7. Осушение низинного болота

7.1 Общие положения

В жизни растений вода играет важную роль. Большинство физиологических процессов в растениях протекает только лишь при наличии воды. Нормальная жизнедеятельность растений возможна при соответствующем водно-воздушном режиме почвы, так как отрицательное влияние на растения оказывает как недостаток влаги в почве, так и ее избыток. Избыток влаги нарушает аэрацию почвы. В результате уменьшается содержание кислорода в почвенном растворе, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности корневых систем растений и приводит к их отмиранию.

При использовании избыточно увлажненных земель под зеленые насаждения необходима соответствующая инженерная подготовка. В некоторых случаях избыточное увлажнение можно устранить повышением отметок поверхности подсыпкой, что применяется при небольших объемах работ. Однако основной путь устранения избыточного увлажнения грунтов – осушительная мелиорация.

Существующее на территории парка низинное болото образовалось в результате расположения зеркала грунтовых вод возле поверхности почвы (грунтовый тип водного питания). Поэтому применяемый метод осушения заключается в понижении уровня грунтовых вод. Этого можно достичь посредством устройства открытых и закрытых осушительных систем. Каналы открытых систем создают препятствия для передвижения, снижают коэффициент использования земель, требуют постоянного ухода и, кроме того, нежелательны в садово-парковых объектах с эстетической точки зрения. В связи с этим для снижения уровня грунтовых вод целесообразно устройство горизонтального дренажа.

7.2 Проектирование осушительных дрен

При проектировании системы осушения низинного болота необходимо учитывать следующие придержки. Минимальная глубина заложения дрен в торфе после осадки 1 м, а максимальная – 1,4 м. Величину осадки торфа можно принимать в размере 30%. Минимальный уклон дрен в торфе 0,003, а максимальный – 0,01. Предельная длина дрен зависит от уклона: при уклоне 0,003 – 200 м , 0,005 – 250 м и 0,01 – 300 м. При увеличении диаметров дрен до 75–100 мм их длина может быть до 400 м. Устройство дрен длиной менее 50 м не рекомендуется. Угол примыкания дрен к коллектору или открытому собирателю должен находиться в пределах 60–90º.

Обычно при проектировании горизонтального дренажа предусматривается

отвод воды из осушительных дрен посредством коллекторов. Коллектора проектируются длиной 600–800 м с уклонами от 0,003 до 0, 015.

На плане парка намечается трасса коллектора. Начало его соответствует относительной отметке 4,0 м (4-я горизонталь). Устье коллектора имеет отметку 1,9 м. Учитывая превышение начала коллектора над устьем и длину коллектора, подсчитывается уклон коллектора по формуле:

i = (H_нач – H_устья) / L =(4,9 – 1,9)/560 = 0,0053 (7.1)

Делаем проверку на минимальный и максимальный уклон для нескольких дрен:

i = (4,0 – 2,4)/70 = 0,0229, уклон дрены между 2-ой и 3-ей горизонталями;

i = (4,0 – 3,5)/45 =0,011, уклон дрены между 3-ей и 4-ой горизонталями.

Т.к. у нас уклон больше максимального, то мы будем изменять залегание дрен в начальной точке.

При глубине торфа на нашем низинном болоте 1,4 м проектируем дренаж совершенного типа. В этом случае расстояние между осушительными дренами можно определить по формуле Ротэ:

L = 2(H – S) , (7.2)

где L – расстояние между дренами, м;

H – высота непониженного уровня грунтовых вод над кровлей водоупора (в нашем случае 1,4 м), м;

S – необходимое понижение уровня грунтовых вод, м;

k_ф – коэффициент фильтрации ( в нашем случае – 2,0), м/сут;

p – наибольшая интенсивность инфильтрации осадков в грунт (в нашем примере – 0,01), м/сут.

S = 1,1 м.

H = 1,4 м.

k_ф = 4 м/ сут.

p = 0,01 м/ сут.

L = 2(1,4 – 1,1) = 12 м.

Для парковых зон необходимое понижение уровня грунтовых вод принимается в 1–2 м, чтобы создать благоприятный водно-воздушный режим почвы для произрастания древесных, кустарниковых пород и травянистых растений газонов и цветников. При решении вопроса о величине понижения уровня грунтовых вод необходимо учитывать толщину растительного слоя (обычно 0,2–0,3 м), который укладывается на поверхность торфа в целях пожарной безопасности и смягчения условий водно-воздушного режима осушенного торфяника.

Дренаж Реролле выполняется в виде сплошной трубы, изготовленной из гончарных труб, стыки которых закрыты цементом, а для поступления воды через 3-5 м снизу к основной дрене присоединяются короткие вертикальные дренажные трубки, через которые и поступает избыточная вода. Для прокладки дрен роется траншея на небольшую глубину. Ширина траншеи равна 50 см. На дно траншеи укладываются трубки. Далее производим укладку защитно-фильтрующего материала (песок). Сопряжение с коллектором – внахлест: проделываются отверстия в трубках дрен и коллектора и соединяют их, а свободный конец закрывают заглушкой[2]. Для предохранения от зарастания корнями растений расстояние от коллектора должно быть (метров): для фруктовых деревьев – 7–10; малины, крыжовника – 10; смородины, шиповника, акации, боярышника – 15; лиственных деревьев – 20; хвойных деревьев – 30.