книги из ГПНТБ / Шкинкис, Ц. Н. Проблемы гидрологии дренажа

Таблица 63

Средние значения коэффициентов депрессии ф на тяжелых дерново-глеевых почвах в фазах спада паводковых циклов действия дренажа. Дегумниеки

Исследования показывают, что при более глубоком дренаже ве­ личина коэффициента депрессии относительно меньше меняется по годам. Это объясняется тем, что в системах глубокого дренажа, по сравнению с системами мелкого дренажа, кривые депрессии рас­ положены глубже от поверхности земли, и поэтому на их форму меньше могут влиять различия от года к году в гидрологических условиях.

Используя кривые депрессии, можно определить зону непо­ средственного влияния дрен L, в пределах которой кривые имеют явно выраженный уклон в сторону дрен. Установлено, что в си­ стемах с большей глубиной закладки дрен эта зона больше. Так, при мелком (0,9 м) дренаже она практически не распространяется

с увеличением глубины закладки дрен также значительно возра­ стает гидравлический уклон грунтовых вод (табл. 64). Этот уклон как в системах мелкого, так и глубокого дренажа в зоне непосред­ ственного влияния дрен гораздо больше, чем в средней части по­ лосы между дренами.

Таблица 64

Гидравлический уклон в весеннем цикле действия дренажа (1969 г.)

в зависимости от глубины закладки дрен на тяжелых дерново-глеевых почвах при £ = 2 0 м. Дегумниеки

140

Таблица 65

Средние показатели дренажного стока за 1949—1962 гг. на тяжелых дерново­ карбонатных почвах. Петерлауки (по данным П. Б. Свиклис)

Таким образом, результаты лабораторных, полевых и теорети­ ческих исследований не подтверждают правильности концепции об исключительно важной гидрологической роли пахотного слоя на тяжелых слабопроницаемых почвах. В результате пренебрежения ролью подпахотного слоя при формировании дренажного стока на

в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства явля­

слой в нем разрушается почвенная структура и происходит интен­ сивный вынос питательных веществ. Он подчеркивает, что при вы­ сокой культуре земледелия избыточная вода должна отводиться через подпахотный слой, для чего необходим более глубокий дренаж.

Исследования показывают, что дренажный сток на тяжелых почвах, по сравнению с легкими, имеет некоторые особенности. Это и следовало ожидать, так как максимальный паводковый сток в первом случае в несколько раз меньше, чем во втором. В Лат­ вийской ССР на тяжелых дерново-карбонатных почвах величина

меньше влияет на величину годового дренажного стока, чем на легких. По долголетним данным опытов на Петерлаукском участке уменьшение расстояний между дренами от 22 до 10 м при глубине

141

почвы и траншейной засыпке порядка 0,8—0,9 м дренажем на этих почвах отводится ничтожно малое количество воды. Причины этого явления проанализированы нами ниже, в главе IV.

Таблица 66

Дренажный сток ( Q мм) и коэффициент стока (Кя) на тяжелых дерновоглеевых почвах в зависимости от глубины закладки дрен при £ = 2 0 м.

Дегумниеки

* Наблюдения начаты 1/XII.

Из приведенных в табл. 66 данных видно, что на глинистых дерново-глеевых почвах Лубанской низменности величина годового дренажного стока в зависимости от глубины дренирования изме­ няется относительно мало. Частично это, по-видимому, объясня­ ется тем, что наши исследования (1964—1971 гг.) в данном районе охватывали относительно маловодный период. Об этом в первую очередь свидетельствует небольшое количество суммарного дре­ нажного стока. В маловодные годы, в которые общий объем дре­ нажного стока Q< 100 мм, по мере увеличения глубины закладки дрен наблюдается даже некоторое уменьшение суммарного дре­ нажного стока, причем такая закономерность более выражена для вариантов дренажа с кротованием.

Снижение Q в маловодные годы при увеличении t и кротовании объясняется большой водоаккумуляционной способностью бо­ лее глубоко дренированной и кротованной почвы, а также боль­ шим водопотреблением сельскохозяйственных культур, дающих при глубоком дренаже более высокий урожай (см. табл. 72). Кроме того, надо учитывать, что водоудерживающая способность у тяжелых почв больше, чем у легких. Об этом свидетельствует также факт, что с увеличением t, т. е. с увеличением мощности

142

активного слоя почвы, освобожденного от гравитационных вод, не­ сколько уменьшаются значения одинаково обеспеченных модулей дренажного стока (рис. 59). Такая закономерность формирования дренажного стока наблюдается и на легких хорошо водопроницае­ мых почвах (см.главу I).

Однако при оценке вышеприведенных данных о дренажном стоке на тяжелых почвах Дегумниекского опытного участка надо учитывать, что они являются не очень точными. Дело в том, что

вотдельные годы во

дренажного стока больше, чем на некротованных.

Многими авторами подчеркивается исключительно большая роль высоководопроницаемой траншейной засыпки в целях обеспе­ чения необходимой интенсивности осушения тяжелых почв. За­ сыпку дренажных траншей рекомендуют производить грубопори­ стым материалом (гравием, шлаком, керамзитом). В подходящих условиях микрорельефа это, конечно, должно дать положительный эффект — в основном при перехвате поверхностного стока, когда дрены закладываются по трассам микропонижений в местах ста­ рых осушительных канав (см. главу V). Однако, как показывают натурные исследования, проведенные в Карельской АССР и за рубежом [95, 260], роль водопроницаемой траншейной засыпки при формировании дренажного стока на плоских участках незначи­ тельна.

На Кандавском опытном участке без выраженного микрорель­ ефа нами также не наблюдалось заметного увеличения интенсив­ ности осушения при засыпке траншей гравием вплоть до пахот-

143

Таблица 67

Продолжительность дренажного стока (сутки) на тяжелых дерново-глеевых почвах в зависимости от степени дренирования. Дегумниеки

ного горизонта. Некоторые преимущества эта засыпка дает лишь при перехвате поверхностного стока в период интенсивного снего­ таяния.

По данным литовских ученых увеличение водопроницаемости засыпки дренажных траншей более чем в 5 раз, по сравнению с не­ тронутым грунтом, в дальнейшем мало влияет на действие дренажа.

Из сказанного следует, что вопрос о гидрологической роли вы­ соководопроницаемой дренажной засыпки в условиях равнинного рельефа остается открытым и подлежит дальнейшему изучению. При экономической оценке этой роли надо также учитывать, что засыпка траншей грубопористым материалом является сравни­ тельно дорогим мероприятием. Так, по опыту И. М. Кривоносова [79], при засыпке дренажных траншей гравием стоимость дренаж­ ного строительства возрастает в 2—2,5 раза. По его мнению, это мероприятие является практически нереальным. Целесообразным оно может оказаться, по-видимому, лишь в местах пересечения дренами микропонижений.

2. Режим уровней грунтовых вод

Как видно из приведенных на рис. 60 и в табл. 68 и 69 данных, дренаж на тяжелых очень слабопроницаемых дерново-гле­ евых почвах является эффективным средством регулирования уров­ ней грунтовых вод. Так же как на легких суглинистых почвах здесь дренажем можно обеспечить интенсивное осушение. Правда, ре­ жимы уровней для мелкого дренажа (0,9 м) и недренированного поля мало различаются. По мере уменьшения расстояний между

144

И см

■о

20

40

S0

80

100

120

Рис. 60. Календарный график хода уровней грунтовых вод для вариантов глубо­ кого (/) и мелкого (2) систематического дренажа при £= 20 м на тяжелых сла­ бопроницаемых почвах. 1966-67 г. Дегумниеки.

То-госУш и

Рис. 61. Средняя продол­ жительность затопления пахотного слоя (£0-20) тяжелых дерново-глее- вых почв в зависимости от глубины закладки

дрен t. Дегумниеки.

уровней не только более интенсивно, чем мелкий (0,9 м) система­ тический дренаж при £ = 20 м, но и более интенсивно, чем средне­ глубокий дренаж при £ = 20 м (см. табл. 68 и 69). Аналогичная закономерность следует также из приведенных на рис. 58 кривых депрессии для частого среднеглубокого и глубокого дренажа, имеющего в 2 раза большие £. Данные табл. 69 и рис. 60 и 61 осо­ бых объяснений не требуют.01

Таблица 68

Продолжительность стояния уровней грунтовых вод (сутки) в некоторых вариантах глубокого и мелкого дренажа на глинистых слабопроницаемых дерново-глеевых почвах. Дегумниеки

*закладки между

-4