Файл: Шкинкис, Ц. Н. Проблемы гидрологии дренажа.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Н см

Or-

Рис.

68.

Кривые связи между средней

(за 1965—

1969

гг.)

глубиной залегания

уровней

грунтовых

вод при

10, 25 и 50%-ной обеспеченности и густо­

 

 

той дренажной сети

Карки.

Н см

Рис. 69. Средние (за 1960—1965 гг.) кривые продолжи­ тельности уровней грунтовых вод для вариантов дре­ нажа, имеющих различные расстояния между дренами Е и глубины закладки дрен t. Мелкое болото со слабо­ проницаемым основанием. Карки.

1 — Е = 20 м, <-1,4

м;

2 — £ = 12

м, <=1,1 м;

3 — £ = 20

м; <=1,1 м;

4 — £ = 30

м,

<=1,1 м;

5 — £ = 45

м, <=1,1

м.

Рис. 70. Кривые

связи

Т сутки

между средней продол­

 

жительностью затопления

 

пахотного

(0—20

см),

 

верхнего

полуметрового

 

(О—50 см)

и метрового

 

(О—100 см) слоя торфя­

 

ной почвы мелкого боло­

 

та и густотой дренажной

 

сети

Карки.

 

 

Таблица 82

Средние (за 1960—1965 гг.) статистические характеристики режима уровней грунтовых вод в зависимости от степени дренирования и t) на мелком болоте со слабопроницаемым основанием. Карки

 

 

Продолжительность

(в сутках

Глубина залегания уровней при

Расстояние

Глубина

и %)

стояния уровней на

различных значениях обеспеченности,

 

глубине

 

 

см

 

между

закладки

 

 

 

 

 

 

дренами

 

 

 

 

 

 

дрен, м

 

 

 

 

 

 

м

0—20 см

0—50 см

0—90 см

Н Р = 10%

Н Р = 25 %

И Р = 50%

20

1,4

1

12

155

63

78

94

 

 

0,3

3,3

42,5

 

 

 

12

1,1

8

35

235

50

65

81

 

 

2,2

9,6

64,4

 

 

 

20

1,1

29

110

282

25

44

66

 

 

7,9

30,1

77,3

 

 

 

30

1,1

63

183

319

13

28

50

 

 

17,2

50,1

87,4

 

 

 

45

1,1

93

212

323

4

19

43

 

 

25,5

58,0

88,5

 

 

 

171


закономерное увеличение продолжительности затопления верхних слоев почвы при увеличении £. Так, в среднем за 12-летний пе­ риод наших исследований при увеличении Е от 20 до 45 м продол­ жительность затопления верхнего полуметрового слоя увеличилась с 63 до 155 суток в году, т. е. в 2,5 раза (табл. 84).

Таблица 83

Режим уровней грунтовых вод в зависимости от расстояния между дренами при глубине закладки дрен г“= 1,3 м (1964-65 г.). Звидзиена

Расстояние

Продолжительность стояния уровней (в %

от всего времени)

ia глубине

 

 

 

 

 

между дре­

 

 

 

 

 

нами, м

0—5 см

0—20 см

0—40 см

0—60 см

0—80 см

10

 

 

1 , 9

2 6 , 6

 

 

 

16

___

0 , 3

1 4 , 0

3 6 , 7

24

2 , 5

1 7 , 5

4 6 , 2

7 7 , 0

36

1 , 4

6 , 6

1 9 , 2

3 5 , 0

7 8 , 0

50

7 , 1

1 2 , 9

2 7 , 2

5 6 , 2

9 0 , 0

Аналогичное явление наблюдалось также в Белорусской ССР. По данным В. И. Клипперта [72], в среднем за вегетационный пе­ риод уровень грунтовых вод поддерживается на следующих глу­

бинах:

при £ = 1 0

м на глубине 88 см, при £ = 20

м на

глубине

65 см,

при £ = 30

м на глубине 56 см, а при £ = 45

м на

глубине

45см.

При разреженном дренаже (£ ^ 3 0 м), по сравнению с систе­

матическим, имеет место явно выраженное запаздывание осво­ бождения весной верхних слоев почвы от гравитационных вод. Так, в многоводном 1961-62 г. на глубоком болоте устойчивое ос­ вобождение пахотного слоя (0—20 см) от этих вод при £ = 20 м происходило 13/1V, при £ = 30 м — 6/V, а при £ = 45 м —-только 6/VI. Это явление еще более сильно выражено на мелком болоте со слабопроницаемым основанием [175].

Так же как на минеральных почвах, в мелком болоте со сла­ бопроницаемым основанием интенсивность регулирования режима уровней грунтовых вод резко возрастает по мере увеличения глу­ бины закладки дрен. Так, при увеличении t на 0,3 м, т. е. от 1,1 до 1,4 м, продолжительность затопления верхнего полуметрового слоя почвы в среднем уменьшилась в 9,2 раза (см. табл. 82). При глубоком систематическом дренаже затопления пахотного слоя (0—20 см) практически не наблюдалось. Оно имело место в тече­ ние нескольких суток лишь в многоводном 1961-62 г. При соответ­ ствующем среднеглубоком дренаже (£ = 20 м) в этом году пахот­ ный слой оказался затопленным в течение почти четырех месяцев.

Характерно, что дренаж глубиной 1,4 м при £ = 20 м обеспечи­ вает более интенсивное устойчивое понижение уровней грунтовых вод, чем дренаж глубиной 1,1 м при £ = 12 м (см. рис. 69,табл.82). Следовательно, почти двукратное уменьшение расстояний

172


между дренами £ при среднеглубоком дренаже не дает столь значительного увеличения осушительного эффекта, как увеличение глубины закладки Дрен на 0,3 м. Аналогичный вывод был сделан выше при анализе интенсивности гидрологического действия дре­ нажа на минеральных почвах (см. главы I и II). Следует подчерк­

нуть,

что стоимость устройства глубокого дренажа,

имеющего

£ = 20 м и t 1,4 м, обходится в 1,7—1,8 раза дешевле,

чем устрой­

ство

частого среднеглубокого дренажа, имеющего £ = 1 2 м и t =

= 1,1

м [181].

 

Увеличение t также способствует повышению интенсивности осушения на глубоких болотах. При увеличении 1 от 1,1 до 1,5 м продолжительность затопления верхнего полуметрового слоя уменьшается в среднем в 8 раз, а глубина залегания уровней при 25%-ной обеспеченности возрастает на 35 см (от 40 до 75 см). Амплитуда колебания уровней грунтовых вод в обоих случаях примерно одинаковая. Однако при глубоком дренаже эти колеба­ ния происходят при более низком залегании уровней. Если уровень грунтовых вод при t= 1,1 м в основном колеблется в пределах верх­ него полуметрового слоя, то при ^ = 1,5 м — на 0,3—0,4 м ниже его.

Преимущества глубокого дренажа, как на мелком болоте со слабопроницаемым основанием, так и на глубоком болоте, видны по срокам устойчивого освобождения верхнего активного слоя почвы от гравитационных вод (табл. 85). При t равном 1,4—1,5 м слой почвы глубиной 0—50 см освобождается от этих вод на че­ тыре-пять недель раньше, чем при t= 1,1 м. Характерно, что в мно­

говодные годы (1961-62)

устойчивое

освобождение

такого

слоя

торфяной почвы

мелкого

болота

при

£ = 20 м и t= 1,4 м также

происходит на

несколько

недель

раньше, чем при

£ = 1 2

м и

t= 1,1 м [181].

 

 

 

 

 

 

Из вышеприведенных данных, а также результатов других на­ ших исследований [181] вытекает, что дренаж глубиной 1,1 м на глубоких болотах и мелких болотах со слабопроницаемым осно­ ванием может понижать уровень грунтовых вод до 0,7—0,8 м от поверхности поля. Более или менее устойчивое осушение наблю­ дается лишь в пахотном и верхнем подпахотном слоях глубиной до 0,3—0,4 м. Более глубокий дренаж (1,4—1,5 м) на тех же бо­ лотах может понижать уровень до 1,0—1,1 м. Но глубина более устойчивого понижения уровня также и здесь является небольшой, т. е. до 0,7—0,8 м, что обеспечивает лишь самые минимальные требования к водному режиму торфяных почв.

По исследованиям В. Я- Черненока [158], на торфяных почвах поймы р. Яхромы глубокий дренаж (1,7—2,0 м) в весенние пери­ оды обеспечивает глубину уровня грунтовых вод порядка 0,7—- 0,8 м, а мелкий дренаж (0,8—1,2 м) — только 0,3—0,5 м и меньше. Им также отмечается благоприятное влияние заглубления дрен на режим влажности почв.

По данным В. И. Клипперта [72], при среднеглубоком дренаже влажность верхних слоев почвы в средние по водности годы

173


Таблица 84

Координаты кривых продолжительности уровней грунтовых вод для систематического и разреженного дренажа на глубоком болоте. Карки

Гидрологи-

 

 

Продолжительность стояния уровней (сутки)

на глубине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческий год

 

0—20 см

0—30 см

0—40 см

0—50 см

0—60 см

0—70 см

0—80 см

0—90 см

0—100 см

0—5 см

0—10 см

 

 

 

 

 

£= 20 м

 

 

 

 

 

1959-60

2

3

5

6

10

49

87

139

232

1960-61

22

32

83

148

209

270

345

360

365

1961-62

8

59

136

199

251

323

365

365

365

1962-63

5

11

28

47

108

160

186

213

246

1963-64

6

12

22

32

91

159

200

235

1964-65

11

29

67

134

201

256

310

1965-66

_

22

82

99

124

204

289

349

1966-67

1

3

13

38

82

138

164

243

302

357

1967-68

6

22

57

100

154

252

333

358

1968-69

1

3

10

25

57

96

125

171

229

1969-70

9

15

37

63

150

222

260

1970-71

3

18

42

101

186

231

325

365

Среднее

3

11

33

63

101

151

212

264

306

%

0,8

3,0

9,0

17,3

27,7

41,4

58,1

72,3

83,8