Какие каналы осушительной сети выполняют регулирующую функцию
Перейти к содержимому

Какие каналы осушительной сети выполняют регулирующую функцию

  • автор:

Осушительная система

Осуши́тельная систе́ма — избыточно увлажненная земельная территория с гидротехническими (осушительная сеть, шлюзы, насосные станции) и эксплуатационными (дороги, мосты, гидрометрические посты) сооружениями, обеспечивающими ее осушение. Основными элементами осушительных систем являются регулирующая, ограждающая и проводящая сети, составляющие общую осушительную сеть; водоприемник (река, озеро, море); гидротехнические сооружения (перепады, устья каналов, шлюзы, смотровые колодцы, насосные станции); дорожная сеть (дороги, мосты, водопропускные трубы, скотопрогоны); эксплуатационные сооружения (гидрометрические посты, наблюдательные скважины).

В зависимости от способа осушения бывают открытые (регулирующая сеть — открытые каналы) и закрытые (регулирующая сеть — закрытые собиратели, дрены-осушители и небольшие магистральные каналы представляют собой подземные трубчатые водоводы) системы. Основные проводящие и ограждающие каналы в обоих случаях открытые. Открытые осушительные системы применяют при предварительном (первоначальном) осушении болот, лесов, сенокосов, пастбищ. Закрытые системы более технически совершенны, долговечны, не имеют недостатков открытых систем и представляют возможности для увлажнения осушаемых земель в засушливые периоды вегетации растений. Их строят для интенсивного использования осушаемых земель (овощные, кормовые, полевые севообороты, сады, культурные пастбища). Неотъемлемой частью осушительной системы является водоприемник — обычно река или водоем, способный принять сбрасываемую осушительную сетью избыточную воду, не вызывая в ней подпора. При благоприятных гидрогеологических условиях воду сбрасывают в подземные водоносные горизонты, устраивая поглощающие колодцы. При неудовлетворительных показателях водоприемника (недостаточная пропускная способность, высокие уровни воды в периоды работы осушительной сети, неустойчивое русло) его регулируют путем расчистки, спрямления, углубления и расширения (сужения) русла.

По методу отвода воды из осушительной сети осушительные системы бывают самотечные (вода поступает в естественный или урегулированный водоприемник за счет гидравлической энергии потока) и с машинным водоподъемом (воду из магистральных каналов откачивают в водоприемник с помощью насосных станций).

По характеру воздействия на водный режим осушаемой территории осушительные системы подразделяются на системы одностороннего действия — каналы обеспечивают только отвод воды; двустороннего действия (осушительно-увлажнительные) — регулирование водного режима путем задержания и перераспределения во времени избыточной воды и пополнения запасов ее в почве в засушливые периоды. Увлажнение осуществляют дождеванием или подпочвенным орошением (шлюзование каналов и дренаж). Функции осушения и увлажнения могут выполнять одни и те же элементы (например, магистральные осушительные каналы и водоприемник служат водоисточником и проводящими увлажнительными каналами, каналы-осушители и дрены — участковыми увлажнителями). Применение систем двустороннего действия дает возможность в течение вегетационного периода поддерживать в корнеобитаемом слое водный режим для сельскохозяйственных растений, близкий к оптимальному.

  • ТЕХНИКА » Сельское хозяйство
  • ТЕХНИКА » Сельское хозяйство » Земледелие. Плодородие почв » Мелиорация. Орошение

Какие каналы осушительной сети выполняют регулирующую функцию

11-11-2012, 01:49

������������ ������� (����� 1)

  • ���������� ������������ ���� (����� 2)
  • ���������� ������������ ���� (����� 1)
  • �������� ������������ ���� (����� 4)
  • ������������ ������� (����� 2)
  • ������������ ���� ��� ����������
  • �������� � ������������� ������������ ����
  • ������������, ������������ � ��������� ����
  • ���������� ������ — �������� (����� 7)
  • ���������� ������ — �������� (����� 5)
  • ���������� ������ — �������� (����� 2)

Осушительная система, ее элементы и эксплуатация

Осушительной системой называют комплекс инженерных сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водного режима переувлажненных земель. В состав осушительной системы входят: осушаемые земли, регулирующая, ограждающая и проводящая сети, водоприемник, гидротехнические сооружения, дорожная сеть, лесополосы, эксплуатационная сеть.

Все осушительные системы, при помощи которых осуществляется мелиорация, принято классифицировать:

  • по степени канализации (сеть каналов развитая и разреженная);
  • по способу отвода воды (самотечные и с механическим подъемом воды);
  • по типам осушительных каналов (открытые и закрытые).

Выделяются также системы двустороннего действия (осушительно-оросительные, осушительно-увлажнительные с предупредительным шлюзованием). По принадлежности системы делятся на внутрихозяйственные и межхозяйственные [7, с. 112-115].

Осушительная система состоит из следующих элементов:

  • регулирующей сети (осушители, тальвеговые каналы, собиратели, борозды, скважины вертикального дренажа);
  • проводящей сети (транспортирующие собиратели, магистральные каналы разных порядков);
  • ограждающей сети (нагорные, ловчие каналы);
  • водоприемников (реки, крупные ручьи и озера);
  • гидротехнических сооружений на регулирующей, проводящей и ограждающей сети;
  • дорожной сети с транспортными сооружениями;
  • противопожарных и природоохранных устройств;
  • осушаемых земель.

Регулирующая сеть служит для сбора и удаления с территории избыточных поверхностных и грунтовых вод, являющихся причиной переувлажнения территории. Назначение регулирующей сети — создавать водный и воздушный режимы почв непосредственно на осушаемой площади путем сбора и отвода избыточных поверхностных и грунтовых вод. В зависимости от почвенных и гидрологических условий регулирующая сеть может быть собирательной или дренажной. Собирательная сеть состоит из собирателей на тяжелых почвах, дренажная — из осушителей на легких почвах, где сток формируется по порам подпахотных слоев почв. Состав элементов регулирующей части осушительной системы зависит от метода осушения. Регулирующая осушительная сеть может быть открытой, временной и закрытой.

Ограждающая сеть (нагорные и ловчие каналы, дамбы) предназначена для защиты осушаемой территории от поверхностных или грунтовых вод, притекающих извне. Иногда (при склоновом и намывном ТВП) ограждающая сеть выполняет функции регулирующей. Валы создаются обычно при мелиорации пойм в дельтах рек для защиты от паводка. Нагорные каналы предназначены для перехвата поверхностных вод. В зависимости от характера водосборов и количества поверхностных вод нагорные каналы могут быть прерывистые, подсоединенные к гистральному каналу или водоприемнеку.

Для задержки стока грунтовых вод служат ловчие каналы (дрены). Обычно они глубже нагорных. Ловчие каналы могут быть как открытыми, так и в виде закрытого дренажа. Для перехвата глубинных грунтовых вод по дну ловчего канала строятся трубчатые колодцы. Глубина ловчих каналов очень большая, иногда может превышать 3-4 м.

Проводящая сеть (магистральный канал, коллекторы) связывает регулирующую и оградительную сети с водоприемником, транспортирует воду за пределы осушаемой территории. Основная задача проводящей сети состоит в своевременном и полном отводе в водоприемник поверхностных или почвенно-грунтовых вод (ПГВ), стекающих непосредственно в проводящие каналы или поступающие через регулирующую сеть. Проводящие осушительные каналы подразделяются на магистральный (главный) и боковые — коллекторы различных порядков, которые подают воду в магистральный канал и через него в водоприемник. Магистральный канал прокладывают по наиболее низким отметкам осушаемой территории, стремясь обеспечить двусторонний прием воды.

Водоприемник (река, озеро, балка) служит для приема воды, собираемой с осушаемой территории. Водоприемниками могут быть естественные или искусственные водотоки и водоемы. Естественные водотоки и водоемы — это озера, морские заливы, реки, ручьи, балки, ложбины; искусственные — пруды, водохранилища, крупные каналы. Однако не все водоемы и водотоки могут быть использованы в качестве водоприемников. Как водоприемники они должны отвечать следующим требованиям: положение горизонта воды не должно создавать подпора ее в магистральном канале и подтопления осушаемой территории; пропускная способность водоприемника должна быть такой, чтобы своевременно удалять все поступающие в него с осушаемой площади воды; водоприемник должен иметь постоянные и устойчивые русло и берега.

Гидротехнические сооружения (шлюзы, перепады, смотровые колодцы) предназначены для управления по­током воды при ее отводе или перераспределении, а также для предотвращения размывов и заиления каналов дрен.

Дорожная сеть (дороги, переезды, мосты) предназначена для обеспечения беспрепятственного въезда и выезда транспортных средств и сельскохозяйственных машин на любое поле осушаемого массива в необходимые 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.д.

В системы двустороннего регулирования входит еще аппарат обратного действия, либо задерживающий сток, либо подводящий воду извне (осушитслыю-увлажнительные системы). Для увлажнения осушенных почв применяют способ подпочвенного и внутрипочвенного увлажнения и орошение дождеванием.

Взаимное расположение элементов осушительной подсистемы на плане и в вертикальной плоскости отражается в схеме осушения. Определяющими ее факторами являются: тип водного питания, причины заболачивания, характер использования земель и д.р.

Наряду со схемой осушения составляется схема комплексного использования и охраны водных и земельных ресурсов. Это проектно-прогнозный документ, от которого зависят характер, очередность и эффективность мелиоративного и водохозяйственного строительства. Выделяются региональные, бассейновые, областные и районные схемы [8, с. 72-86].

Эксплуатация осушительных систем начинается сразу после их строительства. Законченные строительством осушительные системы подлежат приемке в эксплуатацию государственными комиссиями из представителей заказчика и подрядчика.

Госкомиссия на основании представленных материалов проверяет и устанавливает:

  • комплектность и достоверность предъявленной заказчиком документации;
  • соответствие выполненных работ утвержденному проекту, оценку качества работ по осушительной сети, сооружениям, дорожной сети, противопожарным мероприятиям;
  • фактическую площадь осушаемых земель;
  • фактическую стоимость осушения в сравнения с проектной;
  • оценку качества работ.

В систему мероприятий, проводимых для обеспечения нормальной работы осушительной системы, входят надзор за системой, уход и ремонт.

Надзор за осушительной системой включает:

  • контроль за ее состоянием и соблюдением правил эксплуатации;
  • наблюдение за работой осушительной системы и выявление причин, препятствующих нормальной работе;
  • контроль за соблюдением противопожарных мероприятий; — наблюдением за влиянием осушительной сети на рост леса;
  • разъяснительные работы среди населения по правилам поведения на осушенных землях и ведения работ в осушенных лесах.

Уход за осушительными системами включает:

  • удаление из каналов посторонних предметов, затрудняющих свободное течение воды;
  • подготовку сооружений и каналов к пропуску весенних и летне-осенних паводков ( очистку от мусора, снега, льда и пр.);
  • очистку сооружений (труб, мостов, шлюзов и пр.) от попавших в них предметов;
  • устранение(без применения механизмов) мелких разрушений осушительной сети и сооружений.
  • Капитальный ремонт проводят по необходимости. В его состав входит:
  • восстановление до проектных размеров каналов осушительных систем и ликвидация разрушений на них;
  • ремонт или замена сооружений на осушительной системе.

Аварийный ремонт проводят для ликвидации сильных разрушений каналов и сооружений [9, с. 234-268].

Осушительная система и ее элементы

Осушительная система (ос) представляет собой природно-хозяйственный комплекс, в состав которого входит осушаемая площадь и инженерные сооружения, обеспечивающие создание оптимального водного режима почвы путем сброса избыточной воды из корнеобитаемого слоя с целью получения планируемого урожая сельскохозяйственных культур при сохранении необходимого уровня экологического равновесия.

Таблица 8. Типизация осушительных систем

Составными элементами осушительной системы являются:

  • осушаемая территория, предназначена для выращивания сельскохозяйственных культур. На этой территории с помощью мелиоративных и агротехнический приемов регулируется водный, воздушный и пищевой режимы;
  • осушительная сеть, состоящая из регулирующих, проводящих и ограждающих элементов, с помощью которых отводятся избыточные воды с осушаемой территории. Регулирующая осушительная сеть (дрены, собиратели, ложбины) – необходима для сбора и удаления избыточной поверхностной и грунтовой воды с целью понижения уровня грунтовых вод и создания оптимальных условий водно-воздушного режимов почвы. В период засухи регулирующая сеть может использоваться для распределения оросительной воды по полю.
  • проводящая сеть (коллекторы открытые и закрытые, магистральный канал) предназначена для приема воды из регулирующих элементов и отвода ее в водоприемник. В период засухи часть каналов приводящей сети может трансформировать воду из источника орошения на поле;
  • ограждающая сеть – служит для защиты осушаемой территории от притока поверхностных и грунтовых вод.

В зависимости от хозяйственных требований и природных условий схема осушительной сети может меняться, т.е. из неё могут выпадать отдельные элементы. Например, на участках с мощностью торфа 2-2,5 м, подстилаемого хорошо водопроницаемыми породами, регулирующая сеть может состоять только из глубоких редких каналов. Также на других участках, переувлажняемых притоком воды извне, достаточно защитить эту площадь нагорными или ловчими каналами, которые перехватят и отведут поступающий поверхностный или грунтовый сток сразу в водоприемник и т.д.

Для улавливания поверхностных вод проектируют нагорные каналы глубиной 1,5-2 м, и ловчие каналы ,глубиной до 2-3 м. В отдельных случаях нагорные и ловчие каналы совмещаются;

  • водоприемник (река, озеро, пруд, балка). Он принимает избыточную воду из проводящей сети, аккумулирует или отводит воду в более крупную гидрографическую сеть. В период засухи водоприемник может стать источником воды;
  • дамбы обвалования;
  • гидротехнические сооружения, которые обеспечивают надежность работы проводящей осушительной сети и одновременно служат для регулирования уровня грунтовых вод (шлюзы регуляторы);
  • дорожная сеть (полевые, внутрихозяйственные, межхозяйственные и эксплуатационные дороги) обеспечивает нормальную эксплуатацию осушительной системы сети и сооружений и эффективное использование осушаемых земель;
  • эксплуатационные устройства (смотровые колодцы, наблюдательные, скважины, мосты, трубчатые переезды здания и сооружения и т.д.);
  • природоохранные устройства, служащие для охраны естественного ландшафта, рекреационного и других видов несельскохозяйственного использования земель.

Система, с помощью которой избыток воды с полей удаляется самотеком, называется самотечной. (рис.2)

Важным элементом осушительной сети являются водоприемники.

Водоприемник – важнейшая часть осушительной системы. Все избыточные воды с осушаемых земель через регулирующую и проводящую сеть поступают в водоприемник. Водоприемниками могут служить водотоки и водоемы: реки, ручьи, балки, моря, озера, водохранилища, пруды. Все выше перечисленные водоемы в естественном состоянии могут быть использованы в качестве водоприемника для сброса воды с осушаемых объектов, если они отвечают следующим требованиям:

  • обеспечивают сброс воды с осушительной сети без подпора во все расчетные периоды без ущерба для других целей хозяйственного использования водотока или водоема;
  • не вызывают ухудшения водного режима земель, расположенных ниже по течению от массивов осушения, после сброса в них дренажных вод;
  • русло водоприемника должно быть устойчивое с прочными берегами, без размывов и отложений наносов. Скорость воды в русле должна быть не менее 0,25-0,30 м\с.

Причинами неудовлетворительного состояния водоприемников являются:

  • извилистость русла, которая вызывает уменьшение уклона вследствие увеличения длины водоприемника, при таком уклоне уменьшается скорость движения воды, при которой происходит повышение горизонта в русле;
  • малая площадь поперечного сечения русла, а также недостаточная глубина и ширина русла;
  • зарастание русла водной растительностью и его захламление приводят к увеличению шероховатости, что уменьшает скорость движения воды;
  • подпор воды, создаваемый различного рода искусственными сооружениями, плотинами, мостами, разного рода перемычками и т.д.

Основными причинами плохого состояния водоприемников являются высокий уровень воды и малая их пропускная способность. Поэтому улучшение водоприемника заключается в основном в понижении горизонта воды и в увеличении его пропускной способности следующими методами: спрямлением русла, увеличением поперечного сечения русла, расчисткой и выравниванием русла и т.д.

Составной частью осушения являются агромелиоративные мероприятия – это мероприятия. Состоящих из специальных агротехнических приемов, воздействующих на водный режим почв и способствующих своевременному отводу избыточных вод с осушительной территории при её переувлажнении, а также обеспечивающих накопление влаги в подпахотных слоях для использования ее сельскохозяйственными культурами в засушливые периоды.

В зависимости от способа отвода избыточной воды и степени воздействия на водно-воздушный режим почвы по А.В.Шуравилину делятся на три группы:

Первая группа – приемы, обеспечивающие быстрый отвод избыточной воды по поверхности почвы и частично по пахотному слою. К ним относят узкозагонную вспашку, профилирование поверхности поля, выборочное бороздовние, планировку. Эти мероприятия ускоряют просыхание пахотного слоя ранней весной и сокращают периоды его переувлажнения после обильных дождей, предохраняя растения от излишней влаги.

Вторая группа – приемы, обеспечивающие быстрый отвод воды ускоряющие внутрипочвенный сток избыточной воды. Это гребневая и грядовая вспашки, создающие рифленую поверхность поля. Такая обработка усиливает сток по пахотному слою и одновременно способствует накоплению в нем дополнительных запасов влаги.

Третья группа – приемы, способствующие отводу избыточной воды по подпахотному слою. Сюда относят кротование, безотвальное рыхление подпахотного слоя и глубокую вспашку. Эти приемы увеличивают влагоемкость почвенного профиля, способствуют также накоплению запасов продуктивной влаги, в подпахотном слое для использования в засушливый период.

Узкозагонная вспашка применяется на сравнительно ровных полях при атмосферном водном питании. Расстояние между разделительными бороздами при такой вспашке должно быть 12-15 м при уклоне поверхности земли менее 0,002 при 15-20 м – при больших уклонах.

Профилирование применяют на безуклонных площадях где формируют нужный профиль поверхности земли путем повторного проведения узкозагонной вспашки загонами той же ширины при неизменном положении свалов и развалов. Этот вид агромелиораций применяют на пылеватых плотных почвах с плохой водопроницаемостью и малой водоотдачей.

Выборочное бороздование применяют на полях с верховым рельефом, имеющим замкнутое (бессточное) понижение. Его выполняют с помощью специальных бороздоделов. При их отсутствии борозды можно делать навесным однокорпусным плугом, а при неглубоких западинах – даже конным окучником или плугом. Глубина борозд достигает 25 – 30 см. борозды выводят в открытые каналы. Бороздование проводится после вспашки.

Гребневание почвы для пропашных культур на безуклонных полях с тяжелыми суглинками, имеющими низкую водопроницаемость. Гребневание заключается в создании гребней с чередованием борозд. Расстояние между гребнями составляет 0,7 м. Межгребневые борозды углубляют при каждой очередной междурядной обработке пропашных культур. После завершения последней обработки нарезают поперечные водоотводные борозды и соединяют их с каналами. При этом расчищают пересечения с межгребневыми бороздами. Гребневую вспашку чаше всего проводят весной при предпосевной обработке почвы.

Грядование аналогично гребневанию с той лишь разницей, что расстояние между гребнями (бороздами) при грядовании увеличивается вдвое и составляет 1,4 м.

Кротование представляет собой систему подпочвенных полостей – кротовин, проходящих параллельно друг другу через 1 – 2 м на глубине 35 – 40 см. Кротование проводят поперек расположения закрытых линий материального дренажа. Такая сеть обеспечивает мощную гидравлическую связь пахотного слоя с закрытой сетью, позволяет быстро отводить избыток воды по подпахотному слою и к тому же способствует аккумуляции влаги в нем. Для нарезки кротовин используют кротователи, представляющие собой вертикальный нож, на нижнем конце которого имеется специальное расширение диаметром 5-7 см. Кротование применяют на кротоустойчивых тяжелых почвах, а также на торфяно-болотных.

Глубокое рыхление почв проводят на полях, где имеется закрытая осушительная сеть. С помощью глубокого рыхления изменяются водно-физические показатели почв и их водный режим. При глубоком рыхлении увеличивается водопроницательность почвы и объем дренажного стока. Кроме того глубокое рыхление повышает осушительное действие закрытой сети, увеличивает объем дренажного стока и уменьшает продолжительность подтопления корнеобитаемого стока.

Следует заметить, что агромелиоративные мероприятия эффективны только совместно с устройством осушительной сети.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *