Дренаж сільськогосподарських земель
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Дренаж сільськогосподарських земель

Дренаж сільськогосподарських земель, спосіб осушення земель за допомогою підземних штучних водотоков — дрен . Дренажем називають також конструкцію або систему водотоков (наприклад, гончарний); за кордоном (США, Великобританія) під Д. розуміють будь-який вигляд осушення . Д. застосовують для осушення надлишково зволожених земель — осушний Д.; для боротьби із засоленням земель в посушливих зонах — рассоляющий Д.; для посилення газообміну у важких глинистих грунтах — аераційний Д. (самостійно застосовується рідко).

  Історична довідка. Є відомості про вживання гончарного Д. у 2000 до н.е.(наша ера) (Месопотамія), Д. був відомий в Древньому Римі. У Європі з.-х.(сільськогосподарський) Д. (Франція, Великобританія) почали застосовувати в 17—18 вв.(століття) Перший Д. сучасного типа споруджений у Великобританії (графство Суффолк) в 1727, а обгрунтування його вживання дани І. Елкингтоном в 1764. Особливо великий розвиток Д. с. з. отримав в 2-ій половині 19 ст після винаходу (1843, Великобританія) продуктивної машини для виготовлення гончарних труб; так в 1856 у Великобританії Д. вже було осушено 500 тис. га . З.-х. Д. у Росії почали застосовувати лише в 2-ій половині 19 ст (Гори в Білорусії, Курляндськая губернія, Новгородська губернія і ін.). Загальна площа Д. с. з. до Жовтневої революції (без території прибалтійських республік) складала 2—3 тис. га , в 1956 в СРСР 0,8 млн. га , до 1971 більше 3,4 млн. га . В світі Д. осушено більше 20 млн. га з.-х.(сільськогосподарський) земель, з них в США близько 10 млн. га , у Великобританії 3 млн. га (1969).

  Осушний Д. необхідний на землях, де глибина залягання грунтових вод менше норми осушення . У СРСР застосовують в основному горизонтальний систематичний (рівномірно розподілений на осушуваній території) трубчастий Д. — систему труб у вигляді суцільних дренажних ліній. Грунтова вода поступає в стики між трубами або отвори в трубах під дією різниці напоровши, у зв'язку з чим глибина закладки дрен має бути більше норми осушення. Д. інтенсивніше працює в «критичні періоди» посиленого живлення грунтових вод — зазвичай навесні і осінню. На мал. 1 показана робота Д. по відведенню надлишкових вод навесні.

  Дрени при відстані між ними В м-коді ), глибині заставляння b м-коді ) і діаметрі d м-коді ) повинні за t доби після снігорозтавання відвести талі води, що поступили в грунт, і знизити поверхню грунтових вод до норми осушення а м-коді ); Н — запаси води в сніговому покриві (у м 3 /га ); Т — глибина залягання поверхні водоупору (у м-коді ); Д — дрени; Тр — траншеї; Р — тиск, що умовно приймається за нуль. Зазвичай b приймають для мінеральних грунтів = 1,1 м-код , для торф'яників = 1,3—1,5 м-код . Відстань між сусідніми дренамі (у межах 15—50 м-коду ) визначають по формулі:

 

де Б 1 — коефіцієнт обліку недосконалості дрен по мірі розтину пласта («вісячесть»), а Г 1 — те ж по приймальній поверхні дрен (гончарних), тобто

 

s — довжина дренажної труби (у м-коді ); з — ширина стикової щілини або захисту стиків (у м-коді ); H 0 — середній натиск, що діє (у м-коді ); q — середній за період модуль дренажного стоку (у м/сут ), визначуваний балансовими розрахунками по кількості необхідної для відведення води і терміну її відведення (зазвичай 0,5 < q < 1,5 л/сек з 1 га , причому 1 л/сек з 1 га = 1/116 м/сут ); до — коефіцієнт фільтрації (у м/сут ).

  На мал.(малюнок) 2 — дренажні системи. Вода, що поступила в дрену, рухається від витоку її до гирла, для чого дренажними лініям (не довше за 150—200 м-код ) додають ухил не менше 0,002. З дрен вода поступає у відкриті або закриті (з труб) колектори (довжина їх не більше 1000 м-код ), а звідти скидається в магістральний канал і віддаляється за межі осушуваної території.

  Для осушення мінеральних грунтів використовують в основному гончарні дренажні труби діаметром 4—10 см , довжиною 33 см . Їх укладають на дно траншей (або на дощатий стелаж в нестійких грунтах) упритул одна до іншої (ширина стику не більше 1—2 мм ), обкладають матеріалом (мох, скловолокно, склотканина), що фільтрується, і траншею засипають землею. Термін служби гончарного дренажу 50—80 років. На торф'яниках його можна використовувати лише після попереднього осушення ділянок відкритими каналами; тут також застосовують дерев'яні Д.: дощатий — з труб прямокутного перетину, збитих з дощок із залишенням подовжньої щілини. Перспективний пластмасовий Д.: пластмасові труби з подовжніми щілинами або округлими отворами укладають у відриту траншею або формують услід за дренером — безтраншейний Д., що дозволяє повністю механізувати його прокладку. На землях з поганою водопроникністю, щоб прискорити відведення поверхневих вод і верховодки, застосовують систему закритих збирачів: у розташовану впоперек схилу траншею глибиною 0,8—1 м-коду укладають гончарні труби і засинають землею, узятою з верхнього орного шару, або ін. водопроникним матеріалом. Довжина збирачів 150—200 м-коду ; відстань між ними при доповненні кротовим Д. (комбінований Д.) 30—60 м-код . Кротовий Д. — це система порожнин з неукріпленими стінками, рівномірно розподілених за площею через 2—10 м-коду одна від одної на глибині 0,6—0,8 м-коду ; термін його служби до 5 років. Застосовується в кротоустойчивих грунтах (глинисті грунти, слаборазложівшиеся торф'яники).

  Рассоляющий Д. застосовують для пониження рівня грунтових вод, відведення промивних вод і боротьби із засоленням зрошуваних земель (див. Засолені грунти і Промивання засолених грунтів ), розташованих в посушливих зонах. У його роботі розрізняють меліоративний період (1—3 роки), під час якого рассоляют 1—2-метровий шар і відводять засолені грунтові води, і експлуатаційний, коли підтримують досягнуті результати. На зрошуваних землях застосовують горизонтальний і вертикальний рассоляющий Д. Наїболєє доцільний горизонтальний відносно глибокий (близько 3 м-код ) постійний систематичний трубчастий Д., доповнюваний в меліоративний період відкритими каналами завглибшки близько 1 м-код на відстані приблизно 20—50 м-код . Дрени з гончарних, азбестоцементних або пластмасових труб (останніх 2 види з отворами) укладають в траншею, обсипают відсортованим гравієм і засинають вийнятим грунтом. Довжина їх бажана до 1 км. , ухил дна не менше 0,001, відстань між дренамі 150—400 м-коду . Вирішальна умова успішної роботи горизонтального рассоляющего Д. — бесподпорная робота дренажної мережі і нормальне скидання дренажних вод у водоприймальник. При незабезпеченому самотечном скиданні владнують насосні станції.

  Вертикальний систематичний Д. — система вертикальних свердловин, рівномірно розміщених на значній площі, з яких (окремо з кожної) відкачують воду. Глибина свердловини 30—150 м-коду , діаметр 15—50 см і більше, висота гойдання 6—20 м-коду витрата води 25—300 л/сек ; на 50—200 га розміщують по одній свердловині. Вертикальний Д. може успішно працювати за наявності досить потужного водопроникного пласта, що знаходиться в гідравлічному зв'язку з осушуваним почвогрунтом. Відкачувану воду можна використовувати для зрошування (поширено в Індії, США і ін. країнах і починає застосовуватися в узбекистані, Таджикистані, Азербайджані, Киргизії і ін. районах СРСР).

  Головні (відсічні) Д. і завіси служать для перехоплення підземних вод, що поступають з возвишенностей (головний Д.) або для захисту від затоплення і підтоплення земель водами водосховищ і річок (завіси, або береговий Д.). Уздовж кордонів території, що захищається, впоперек руху потоку підземної води прокладають дрени великого діаметру (інколи в зростання людини) або вертикальні колодязі — що самоізлівающиеся або з груповим відкачуванням (для цієї мети служать і відкриті канали). Про механізацію дренажних робіт див.(дивися) Дренажні машини .

  Літ.: Брудастов А. Д., Осушення мінеральних і болотяних грунтів, 4 видавництва, М., 1955; Аверьянов С. Ф., Горизонтальний дренаж при боротьбі із засоленням зрошуваних земель, М., 1959; Кістяків А. Н., Основи меліорацій, 6 видавництво, М., 1960; Дренаж сільськогосподарських земель, пер.(переведення) з англ.(англійський) під ред. С. Ф. Аверьянова, М., 1964; Решеткина Н. М., Барон Ст А. і Якубов Х., Вертикальний дренаж зрошуваних земель, М., 1966.

  С. Ф. Аверьянов.

Мал. 2. Дренажні системи: а — поперечний дренаж; би — подовжній дренаж; Д — дрени; До — колектори; МК — магістральний канал; ЛК — ловецькі канали; У — відстань між дренамі.

Мал. 1. Робота горизонтального дренажу по відведенню надлишкових вод навесні.