Вопрос 3.

Метод ускорения внутреннего стока принимается во всех случаях, когда верхние слои почвы на осушаемой территории на глубину не менее 0,8 -1,0 м достаточно водопроницаемы (имеют коэффициент фильтрации не менее 0,8м/сут) и когда избыточное увлажнение обусловлено или атмосферными осадками, или напорными грунтовыми водами, поступающими в верхние почвенные горизонты из более глубоких слоев.

Принцип действия осушительных каналов основан на том, что они отводят избыточную гравитационную воду просачиванием (фильтрацией) через почву и одновременно поверхностные воды стоком по поверхности.

Почвенно-грунтовые воды поступают в каналы по всему смоченному периметру (откосам и дну) в силу гидростатического давления.

Скорость просачивания воды в почве зависит от водопроницаемости почвы, расстояний между каналами и их глубины. Частицы грунтовой воды, расположенные ближе к каналу быстрее поступают в нее, чем частицы воды, находящиеся дальше. Поэтому, почва вблизи канала суше, чем на площади между каналами. Расстояние между каналами прямо пропорционально их глубине. Глубина канала также прямо пропорциональна норме осушения.

Открытые каналы располагают параллельно друг другу, по возможности прямолинейно. Длина меняется от 500 до 1500 м. Глубина – от 0,8 –до 1,5 м.

Горизонт воды в регулирующем открытом канале должен быть ниже бровки канала на 0,4 – 0,6 м.

Уклоны открытых осушителей делают небольшими. Скорость в них должна быть не менее 0,,2 м/с, а уклоны лежать в пределах 0,003 – 0,0005. Если местность не имеет таких уклонов, то при строительстве заглубляют искусственно дно канала.

Расположение осушительных каналов на местности зависит от почвенных и топографических условий, а также от последующего использования осушаемых земель (пашня, сенокосы, пастбища, садово-огородные культуры и др.).

Регулирующими элементами ОС при осушении пашни на легких минеральных почвах, развитых на водопроницаемой материнской породе, являются открытые каналы –осушители; их располагают под острым углом к направлению горизонтальной поверхности, т.е поперек уклона поверхности. При таком расположении осушителей каждый метр их длины осушает большую площадь, чем при расположении каналов вдоль уклона поверхности, и следовательно осушители могут располагаться реже.

На минеральных почвах, развитых на легких суглинках и супесях коэффициент фильтрации пахотного слоя выше, чем подпахотного.

Расстояние между осушителями при осушении пашни на таких почвах определяют по формуле И.М. Кривоносова:

, где К1 – коэффициент фильтрации подпахотного слоя, м/сут;

К2 – коэффициент фильтрации пахотного слоя, м/сут;

М – величина углубления осушителей в подпахотный слой, м

H расстояние от подошвы пахотного слоя до расчетного положения УГВ, м;

Р – слой осадков, подлежащий отводу осушительной сетью, м/сут.

Расстояния L между осушителями по заданному снижению УГВ в осушаемом слое при близком залегании водоупора определяют по формуле Х.А. Писарькова:

, где К – коэффициент фильтрации, м/сут

h1и h2 – начальный и конечный уровень грунтовой воды соответственно, м

Т - заданное время понижения УГВ, сут;

- водоотдача в процентах объема;

- коэффициент учитывающий испарение и пополнение за счет атмосферных осадков; приблизительно равно 0,5

Е –среднесуточная величина суммарного испарения за время Т, м/сут

Р – среднесуточная интенсивность атмосферных осадков за время Т, м/сут.

Следует обратить внимание, что чем больше водопроницаемость, тем больше водоотдача.

Расстояние между открытыми каналами, рассчитанными на отвод гравитационных вод, в общем случае можно определить по формуле Роте при условии, что дно осушителей лежит практически на водопроницаемом слое, а глубина воды в осушителе по сравнению с напором грунтовых вод настолько мала, что ею можно пренебречь:

, где L - расстояние между каналами, м;

Т - глубина каналов, м;

z- требуемая норма осушения, м;

К – коэффициент фильтрации водопроницаемого слоя, м/сут;

Р – слой осадков, подлежащей отводу осушительной сетью, м/сут

Болота используемые под пашню и искусственные пастбища, следует осушать закрытым дренажем, а открытую сеть можно применять только временно. Потому, что в большинстве случаев расстояние между открытыми осушителями не превышает 60 м, а это затрудняет механизацию с/х процесса.

При использовании же болот под искусственные луга осушение открытой сетью вполне целесообразно, т.к. в этом случае не требуется поперечная обработка полей и расстояние м/у осушителями можно довести до 80 – 100 м.

Также как и на минеральных почвах, открытые осушители на торфяных болотах располагают поперек уклона поверхности. Только при уклоне менее 0,0005 целесообразно располагать осушители вдоль него.

Длина открытых осушителей на болотах не должна превышать 600 – 800 м и только при особо благоприятных условиях она может быть увеличена до 1000 - 1200 м.

Осушаемые болота, как правило располагаются в долинах рек, ручьев или в обширных понижениях. В этих случаях по самым низким точкам понижения прокладывают магистральный канал, а параллельно ему осушители, которые впадают в транспортирующие собиратели, прокладываемые перпендикулярно магистральному каналу на расстоянии 600 – 800 м друг от друга. По периферии осушаемого болота обычно устраивается система нагорных каналов.

При осушении узких заболоченных площадей, расположенных между повышенными элементами рельефа, применяют тальвеговые каналы глубиной 1,2 – 1,5 м. Их располагают по пониженным элементам рельефа. Тальвеговые каналы должны иметь достаточную пропускную способность, изгибы их в плане должны быть не менее 120 градусов.

Система открытых каналов для понижения уровня грунтовых вод и одновременного удаления поверхностных вод применяется тогда, когда полученные данные по приведенным выше формулам равны 100-200 м.

При меньшем расстоянии открытыми регулирующими каналами следует пользоваться в комплексе с агромелиоративными приемами.