Раздел 2. Осушительные системы.

ОРОСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Типы гидромелиоративных систем гумидной зоны.

Элементы осушительных систем

Типы гидромелиоративных (осушительных) систем гумидной зоны в основном соответствуют с представленными выше типами таких систем. Мелиоративные системы на осушаемых землях включают сле­дующие основные элементы:

1. Водоприемник (река, озеро и др.) - служит для приема воды с осушаемой территории.

2. Осушительную сеть, которую по назначению делят на регу­лирующую, оградительную и проводящую.

Регулирующая осушительная сеть (открытые осушители и собиратели, горизонтальные и вертикальные дрены и др.) пред­назначена для отвода из корнеобитаемого слоя избыточных вод и поддержания в нем оптимального водно-воздушного режима.

Оградительная осушительная сеть (нагорные и ловчие кана­лы, ловчие горизонтальные и вертикальные дрены и др.) пред­назначена для защиты осушаемой территории от притока избы­точных поверхностных и грунтовых вод со стороны.

Проводящая осушительная сеть (магистральные каналы, от­крытые и закрытые коллекторы и др.) собирает избыточную воду из регулирующей и оградительной сети и доставляет ее за пре­делы осушаемой территории в водоприемник.

3. Увлажнительная, или оросительная, сеть (оросительные каналы и трубопроводы и до.), обеспечивающая подачу воды в корнеобитаемый слой почвы в засушливые периоды. Оросительная сеть может оборудоваться дождевальными машинами.

4. Гидротехнические сооружения на осушительной и увлаж­нительной сети (шлюзы, перепады, быстротоки, насосные стан­ции, колодцы и др.) предназначены для управления потоком во­ды в каналах и трубопроводах.

5. Водохранилища - проектируют для регулирования стока и обеспечения увлажнения осушаемых земель.

6. Дамбы обвалования - обеспечивают защиту осушаемых земель от затопления со стороны водохранилищ, озер или рек - водоприемников.

7. Дорожная сеть (дороги, мосты, переезды и др.) - служит для проезда транспорта и сельскохозяйственных машин по осуши­тельной системе.

8. Природоохранные сооружения и устройства - применяют для охраны почвенного покрова, животного и растительного мира, рекреационного и других видов несельскохозяйственного исполь­зования земель; они включают лесные полосы, охранные зоны, пляжи, подпитывающие и сбросные каналы для водоемов, пешеход­ные мостики, мосты-переходы для диких животных, очистные сооружения и пр.

9. Эксплуатационные сооружения и устройства (наблюдатель­ные скважины, гидрометрические посты, здания, средства связи, телемеханики и автоматики и пр.) - обеспечивают контроль и управление водным режимом почвогрунтов, а также поддержание мелиоративной системы в исправном состоянии.

Осушительная система может включать все перечисленные элементы или (по потребности) только некоторые из них.

Конструкция мелиоративной системы должна предусматри­вать возможность усовершенствования ее в будущем, так как да­же технически совершенная в настоящем система устаревает.

Типовые схемы мелиоративных систем представлены на рис. 2.1- 2.3.

Рис. 2.1 - Схема польдерной осушительной системы на пойменных землях:

1 - река-водоприемник; 2 - магистральный канал; 3 - транспортирующие собиратели; 4 - открытые коллекторы; 5 - нагорно-ловчие каналы; 6 кро­товый дренаж; 7 - шлюзы-переезды; 8 - защитная дамба; 9 - выпускной шлюз в дамбе; 10 - насосная станция; 11 - горизонтали

 

Рис. 2.2 - Схема самотечной осушительно-увлажнительной системы на пойменных землях:

1 - река-водоприемник; 2 - магистральный канал; 3 - транспортирующие собиратели; 4 - открытые коллекторы; 5 - нагорно-ловчие каналы; 6 - кротовые дрены; 7 - увлажнительный канал; 8 - шлюзы-регуляторы; 9 - водохранилище; 10 - горизонтали

Рис. 2.3 - Схема закрытой дренажной системы:

1 - открытый канал-водоприемник; 2 - закрытый коллектор I порядка; 3 - коллектор II порядка; 4 - регулирующие дрены; 5 - дренажные устья; 6 - колодец-регулятор; 7 - соединительный колодец; 8 - колодец-поглотитель; 9 - горизонтали

 

2.2. Проектирование в плане составных элементов

Осушительных систем

 

В зависимости от потребности в осушении дренаж проекти­руют по всей территории или выборочно для осу­шения только отдельных переувлажненных понижений.

При проектировании материального (гончарного, пластмассо­вого) дренажа необходимо стремиться к постоянству глубины заложения дрен, что снижает объемы земляных работ и обеспечи­вает более равномерное осушение территории. Соблюдая постоян­ную глубину заложения дрен, плановое их положение следует выбирать так, чтобы уклоны поверхности земли по трассе дрен были бы такими, как и уклоны самих дрен (минимальный уклон материальных дрен 0,002, оптимальный - 0,004…0,006).

Поэтому при уклонах поверхности земли более 0,005 дрены в плане проектируют под острым углом к горизонталям и поперек уклона поверхности (поперечная схема), а при уклонах поверх­ности менее 0,005 - преимущественно поперек горизонталей, вдоль уклона поверхности (продольная схема) (рис. 2.4).

При значительных уклонах поверхности земли ( >0,015) и поперечной схеме расположения дренажа грунтовые воды отводятся быстрее и расстояния между дренами увеличиваются на 10...15%.

 

Рис. 2.4 - Схемы расположения дрен в плане:

а - поперечная схема; б - продольная схема; 1 - канал; 2 - закрытый коллектор; 3 - дрены; 4 - устьевое сооружение

 

На участках с незначительными уклонами поверхности земли ( <0,002), например в поймах рек, материальный дренаж про­ектируют с искусственным уклоном ( 0,002). При этом в вер­ховье дрен и коллекторов глубину заложения принимают мини­мальной, постепенно увеличивая ее к устью. Во избежание зна­чительного заглубления дренажной сети длину дрен сокращают до 100...150 м, а коллекторов до 300...400 м (рис. 2.5).

На участках со значительным уклоном поверхности земли дли­ны материальных дрен допускаются до 200…250 м, а коллекто­ров - до 1000 м.

 

Рис. 2.5 - Схемы гончарного дренажа на пойменных землях с незначительными уклонами поверхности земли:

1 - открытые каналы; 2 - закрытые коллекторы; 3 - регулирующие дрены

 

Учитывая осушающее действие открытых каналов, первые дре­ны размещают от них примерно на расстояниях (1,5... 2) Е, где Е — расстояние между дренами. На средних участках между от­крытыми каналами для более равномерного осушения дрены сле­дует проектировать более густо (на расстояниях 0,5 Е), такую схему размещения дрен белорусские мелиораторы назвали «сое­диненными гребенками» (рис. 2.6).

Рис. 2.6 - Схема размеще­ния закрытого дренажа с учетом осушительного дейст­вия открытых каналов («со­единительные гребенки»):

1 - открытые коллекторы; 2 - закрытые дрены

 

Кротовые дрены нарезают поперек открытых коллекторов. На участках с уклонами поверхности земли до 0,001 кротовые дрены проектируют длиной по 150... 200 м и подключают к от­крытым каналам с обеих сторон. При уклонах поверхности зем­ли i _n = 0,002... 0,004 дрены подключают к каналам также с двух сторон; при этом дрены, расположенные в направлении уклона местности, проектируют длиной 150... 200 м, а дрены, нарезаемые против уклона поверхности, - 60... 100 м. При уклонах более 0,005 дрены проектируют только по направлению уклона поверх­ности максимальной длины - до 200 м (рис. 2.7).

Рис. 2.7 - Схемы расположения кротового дренажа:

а - двустороннее подключение дрен; б - одностороннее подключение дрен;

1 - открытый канал; 2 - кротовая дрена, нарезаемая в на­правлении уклона поверхности; 3 - кротовая дрена, нарезаемая против уклона поверхности