Заболочені землі та їх характеристика

Зовнішньою ознакою земель, для нормального використання яких необхідні осушувальні меліорації, є надлишкова зволоженість кореневмісного шару.

Надлишково зволожені землі, по А. Д. Брудастову, поділяються на три види: мінеральні надлишково зволожені землі, болота і заболочені.

Мінеральні надлишково зволожені землі — це землі, більша частина твердої фази яких представлена мінеральною речовиною — піщаними, глинистими або пилуватими часточками. Слід розрізняти мінеральні надлишково зволожені землі тимчасового або постійного надлишкового зволоження: слабко-, середньо- або добреводопроникні.

Найчастіше при осушенні зустрічаються із слабкопроникними ґрунтами. У результаті промивного режиму та дерново-підзолистого процесу ґрунтоутворення в цих ґрунтах знаходиться глейовий горизонт (на глибині приблизно 50...70 см) і виражена кисла реакція. Вони розміщені на водорозділах і пологих схилах і перезволожуються періодично під час весняного сніготанення та при випадан­ні інтенсивних опадів.

До тимчасово надлишково зволожених земель належать також заплави річок, які періодично затоплюються весняними або літніми паводковими водами.

Замкнуті пониження у заплавах річок, ділянки, що зволожуються напірними ґрунтовими водами, а також землі, що підтоплюються, у зонах водосховищ та озер належать до постійно надлишково зволожених земель.

Мінеральні землі характеризуються рядом водно-фізичних властивостей: водопроникністю, вологоємкістю, механічним (гранулометричним) складом, щільністю, шпаруватістю, пластичністю та ін..

Основною відміною боліт і заболочених земель від інших видів земельних угідь є наявність на їх поверхні шару торфу.

Торф — це органічна маса, що утворюється в результаті відмирання і неповного розкладання рослинних залишків в анаеробних умовах.

Болотом називається частина земної поверхні, що характеризується сильним застійним або слабко проточним режимом зволоження верхніх горизонтів ґрунту, на якій виростає типова болотна рослинність, відбувається процес торфонакопичення, і потужність торфу в неосушеному стані становить понад 30...50 см.

Ґрунти з шаром торфу до 50 см називають заболоченими.

Торф'яні ґрунти характеризуються рядом специфічних фізичних та хімічних властивостей, які різко відрізняють їх від мінеральних ґрунтів.

Основні властивості та характеристики торф'яних ґрунтів:

1. Ботанічний склад торфу показує, з яких рослин утворився торф. На болотах велика різноманітність рослин, але не всі вони беруть участь в утворенні торфу. Наприклад, квіти повністю розкладаються і в торфі їх немає. Утворюють торф рослини, до складу яких входить лігнін, який перешкоджає розкладанню рослин та консервує їх.

Торф складається з залишків деревної рослинності, кущів, трав'янистої рослинності, моху гіпнового (зеленого), сфагнового (білого) та ін.

2. Ступінь розкладання торфу показує вміст у торфі рослинних залишків, що розклалися, визначається візуально, а результат вирається у відсотках.

За ступенем розкладання розрізняють: слабкорозкладені торфовища — коли велика частина (>60 %) рослинних залишків не розклалася, а зберігається у вигляді стовбурів дерев, стеблин та листків рослин; серодньорозкладені торфовища — з ступенем рослин­них залишків, що збереглися, від 40 до 60% і добре розкладені торфовища — коли більша частина (<40%) рослинних залишків розклалась і являє собою безструктурну масу.

Ботанічний склад і ступінь розкладання торфу впливають на стійкість каналів.

3. Зольність торфу — показує вміст у торфі мінеральних речовин (золи при згорянні) у відсотках. Торфовища з великою зольністю краще застосовувати для вирощування на них сільськогосподарських культур, а з меншою зольністю — на паливо.

4. Потужність торфу: торфовища поділяються на малопотужні з шаром торфу до 1 м, середньо-потужні — 1...2 м торфу і потужні — понад 2 м торфу.

5. Велика вологість і вологоємкість торфу у природному стані. Неосушений торф має за об'ємом 88...97 % води, 2... 10 % сухої речовини і 1...7 % газів.

Торфовища мають високу вологоємкість — здатність поглинати велику кількість води (торф при цьому набухає) і добре утримує її, що є однією з причин постійного або тривалого перезволоження боліт.

6. Осідання торфу у процесі осушення — це ущільнення торф'яного перелогу при видаленні з нього води. Осідання торфу може спостерігатися протягом тривалого часу (до 15...20 років), але основна частина його відбувається у перші 2...З роки. Величина осідання торфу (зменшення потужності) може досягати 10...15 % для щільних торфовищ і 25...40 % для пухких. Наприклад, на глибоких торфовищах у заплаві річки Ромен (Сульське дослідне поле) осідання болота за перші три роки після осушення становило 0,8 м, у наступні роки процес осідання майже не відбувався.

7. Просідання торфу — ущільнення торф'яного перелогу під дією зовнішніх навантажень — дамб, дорожнього полотна, важких машин.

8. Водопроникність торф’яних ґрунтів. Для торфовищ характерна підвищена водопроникність у горизонтальному напрямку, наявність великих пор і ходів у місцях стеблин, коренів, що розклалися.

Коефіцієнт фільтрації торфу до осушення становить в середньому від 0,2 до 2,0 м/доб, в процесі осушення та ущільнення торф'яного перелогу він може зменшуватись у 2...З рази і більше.

Торфовища неоднорідні за глибиною, у підошві перелогу вони можуть бути сильно замулені і менш водопроникні.

Торф'яні ґрунти відрізняються також низькою міцністю при прохідності машин, підвищеною кислотністю та ін.

Умови та причини утворення боліт. Утворення боліт обумовлюється характером ґрунтоутворюючих процесів, а також гідрографічними та гідрогеологічними факторами. Боло­та почали утворюватись у післяльодовиковий період. Прийнято роз­різняти два основних типи заболочування та болотоутворення:

· за­болочування суші;

· заторфовування водоймищ.

 

 

Рис. 2.4 Розрізи боліт

 

а – низинних; б – верхових;1 – поверхня болота на різних фазах розвитку; 2 – мінеральне дно; 3 – ріка; 4 – рівень ґрунтових вод

 

Заболочування суші може відбуватися на заплавних землях при застоюванні на них (у першу чергу у притерасних пониженнях) паводкових вод або на плоских незаплавних територіях, на яких в результаті підзолистого процесу ґрунтоутворення утворюється глейовий горизонт і спостерігається поверхневе заболочування атмосферними водами. У початковий період заболочування у ґрунті утворюються анаеробні умови і підвищується вміст органічної речовини, болото має ввігнуту або плоску форму (низинне болото). Потім прогресивно наростає торф'яний горизонт (з середньою швидкістю 1 мм за рік), і низинне болото може набути випуклої форми (верхове болото).

Заростання водоймищ починається з утворення сапропелю (мулу, що гниє, зеленуватої, драглистої маси). На сапропелі, починаючи від берегів, виростають земноводні рослини (очерет, рогіз, хвощ). які після відмирання заповнюють басейн. Поряд з глибоким заростанням водоймищ часто і на їхній поверхні утворюються плаваючі торф'яні килими. Поступово все водоймище заповнюється торфом.

Болота, залежно від розташування, стадії розвитку, умов живлення водою та зольними елементами поділяються на три типи: низинні, перехіднітаверхові (рис. 2.4).

Низинні торф'яно-осокові та торф'яно-гіпнові болота утворюються головним чином у заплавах річок. Низинний торф характеризується підвищеною зольністю (5...20%), великим ступенем розкладання органічної речовини, меншою вологоємкістю, високим вмістом поживних речовин та слабкокислою реакцією. Такі низинні болота найцінніші для вирощування сільськогосподарських культур.

Верхові мохові болота утворюються на незаплавних територіях на фоні дерново-підзолистого процесу ґрунтоутворення. Верховий торф характеризується пониженою зольністю (менше 3 %) підвищеною вологоємкістю, бідністю на поживні речовини та кислою реакцією ( не більше 3,5...4,5). Тому верхові болота не придатні для вирощування сільськогосподарських культур. Їх можна застосовувати під торфорозробки.

Перехідні болота утворюються на схилах, у місцях вклинювання ґрунтових вод. За своїми характеристиками вони є перехідними від низинних до верхових боліт.