Осушувальна система, її елементи та класифікація осушувальних систем
Осушувальна система – комплекс інженерних споруд та пристроїв, призначений для регулювання водного режиму перезволожених земель.
Елементи осушувальних систем :
Водоприймач
Регулююча мережа – підтримання водно-повітряний режим в оптимальних межах ;
Провідна мережа – магістральний канал та ОК колектори 1-го порядку, призначення – відведення води зібраної регулюючої мережею до водоприймача ;
Водозбірно – скидна мережа
ловчі дрени - перехоплення підгрунтового стоку
нагірні канали – перехоплення поверхневого стоку.
Гідротехнічні споруди – оглядові колодязі, шлюзи, перепади – призначені для управління водними потоками.
Осушувані землі
Дороги.
Експлуатаційні приміщення та гідрометеопости.
Природоохоронні споруди та лісонасадження (мости, переходи для тварин диких, скидні канали для озер).
Класифікація осушувальних систем:
За способом відведення води з перезволожених територій :
Самопливна ОС (вода під силою тяжіння рухається по каналі).
Осушувальна система з машинним водопідйомом (насосна станція).
Комбінована.
Усього в гумідній зоні побудовано 1660 меліоративних систем. Технічний рівень їх досить високий і відповідає кращим зразкам меліоративних систем країн СНД, а також США, Німеччини, Польщі та ін. Переважна більшість систем побудована в останні 15-30 років і має значний експлуатаційний ресурс, а також можливості для модернізації є також системи, що перебувають в експлуатації понад 50-60 років (Львівська, Чернівецька області).
За своїм технічним рівнем і конструктивними особливостями, зумовленими, в першу чергу, природно-кліматичними умовами, технологічним призначенням та вкладеними коштами, виділяються декілька типів меліоративних систем.
Найпоширенішими є системи односторонньої дії (осушувальні), побудовані на площі понад 1,6 млн. га. Природні умови на цій площі дають змогу на осушуваних сільськогосподарських угіддях без додаткового зволоження отримувати досить високі врожаї с/г культур, а затрати на додаткове зволоження (гідротехнічні споруди) мають незначну окупність. Такі умови характерні для більшості територій Закарпатської, Івано-Франківської, Львівської, Чернівецької і Тернопільської областей.
До цієї категорії належать також морально і технічно застарілі системи, побудовані в 60-х роках і ще не реконструйовані.
На площі більше як 1,1 млн. га побудовано осушувально – зволожувальні системи. Залежить від природно – кліматичних умов у гумідній зоні України набули впровадження меліоративні системи двосторонньої дії з регульованим дренажем у вигляді закритих горизонтальних і вертикальних дрен (близько 1,0 млн. га) і додатковим зволоженням шляхом дощування (36,4 тис. га) та ін. Найбільш поширеними серед них є меліоративні системи двосторонньої дії з матеріальним горизонтальним дренажем (понад 90% загальної площі)
У заплавах річок на площі майже 300 тис. га побудовано технічно найдосконаліші меліоративні системи – польдерні, які дають змогу оперативно з високою якістю управляти водним режимом ґрунту.
Польдерні системи – це території, що обмежовані дамбами для запобігання від затоплення водами прилеглої річки (озера) та для акумуляції поверхневих вод розрахункової забезпеченості.
В порівнянні з самопливною осушувальною системою для польдерів, окрім регулюючої та провідної мереж, потрібні додаткові споруди з дамб обваловування та насосних станцій для механічного водопідйому але не на потреби у витратах на спрямування та поглиблення русел річок, а в поймах озер – на зниження рівня води в них, що має велике природоохоронне значення.
Межа затоплення заплави :
1 – дамба 9 – скидний канал
2 – насосна станція 10 - дорога
3 – магістральний канал 11 - водоприймач
4 – ставок
5 – водовідвідний канал
6 – колектори
7 – регулятори
8 – осушувачі
Схема не затоплюваної осушувально – зволожувальної польдерної системи
На незатоплювальних польдерах в періоди весняних повеней та літньо – осінніх паводків дамба захищає територію від затоплення із сторони річки.
Затоплювані польдери облаштовують в заплавах, де природня тривалість затоплення дуже значна, тому потрібні значні капітальні затрати на побудову високих дамб для затримання потоку, що в свою чергу приводить до їх неефективності та негативних екологічних наслідків (підтоплення та затоплення сусідніх сільськогосподарських угідь, населених пунктів тощо.В цьому випадку будують затоплювані польдери, де вирощують культурні трави.
На незатоплюваних польдерах можна вирощувати будь – які польові культури.
Потреба у двосторонньому регулюванні осушуваних земель.
Поряд з надмірною зволоженістю орних земель і вимоканням посівів у весняний період та під час тривалих дощів досить часто бувають періоди, коли кількість атмосферних опадів не перевищує 20 мм на місяць, у зв’язку з чим врожай сільськогосподарських культур різко знижується через нестачу вологи у грунті.
Швидке пересихання орного шару ґрунтів, що поширені в західних областях і на Поліссі пояснюється тим, що ці грунти не можуть утворювати великих запасів вологи, потрібних для рослин на період короткочасних посух.
Піщані грунти Полісся внаслідок переважання в них некапілярних пор над капілярними мають велику фільтраційну здатність таких грунтів мала. У важких підзолистих грунтах внаслідок їх без структурності та близького залягання водотриву проникнення води у грунт утруднене, а випаровування полегшує через густу сітку тонких капілярів, що пронизують верхній ґрунтовий шар.
Таким чином : нерівномірний розподіл опадів по місяцях і несприятливі водно-фізичні властивості ґрунтів західних областей і Полісся змушують передбачати в проектах по осушенню земель не лише відведення надлишкових вод з поверхні поля та орного шару, а й створення умов для нагромадження якомога більшої кількості вологи в глибинах, доступних для рослин горизонтах, щоб забезпечити регулювання водно-повітряного режиму ґрунту протягом всього вегетаційного періоду.
Зрошення і осушення земель / за ред. С.М. Алпатьєва – К.:
Урожай. –1971 – 320 с.