56. Осушительные системы их классификация.

Осушительной системой называют комплекс инже­нерных сооружений и устройств для регулирования вод­ного режима переувлажненных земель в соответствии с потребностями сельскохозяйственного производства.

Осушительная система состоит из регулирующей, ог­раждающей и проводящей сети, водоприемника, гидро­технических сооружений на сети, дорожной сети, приро­доохранных сооружений и устройств, эксплуатационной сети. В состав осушительной системы входят также са­ми осушаемые земли.

Регулирующая сеть служит для сбора и удаления с осушаемой территории избыточных поверхностных и грунтовых вод. С помощью регулирующей части систе­мы непосредственно регулируется водно-воздушный ре­жим почвы в соответствии с потребностями сельскохо­зяйственных культур. Способы осушения являются сос­тавными частями регулирующей сети.

Ограждающая (оградительная) сеть предназначена для перехвата поверхностных и грунтовых вод, посту­пающих на осушаемую территорию извне, с прилегаю­щих территорий. Собираемые оградительной, так же как и регулирующей сетью, избыточные воды отводятся ею в проводящую сеть или непосредственно водопри­емник.

Проводящая сеть служит для транспортирования во­ды из регулирующей и оградительной сети за пределы осушаемой территории в водоприемник.

Водоприемник принимает воду, собираемую осуши­тельной сетью (регулирующая, оградительная и прово­дящая сеть). В качестве водоприемника используют ре­ки, озера, балки, овраги.

Гидротехнические сооружения предназначены для управления потоком воды при ее отводе и перераспреде­лении, а также для предотвращения размывов и заиле­ния каналов и дрен.

Дорожная сеть (дороги, мосты, переезды и пр.) обес­печивает беспрепятственный въезд и выезд транспорта и сельскохозяйственных машин на любое поле осушаемого массива в нужные по требованиям сельскохозяйственно­го производства сроки.

Природоохранные сооружения и устройства применя­ют для охраны и улучшения естественных ландшафтов, фауны и рекреационного использования осушаемых зе­мель.

Эксплуатационная сеть служит для контроля и над­зора за работой всех звеньев осушительной системы и обеспечения ее безупречной работы. Она включает зда­ния, линии связи, эксплуатационные дороги, гидромет­рические посты и т. п.

Осушительные системы в зависимости от конструк­ции регулирующей сети делят на открытые и закрытые. В открытых системах регулирующая сеть представлена открытыми каналами. В зависимости от назначения эти каналы называют осушителями (служат для понижения уровней грунтовых вод) и собирателями (служат для ускорения поверхностного стока). Каналы регулирую­щей сети размещают, как правило, параллельно друг другу на расстояниях, обеспечивающих необходимые нормы осушения в соответствии с требованиями сель­скохозяйственного использования земель. Для осушения отдельных тальвегов, вытянутых понижений вместо сис­тематической сети каналов применяют одиночные тальвеговые каналы.

Открытые системы в настоящее время используют ограничено, только при предварительном осушении болот, осушении лесов и малопродуктивных сенокосов. На лугах вместо собирателей иногда устраивают искус­ственные ложбины — каналы малой глубины (до 40 см) с очень пологими откосами, что позволяет свободно про­езжать тракторам и сельскохозяйственным машинам.

В закрытых осушительных системах вся регулирую­щая сеть и часть проводящей выполнена из закрытых дрен и коллекторов — подземных трубчатых водоводов. Функции осушителей выполняют закрытые дрены, соби­рателей — закрытые собиратели.

Каналы оградительной сети, защищающие террито­рию от притока поверхностных вод, называют нагорны­ми, а перехватывающие грунтовые воды.

Каналы проводящей сети, в которые впадают осуши­тели и собиратели, называют транспортирующими со­бирателями, или открытыми коллекторами. Вместо них в закрытых осушительных системах устраивают закрытые коллекторы. Вода из коллекторов поступает в более крупные транспортирующие собиратели, а из них по магистральным каналам отводится в водоприемник. Иногда отдельные закрытые коллекторы на небольших по площади системах выводят непосредственно в водо­приемник. Имеется опыт создания крупных полей пло­щадью до 400…500 га без единого канала, на таких системах магистральные каналы заменены уложенными в землю трубопроводами из железобетонных и пласт­массовых труб больших диаметров (600… 1000 мм и бо­лее).

Поперечное сечение каналов регулирующей сети, как правило, трапецеидальное, размеры каналов принимают исходя из расходов, почвенно-гидрогеологических условий и сельскохозяйственного использования земель. Вынутый при устройстве канала грунт разравни­вают тонким слоем (до 20 см) вдоль канала с одной или двух сторон. Эти разровненные валы грунта называют кавальерами. При их устройстве между верхней грани­цей выемки (бровкой) и основанием кавальера остав­ляют берму шириной 0,5…1,5 м в зависимости от глу­бины канала. Если вынутые почвогрунты неплодородные и могут испортить почву, то их оставляют в отвалах на низовой стороне канала. Обычно к ним при­урочивают внутрихозяйственные и полевые дороги.

Несмотря на малую высоту кавальеров, они оказыва­ют препятствие для поступления поверхностного стока в каналы. Для беспрепятственного поступления воды с поверхности осушаемого поля в канал в кавальерах при их разравнивании преду­сматривают разрывы и устраивают водовыпуски. Воронки пере­секают кавальер и впада­ют в канал. Их приурочи­вают к понижениям ме­стности, расстояние меж­ду ними до 50…70 м. Крупные воронки — водовыпуски крепят дерном, камнем или бетонными плитами.

Нагорные каналы уст­раивают в виде несиммет­ричной трапеции с более пологим верхним откосом, по которому поступает вода. Вынутый грунт разравнивают только с низовой стороны канала.

Крупные каналы проводящей сети строят трапецеи­дального, полигонального или параболического сечения. Последнее более устойчиво, особенно в слоистых грунтах.

Закрытый дренаж укладывают из керамических (гончарных) и пластмассовых труб. Редко применяют деревянные трубы. Параметры дрен (глубина, диаметр и др.) устанавливают расчетами в зависимости от при­родных условий и сельскохозяйственного использования осушаемых земель.

По способу отвода воды осушительные системы раз­деляют на самотечные и с машинным водоподъемом (си­стемы машинного осушения).

В самотечных системах вода из проводящей сети от­водится в водоприемник самотеком, то есть за счет энер­гии водного потока по уклону русла канала (коллекто­ра). В системах машинного осушения воду из каналов или коллекторов откачивают в водоприемник насосными станциями.

Осушительные системы, в состав которых входят дамбы для защиты осушаемых земель от затопления во­дами рек, озер, водохранилищ и морей, называют польдерными, а осушаемые земли, ограниченные дамбами,— польдерами. В состав польдерных систем обычно входят насосные станции, но их может и не быть.

По воздействию на водный режим осушаемой терри­тории осушительные системы подразделяют на системы одностороннего действия, или собственно осушительные системы (предназначены только для отвода избыточной воды) и системы двухстороннего действия, или осушительно-увлажнительные системы (обеспечивают своевре­менно отвод из почвы избыточных вод и подачу в нее дополнительной воды в засушливые периоды, когда влажность почвы снижается ниже оптимальной).

Осушительно-увлажнительные системы, помимо вы­ше рассмотренных элементов, имеют увлажнительную часть, предназначенную для задержания стока, подачи и распределения по полю воды. Она включает регули­рующую и подводящую распределительную сеть, водоис­точник, насосные станции и регулирующие сооружения. Все или отдельные элементы осушительной системы (магистральные каналы, коллекторы, дрены, водоприем­ник и др.) используют для увлажнения почв и расте­ний. Основные способы увлажнения — подпочвенное орошение по осушительным дренам и каналам (шлюзование дрен и каналов) и орошение дождеванием.