Осушувальні меліорації
Осушувальні меліорації
для використання надмірно зволожених земель проводять їх осушення, щоб посилити провітрювання або аерацію ґрунту (від гр. aer - повітря, провітрювання), а також покращити тепловий режим та активізувати мікробіологічні процеси, пов'язані з розкладанням органічних речовин.
Підземні дренажні канали можуть бути тимчасові (на одне літо) та довготривалі.
Тимчасові підземні водовідвідні канали є підземними дренами. Їх формують у ґрунті під час проведення оранки за допомогою кротівника або ґрунтопоглиблювача при навішуванні на один із корпусів багатокорпусного плуга. Тому при оранці таким плугом під однією з борозен на глибині 35...40 см формується дрена діаметром 4...6 єм, яка функціонує зазвичай протягом одного літнього сезону, але на важкосуглинистих грунтах вона може зберегтися і 2...3 роки.
Більш надійні та ефективні довготривалі дренажні канали (рис. 29). Дуже багато років, доки вони не засмічувалися мулом, могли функціонувати підземні дрени з кам'яних плит та кам'яного начерку (див. рис. 29, а, б). Підземні дрени, побудовані з використанням матеріалів з дерева, виявилися не такими довготривалими, оскільки жердини, хмиз і дошки швидко піддаються гниття і засмічують канали (див. рис. 29, ст. д). Тому в конструкцію дрен, де підземні труби виготовлялися з дощок, було внесено суттєву заміну - в них труби стали робити з обпаленої керамічної цегли (див. рис. 29, д). Відповідно, ці дрени стали довготривалими.
В даний час у Калінінградській області на поляхуспішно функціонують осушувальні системи із закритим дренажем із гончарних трубок, які були збудовані східно-пукраїнськими селянами у ХIХ ст. Це говорить про високу надійність і довготривалість підземних дренажних систем, побудованих продумано і правильно.
У другій половині ХХ ст. було налагоджено виробництво пластмасових дренажних труб, які поступово витісняють гончарні труби із осушувальної меліорації. Ці пластмасові труби, а точніше трубопроводи, оскільки вони мають довжину 200 м і більше, промисловість постачає згорнутими у великі бухти. По всій довжині цих пластмасових трубопроводів рівномірно розосереджені невеликі круглі отвори або плоскі щілини, які призначені для надходження надлишкових вод з території, що осушується. Укладання траншеї цих гнучких пластмасових трубопроводів вдалося легко механізувати за допомогою дреноукладальних машин, що навішуються на потужні гусеничні трактори. Така машина є багатоковшовим екскаватором, який викопує траншею, потім спеціальним механізмом укладає в неї довгий пластмасовий дренажний трубопровід і відразу закопує цю траншею.
Дренажні канали, як закриті, і відкриті, є найважливішими робочими спорудами всіх осушувальних систем сільськогосподарського призначення. Успіх дренажу перезволожених сільськогосподарських земель залежить від правильного устрою всієї осушувальної системи на конкретному полі. При цьому мета осушення земель зводиться не тільки до відведення надлишку вологи для початкового дренування території, але і до створення умов для безперервного видалення з ґрунту води, що знову надходить для усунення шкідливого перезволоження.
Осушувальна система - надмірно зволожена територія разом із мережею каналів та дрен, з гідротехнічнимита експлуатаційними спорудами, що забезпечують її осушення.
Осушувальні системи бувають відкриті (у них регулююча мережа виконана у вигляді відкритих каналів) і закриті (регулююча мережа представлена закритими дренами). Однак в обох випадках великі провідні та огороджувальні канали роблять відкритими.
План осушувальної системи, де одна частина території – поля А відкрита система, а інша – поля Б закрита, представлений на рис. 30.
В даний час проектують і будують переважно закриті осушувальні системи, причому закриті дрени можуть бути як осушувальні, так і збиральні.
За способом відведення води осушувальні системи поділяють на самопливні та з механічним водопідйомом. У самопливних системах надлишкові води з провідної мережі відводяться ухилами русел каналів. У системах з механічним водопідйомом воду з каналів провідної мережі відкачують водоприймач насосами.
Залежно від реальних гідрогеологічних та кліматичних умов іноді застосовують системи осушувально-зволожувальні або двосторонньої дії. У цих системах у посушливі роки або в окремі періоди вегетації бувають ситуації, коли осушувані ґрунти виявляються переосушеними, що веде до зниження росту рослин. У цих випадках на осушуваних землях проводять поливи, тобто по регулюючій мережі здійснюють додаткове підведення води, як при зрошенні.
Регулююча мережа (закриті дрени або відкриті осушувальні канали) призначена для збору та видалення з осушуваної території надлишкових поверхневих та ґрунтових вод, що є причиною перезволоження. Регулююча мережаповинна створювати та підтримувати водно-повітряний та тепловий режими у ґрунті відповідно до вимог технології вирощування конкретних сільськогосподарських культур.
Глибина укладання регулюючої мережі та відстань між її елементами (каналами або закритими дренами) залежить від водно-фізичних властивостей ґрунтів, виду вирощуваних культур та ін.
Огороджувальна мережа (нагірні та ловчі канали, греблі та ін.) призначена для захисту території, що осушується, від поверхневих або ґрунтових вод, що стікають на неї з навколишніх земель.
Нагірні канали призначаються для перехоплення поверхневих вод, що надходять на територію, що осушується, з прилеглих підвищених ділянок. Нагірні канали влаштовують уздовж верхньої межі території, що осушується.
Ловчі канали будують по межах осушуваної території, відокремлюючи її від ділянок землі, що знаходяться на одному рівні з нею або нижче. Ці ловчі канали служать для перехоплення ґрунтових вод із сусідніх ділянок.
До складу огороджувальної мережі можуть входити і греблі, які влаштовують для запобігання осушуваній території від затоплення паводковими водами.
Провідна мережа пов'язує регулюючу та огороджувальну мережі з водоприймачем, транспортує надлишкову воду з території, що осушується, за її межі. До складу провідної мережі входять магістральний канал, а також закриті чи відкриті колектори. Колектор - трубопровід або канал щодо великого поперечного перерізу, який надходить для подальшого просування рідина з сусідніх трубопроводів або каналів меншого поперечного перерізу.
Водоприймач (річка, озеро, водосховище і т. п.) служить для прийому води, що збирається з території, що осушується.
Гідротехнічні споруди (шлюзи, перепади, оглядові колодязі, гідрометричні пости та ін.)управління потоками води при її відведенні з території, що осушується.
Дорожня мережа (дороги, переїзди, мости) служить для безперешкодного пересування транспорту та сільськогосподарської техніки по території, що осушується.
Експлуатаційні споруди (електротрансформаторні підстанції, будівлі для персоналу та ін.) призначені для забезпечення безперебійної роботи всіх ланок осушувальної системи, а також контролю за їх роботою.