Реферат: Особенности осушения минеральных переувлажненных почв Нечерноземной зоны с низкой водопроницаемостью

1. Принципиальная конструкция осушительной системы

Осушение территории производится при помощи закладки осушительной системы, позволяющей отвести избыточную влагу.

« Как правило, любая осушительная система состоит из следующих элементов:

Регулирующая сеть осушителей: дрены, каналы, ложбины. Они предназначены для понижения уровня грунтовых вод или ускорения стока поверхностных вод и их отвода за пределы осушаемой площади. «При строительстве материального дренажа (гончарный, пластмассовый, и др.) междренные расстояния определяются по физико- механическим свойствам почв. Подобные методы отражают найденную эмпирическим путём взаимосвязь междренных расстояний с каким- либо определённым физико- механическим свойством почвы. Поэтому методы определения междренных расстояний по физико- механическим свойствам почв справедливы только в том случае, когда имеются достаточные условия для проверки этих взаимосвязей на обширном эмпирическом материале. Вместе с тем и в этом последнем случае строгое соответствие между определённым физико- механическим свойством и параметрами дренажа сохраняются до тех пор, пока наблюдается прямая связь между этим свойством и Кф почвы. Если она нарушается, то прямая связь выбранного физико- механического свойства, например гранулометрического состава, с параметрами дренажа может исчезнуть. Последнее обстоятельство необходимо иметь в виду, чтобы правильно оценить возможности применения методов определения параметров дренажа, основанных на анализе физико- механических свойств почв. Это особенно актуально и потому, что методы оценки междренных расстояний по физико- механическим свойствам почв привлекают внимание исследователей и своей простотой.»(Зайдельман, 1981).

Проводящая сеть (закрытые или открытые коллекторы, принимающие воду из регулирующей сети осушителей) выполняет водопроводную функцию, т.е. она принимает воду из регулирующей сети и транспортирует её в магистральный канал.

Магистральный канал - открытый канал, принимающий воду из коллекторов. Магистральный канал впадает в водоприёмник на самотёчной системе осушения. Если водоприёмник находится на уровне или выше осушаемой территории, то в этом случае вода из магистрального канала в водоприёмник может поступить только в результате её перекачки насосами. Вода поднимается насосными установками и сбрасывается затем в водоприёмник. Такие осушительные системы с механическим водоподъёмом называются польдерные системы, польдеры . В нашем случае рассматриваются только самотёчные системы осушения, когда вода из регулирующей сети осушителей (дрен или каналов) поступает затем в коллекторную сеть и далее - в магистральный канал и водоприёмник под действием гравитационных сил, т.е. свободного перетока.

Водоприёмник - естественный водоток (ручей, река) или водоём (озеро), сухой тальвег или овраг, в которые впадает магистральный канал и сбрасывает всю избыточную воду с осушаемой площади .

Оградительная сеть - предназначена для защиты осушаемой территории от поступления избыточных поверхностных (склоновых или русловых, т.е. полых) и грунтовых вод. Склоновые воды перехватывают «нагорными » каналами, которые размещают на нижней трети склонов. Грунтовым водам путь на осушаемый массив преграждают ловчие каналы, которые строят на подошве склонов, в наиболее низкой части притеррасья или по тальвегам. Если ловчие каналы доведены до водоупора и их дно врезано в водоупор, то такой ловчий канал называется совершенным . Он может полностью приостановить поступление грунтового потока на осушаемую площадь. Если ловчий канал не прорезает всю толщу водоносного горизонта, то такой канал является несовершенным .

Осушаемый массив может находиться в пойме и подвергаться систематическому затоплению полыми водами (или, как их ещё называют, - намывными русловыми водами). В результате гибнет урожай, затягиваются сроки выполнения работ и др. Для защиты от затопления поймы строят дамбы обвалования . Наконец, последним элементом являются инженерные сооружения на сети: шлюкера, подпорные сооружения на каналах, оголовки закрытых коллекторов при их впадении в открытые каналы и др. Сюда же относятся мосты, трубы-переезды, а также траншейные фильтры, ускоряющие поступление воды из пахотного горизонта в дренаж.» (Зайдельман, 1994).

2 . Особенности гидрологии минеральных переувлажнённых почв Нечернозёмной зоны с низкой водопроницаемостью

Одна из характерных черт водного режима рассматриваемых почв - существование двух изолированных зон верховодки. Двухъярусное положение верховодки в профиле гидроморфных подзолистых и дерново-глеевых почв возможно , очевидно, при условии, что скорость вертикального или бокового оттока влаги из нижнего яруса больше или равна скорости фильтрации влаги из верхнего яруса. При затоплении почв и резком увеличении гидростатического напора происходит смыкание слоёв верховодки.

Существуют два фактора, обусловливающих двухъярусный характер верховодки. Первый заключается в резкой дифференциации горизонтов таких почв по их водопроницаемости, второй связан с низкой активной порозностью и образованием в иллювиальных горизонтах их профиля водоупорной подушки из защемлённого воздуха. Этот воздух, не препятствуя миграции ограниченного объёма влаги по крупным ходам в глубокие горизонты и формированию в них верховодки, оказывает сильное противодействие её внедрению в тонкие поры.

Н,см 0 -- - - - - - - - - - - - - - - - - ########### - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 - - - - - - - - - - - - - - - - - ############# - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ################## - - - - - - - - - - #####- - - - - - - 40 ########### ############################################### ################################################################ ################################################################ 60 ################################################################ ################################################################ ################################################ -- -- #### 80 ####### ######### ####################### - - - - - - - - - - # - - 100 - - - - ### - - - - ####### ##### - - - - - - - - - - - - - - - 120 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 140- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ######## - - - - - - - ######## ВЗ - (0,9 ПВ - ПВ) - - - - - - - ПВ, верховодка Рисунок 1 Положение верховодки во влажный год в профиле дерново- подзолистой глееватой почвы. (Зайдельман , 1969)