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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

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

между которыми уже существует выпуклый профиль поверхности земли. При этом разъемные борозды должны совпадать с транше­ ями осушительных дрен. Гребневание и грядование применимо под овощные и пропашные культуры, если этого требует агротехника их возделывания.

Выводы к главе V

1. В различных странах для устройства осушит дрен применяются гончарные дренажные трубки самых различ­ ных диаметров, колеблющихся от 4 до 15 см. Трубки с наибольшим диаметром применяются в США, где объем дренированных пло­ щадей наибольший. Переход на осушительные дрены большего диаметра здесь происходил постепенно, по мере расширения работ по дренажному строительству и накопления опыта по эксплуата­ ции дренажных систем. С расширением размаха дренажных работ такая же тенденция намечается и в других странах, в том числе

внекоторых республиках СССР.

2.С целью изучения влияния диаметра осушительных дрен на интенсивность гидрологического действия дренажа в пяти хозяй­ ствах республики при различных почвенных и климатических ус­ ловиях были заложены соответствующие опытные дренажные си­ стемы. Установлено, что при увеличении диаметра осушительных

дрен от 5,0 до 7,5 и 10,0 см значительно увеличился как суммар­ ный, так и одинаково обеспеченный дренажный сток, а продол­ жительность переувлажнения верхнего активного слоя почвы уменьшилась. Упомянутое увеличение диаметра дрен обеспечивает примерно такой же эффект, как уменьшение расстояний между дре­ нами на 15—20%, но первый прием обходится в несколько раз де­ шевле, чем второй. Увеличение интенсивности осушения объясня­ ется уменьшением сопротивлений при подходе воды к дрене и по­ ступлении ее в дрену, т. е. увеличением водоприемной способности дрен большего диаметра. Устройство осушительных дрен из труб диаметром 7,5 и 10 см наиболее необходимо в условиях интенсив­ ного напорно-грунтового питания, т. е. в местах, где дрены долж­ ны принимать большое количество воды.

3. Увеличение диаметра осушительных дрен не только увеличи­ вает интенсивность гидрологического действия дренажа, но оправ­ дывает себя и с эксплуатационной точки зрения. По мере увеличе­ ния диаметра в условиях подходящего рельефа создается возмож­ ность увеличения длины осушительных дрен, что приводит к сокра­ щению протяженности дренажных коллекторов и отводящих дрен, и также трудно эксплуатируемых открытых коллекторов. Кроме того, это дает возможность уменьшить минимальный допускаемый продольный уклон дренажной линии, что в условиях ровного рель­ ефа обеспечивает более равномерное осушение дренированного поля. При увеличении длины осушительных дрен улучшается само­

272


очистка дрен, так как в более длинных дренах образуется больший промывающий расход.

4. Для повышения интенсивности осушения переувлажненных почв в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производ­

ства, уменьшения расходов

на эксплуатацию

дренажных систем

и удлинения срока службы

дренажа,

следует

рассмотреть воз­

можности массового производства труб

диаметром 7,5 см и с те­

чением времени перейти на устройство осушительных дрен из этих труб.

5. В целях повышения производительности труда в дренажном строительстве и усовершенствования его технологии в разных стра­ нах, в том числе в СССР, широко развернулись исследования по применению пластмассового дренажа.

Соответствующими исследованиями установлено, что в почвах с небольшим содержанием железистых соединений (< 3 мг/л грун­ товой воды) пластмассовый дренаж, заложенный из поливинил­ хлоридных и полиэтиленовых труб диаметром ^5 0 мм и водопри­ емной поверхностью более 10 см2/м, обеспечивает не менее интен­ сивное регулирование водного режима, чем обычно применяемый гончарный дренаж.

При более высоком содержании железистых соединений интен­ сивность гидрологического действия пластмассового дренажа резко уменьшается вследствие усиленного заиления труб и их водоприем­ ных отверстий этими соединениями. В Латвийской ССР при содер­ жании железистых соединений в грунтовой воде более 8 мг/л на­ блюдалось полное прекращение действия пластмассового дренажа уже в первые месяцы его эксплуатации. До разработки соответст­ вующих мероприятий по защите дрен от химического и биохимиче­ ского заиления в почвах с повышенным содержанием железистых соединений (обычно на болотах) от применения пластмассового дренажа следует отказаться.

Механическое заиление пластмассового дренажа, по сравнению

сгончарным, менее опасно.

6.Интенсивность гидрологического действия пластмассового дренажа возрастает по мере увеличения диаметра осушительных дрен и величины водоприемной поверхности пластмассовых труб. Эти факторы оказывают относительно наибольшее влияние на

режим уровней грунтовых вод и влажности почвы в периоды ме­ женного дренажного стока, которые составляют основную часть всего периода действия дренажа.

Минимальный рекомендуемый диаметр пластмассовых осуши­ тельных дрен 50 мм. Имея в виду плохую смачиваемость пласт­ масс, общая площадь водоприемных отверстий F0 для пластмассо­ вых дрен должна быть больше, чем для гончарных. Величину F0 для пластмассовых труб рекомендуется принимать не менее 15— 25 см2/м в зависимости от вида и формы водоприемных отверстий, а также материала дренажных труб. Для полиэтиленовых труб ре­ комендуется большая водоприемная поверхность, чем для поли­ винилхлоридных.

18 Заказ № 609

273


При прочих равных условиях дренаж, заложенный из поливи­ нилхлоридных труб, действует более интенсивно, чем дренаж, за­ ложенный из полиэтиленовых труб.

В дренажном строительстве наиболее целесообразно применять гофрированные поливинилхлоридные трубы с перфорацией, выпол­ ненной в виде коротких щелей длиной до 4 мм и шириной до 1,1 мм или круглых отверстий диаметром до 1,6 мм.

7. Укрепленный пластмассовой пленкой кротовый дренаж дей­ ствует значительно слабее, чем пластмассовый, заложенный тран­ шейным способом. Первый может быть применен лишь для пред­ варительного осушения или в целях повышения интенсивности ре­ гулирования водного режима почв, осушенных открытыми кана­ лами.

При применении пластмассовых дренажных труб вместо гон­ чарных на 20—30% повышается темп дренажного строительства. Но в условиях Прибалтики пластмассовые дренажные трубы пока еще в несколько раз дороже гончарных. Применение пластмассо­ вого дренажа вместо гончарного здесь экономически оправдыва­ ется лишь в трудных условиях укладки дрен, т. е. в местах, где гончарные дрены нельзя укладывать без стеллажей, или там, где имеется опасность механического заиления дренажа.

Пластмассовые осушительные дрены, по сравнению с гончар­ ными, могут быть спроектированы более длинными и с меньшим продольным уклоном. В пластмассовых дренах допускаются боль­ шие величины максимальных скоростей течения воды, чем в гон­ чарных.

Расчетный дренажный сток для пластмассового дренажа при­ мерно на 20% больше, чем для гончарного.

8. Среди специальных видов дренажа, предназначенных для осушения садов, парков и других насаждений, наибольший дре­ нажный сток и наиболее интенсивное регулирование режима уров­ ней грунтовых вод обеспечивает перекрестный дренаж и дренаж конструкции Реролле. Наиболее слабое гидрологическое действие имеет место при обертке стыков дренажных труб лентами рубе­ роида. По сравнению с последним вариантом дренаж конструкции Реролле дает примерно в 2 раза больший сток. Продолжитель­ ность затопления грунтовыми водами верхнего активного слоя поч­ вы при дренаже конструкции Реролле, а особенно при перекрест­ ном дренаже в несколько раз меньше, чем при обычно гончарном дренаже.

9. Плодовые деревья очень отзывчивы к интенсивному осуше­ нию. Глубокий частый дренаж в садах обычно окупается в тече­ ние одного года. Наибольший прирост яблонь и наибольший уро­ жай плодов имеет место при перекрестном дренаже. Этот дренаж обеспечивает также наилучшие экономические, а также эксплуа­ тационные показатели. Срок окупаемости дополнительных капита­ ловложений, необходимых для устройства перекрестного дренажа вместо обычного гончарного, составляет 1—2 года. В садах и пло­ допитомниках, а также в парках рекомендуется применение глубо­

274


кого (1,4—1,6 м) перекрестного дренажа. Более глубокий дренаж обеспечивает не только более интенсивное осушение, но и в боль­ шей мере защищен от зарастания корнями различных растений, так как основная масса корней размещается в верхних слоях поч­ вы. Расстояния между дренами в садах и плодопитомниках лими­ тируются расстояниями между рядами плодовых деревьев или ягодников и могут быть приняты в пределах 8—16 м. В парках величину Е рекомендуется определять согласно нормам проекти­ рования дренажа для культур полевого севооборота.

10. Выяснено, что в условиях атмосферного питания при укло­ не поверхности земли г^5% гидрологическое действие продольного дренажа не менее интенсивно, чем обычно применяемого попереч­ ного. Но продольный дренаж, по сравнению с поперечным, имеет ряд преимуществ в основном с точки зрения технической эксплуа­ тации дренажных систем. При продольной трассировке уклон осу­ шительных дрен в несколько раз больше, чем при поперечной, что дает возможность в подходящих условиях рельефа увеличивать длину осушительных дрен и таким образом лучше использовать их водопроводящую способность. Это в свою очередь приводит к со­ кращению протяженности дренажных коллекторов и отводящих ка­ налов, а также улучшает условия самоочистки дрен и облегчает организацию дренажного строительства.

От продольной трассировки дренажных линий целесообразно отказаться в местах резкого изменения уклона поверхности и в ме­ стах устройства оградительных (контурных) дрен, а также в усло­ виях смешанного питания.

При соответствующем рельефе и подходящих гидрогеологиче­ ских условиях рекомендуется не разделять строго принципов по­ перечной и продольной трассировки дрен, а по возможности про­ ектировать дренажную сеть с оптимальным продольным уклоном

(1- 2%).

11. При осушении переувлажненных почв целесообразно при­ менять комбинированный дренаж. При применении этого дренажа материальный дренаж должен играть основную регулирующую роль, а агромелиоративные мероприятия — вспомогательную. По­ этому как на легких суглинистых и супесчаных, так и тяжелых гли­ нистых почвах эти мероприятия должны проводиться в сочетании не с экстенсивным мелким разреженным дренажем, а с интенсив­ ным достаточно частым и глубоким систематическим дренажем, обеспечивающим регулирование водного режима пахотного и под­ пахотного слоя почвы. В системе комбинированного дренажа при проведении агромелиоративных мероприятий увеличение расстоя­ ний между дренами не рекомендуется. Ведь при устройстве дре­ нажа надо ориентироваться на интенсивность осушения, отвечаю­ щую требованиям не только сегодняшнего дня, но и будущего времени, так как долговечность дренажа при правильном его уст­ ройстве и эксплуатации достигает и даже превышает 40—50 лет. Экономическая эффективность агромелиоративных мероприятий за­ ключается в том, что при их применении отпадает необходимость

18*

275


резкого уменьшения Е, которого требуют интересы интенсификации сельскохозяйственного производства.

12. В сочетании с материальным дренажем рекомендуется при менять агромелиоративные мероприятия, увеличивающие влагоемкость почвы и внутрипочвенный сток, в первую очередь глубокое рыхление и кротование. При применении на дренированных почвах одного из этих мероприятий необходимость в применении других агромелиоративных приемов во многих случаях отпадает из-за от­ сутствия затопления пахотного слоя. Кротование и глубокое рых­ ление имеют и то преимущество, что их проведение не Требует ручного труда, а также не представляет препятствий при Механи­ зированной обработке почвы и уборке урожая. Эти мероприятия оправдываются как на глинистых, так и на легких суглинистых почвах.

Кротование и глубокое рыхление должны быть составной частью комплекса полевых работ, проводимых на дренированный почвах независимо от их механического состава. Эти мероприятия целесообразно проводить по возможности ежегодно или через год, вместе со вспашкой или отдельно.

На достаточно интенсивно дренированных полях массовое при­ менение агромелиоративных мероприятий, направленных на уси­ ление поверхностного стока и стока по пахотному слою (узкоза­ гонная вспашка, бороздование, гребневание и др.), малоперспек­ тивно.

Глава VI

ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ ДРЕНАЖНЫМ

ИРЕЧНЫМ стоком

1.Гидрограф дренажного и речного стока, режим стока

Ввиду отсутствия длинных рядов систематических наб­ людений за показателями гидрологического действия дренажа бы­ ло выдвинуто предложение удлинить эти ряды при помощи изу­ чения связи, существующей между дренажным стоком и отдель­ ными метеорологическими факторами. Для этой цели в основном использовались данные об осадках. Однако дренажный сток, так же как и речной, является совокупным показателем множества метеорологических факторов, обусловливающих степень переувлаж­ ненное™ в даном районе. Как показывают соответствующие иссле­ дования [183], отдельные метеорологические факторы, даже основ­ ные, не могут в достаточной мере характеризовать гидрологические процессы изучаемого периода времени. Исходя из этого, считаем более целесообразным для удлинения рядов наблюдений дренаж­ ного стока использовать совокупный показатель влияния всех метеорологических факторов, отражающихся на речном стоке.

Для совместного анализа дренажного и речного стока исполь­ зованы данные Кокнесского, Кандавского и Римейкского участков опытного дренажа, где наблюдения за дренажным стоком продол­

жались более 10 лет. Кокнесский участок

расположен в бассейне

р. Огре, Кандавский — в бассейне р. Венты,

а Римейкский — в бас­

сейне р. Салаца. Дренажный сток определялся в системах сред­ неглубокого (1,2 м) или глубокого (1,5 м) дренажа при расстоя­ ниях между дренами Е = 20 м. Водосборная площадь изучаемых дренажных систем порядка 1 га, вид водного питания — атмосфер­ ное. Дренажный сток Кокнесского участка сопоставлялся со сто­ ком р. Огре — х. Лиелпечи (Z7 = 1660 км2), сток Кандавского участ­ к а — со стоком р. Венты — х. Абава (Z7 =10800 км2), р. Абава — х. Сисени (F = 1990 км2) и р. Имулы — х. Пилскалны (F = 207 км2),

а сток

Римейкского участка — со стоком р. Браслы — х. Айвады

(F = 514

км2) и р. Салацы — х. Лачасте (F = 3310 км2). Из упомя­

нутых рек упорядоченное русло имеет р. Салаца. У остальных рек русла упорядочены частично, в верхней части бассейна.

277