Общеизвестно, что заболоченная местность неперспективна: на ней невозможно ничего вырастить или построить, она может быть причиной подтопления погребов или огородов, расположенных по соседству, и, вдобавок, часто становится рассадником разных болезней.
Поэтому издавна болотистые местности стояли пустынными, и сейчас люди стараются ничего не строить вблизи таких территорий.
Кроме того, болото – это сложнейшая экосистема, и его осушение негативно влияет на окружающую среду, ведь нарушаются природные процессы, происходящие в этом месте, гибнут растения и животные.
Современные темпы осушения болот
Несмотря на это, осушение болот выгодно человеку, поэтому он активно этим занимается. На осушенных землях можно выращивать урожай, они насыщаются кислородом и минерализуются благодаря серной кислоте, получающейся при окислении пирита. На обогащенной почве приживаются и хорошо растут любые сельскохозяйственные культуры. Также на осушенных землях можно вести строительство.
Фактически мелиорацию болотистых земель производят в нескольких основных сферах:
добыча торфа и других полезных ископаемых;
подготовка земель под сельское хозяйство;
облагораживание территорий парков, строительство футбольных и гольф полей;
строительное водопонижение перед началом выемки грунта для обустройства фундаментов и инженерных сетей;
восстановление территорий подвергшихся индустриальному заболачиванию, произошедших во время строительства дорог, насыпей и т.д.;
облагораживание участков частного строительства и прилегающих территорий.
Осушение болот обычно производится в крупных промышленных масштабах. Совсем другая ситуация, когда с проблемой заболоченности почвы сталкиваются люди на своих приусадебных участках. Здесь и приходят на помощь современные дренажные системы, представленные различными видами труб, колодцев и другого необходимого оборудования.
Виды дренажных систем, использующихся для осушения болот
Для осушения болот разработано и активно применяется три способа: открытый, закрытый и комбинированный.
Открытый способ – это не что иное, как сеть каналов отводящих излишки грунтовых и поверхностных вод от разрабатываемого участка. В зависимости от требований предъявляемых к территории дренажные траншеи могут располагаться:
по периметру - применяется для территорий под застройку или ландшафтное облагораживание;
по всей поверхности - основное назначение: добыча полезных ископаемых.
Открытый способ довольно прост, но малоэффективен в зимний и смежные периоды времени года. Необходимо так же понимать что для эффективной работы всего комплекса каналов требуется большой объем земляных работ, в первую очередь связанных с выемкой грунта и обустройства откосов. Глубина дренажной траншеи должна превышать требуемый уровень водопонижения как минимум на 1,5 метра.
Важное замечание
: придорожные канавы не являются дренажной системой, их основное назначение - отведение ливневых и паводковых вод.
Больше возможностей предоставляет закрытый дренаж, функционал которого не ограничен временами года.
Закрытый способ гораздо сложнее и требует специального оборудования, при этом основным преимуществом является практически 100% гарантия осушения как поверхности, так и всего слоя грунта находящегося выше дренажных трубопроводов. По этой причине подземное дренирование применяется практически на всех объектах где требуется надежное и постоянно осушение без оглядки на количество осадков или время года.
В середине прошлого века трубы изготавливались из цемента, асбеста, керамики или чугуна, но развитие технологий постепенно внесло свои коррективы.
В настоящее время самый лучший и актуальный материал для дренажных труб – полипропилен и полиэтилен. Замечательны по своим свойствам гофрированные дренажные трубы из пластика , разных диаметров, с дополнительной защитой из геотекстиля и без нее.
Обычно, для устройства дренажной системы применяют одностенные или двустенные трубы, в которых внешний слой гофрированный, а внутренний – гладкий.
Самый первый этап устройства любой системы – проектирование.
При составлении проекта берутся во внимание такие факторы как особенности рельефа, объем работ, гидрологические исследования, вертикальная распланировка участка и состав почвы. Очень важно не ошибиться с выбором используемых дренажных труб, которые в первую очередь отличаются:
материалом - это может быть как поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПНД), полипропилен (ПП) или классический бетон;
конструкцией стенки - одностенная с внутренней гофрированной поверхностью или двухстенная гофрированная снаружи и гладкая внутри;
видом поставки - трубы поставляются как в отрезках так и бухтах;
классом кольцевой жесткости - от SN2 до SN16.
Важные этапы устройства водоотводящей системы
После утверждения проекта можно приступать к первому этапу работы – рытью траншеи для дрен. Ширина траншеи определяется так: диаметр трубы плюс 20-40 см. Глубина определяется в зависимости от диаметра трубы, ожидаемого результата и целей, в которых будет использоваться осушенный участок. Так, деревья требуют максимального уровня пролегания труб не более полутора метров, кустарники – не более 50-60 см, газонная трава – не более 20 см. Чем глубже находятся дрены, тем меньше влаги поступает к поверхности земли. Также важен выбор диаметра дренов. Оптимальным считается диаметр 110мм, такой размер уменьшает затраты на монтаж системы.
Градус уклона зависит от диаметра трубы: чем больше уклон, тем диаметр меньше. Такая связь обусловлена тем, что пропускная способность трубы становится больше по мере увеличения диаметра. Чем меньше воды находится в трубе, тем труднее ей стекать по магистрали вниз. Минимальный допустимый уклон для труб (неважно, какого диаметра) – не менее 3 градусов. Средний уклон – 2-3 см на каждые 10 м трубы. Слишком большой уклон может вызвать появление промоин вокруг труб, поэтому при расчетах следует быть крайне внимательными.
Итак, траншея готова. Следующий этап – укладка дренажных труб. Сначала на дно траншеи укладывается слой песка, на него – слой щебня, затем ложится труба. Сверху дрена засыпается в обратном порядке: вначале щебнем, потом песком. Поверх песка насыпается слой почвы, и, в последнюю очередь, слой дерна. Расположение слоев должно оставаться неизменным, так как каждый из них играет определенную роль. Из-за смены очередности слоев песка и щебня труба может прийти в негодность. Прокладывать трубы нужно на той глубине, которая не промерзает в холодное время года.
Сеть дренов выводится в природный водоем или искусственный водосборник. Из последнего она впоследствии откачивается насосами или просачивается в нижние слои почвы, если на дне водосборника установлен фильтр.
Если на участке уже есть строения, дренаж нужно прокладывать на расстоянии 0,5-1 м от фундамента.
Комбинированный способ установки системы водоотвода особенно часто встречается на дачных и коттеджных участках. По сути, он является самым лучшим методом для осушения почвы и дальнейшего регулирования уровня влаги в ней.
Для осушения болот используют открытые магистральные канавы, которые находятся вдоль и по периметру центральной дороги. К тому же, для обеспечения общего стока в основную осушительную сеть по границам садового участка нужно прорыть канавы шириной 40 см и глубиной 30 см.
Если есть возможность договориться с соседом, для осушения участка по его периметру проделывается дренирующая канава. Еще один вариант - рытье отдельной ямы небольших размеров, которая заполняется ТБО и строительным мусором. Сверху она засыпается слоем грунта толщиной до 30 м. Такая канава способствует удалению избытков воды и понижает ее уровень в грунте. Ее часто используют для посадки растений. Такую же роль может сыграть скважина глубиной до трех метров.
Произвести осушение почвы можно с помощью «живой изгороди» из ирги, шиповника, боярышника, ивы, облепихи и пр. На пониженных участках целесообразно высаживать плодовые деревья, которые имеют поверхностно-расположенную корневую систему.
Если участок раньше не использовался, его необходимо освоить. Для этого снимается верхний слой земли, которую можно использовать для строительства дома, летней кухни, сарая и других бытовых помещений, прокладки дорожек в саду. Эта земля расходуется для заправки ям под ягодные и плодовые культуры, а также на огородном участке.
Если пни от деревьев будут удаляться с помощью спецтехники, то на поверхности появляются малоплодородные слои земли, что приведет к уплотнению участка и заставит вас долго окультуривать его. Для снижения объема работ в пне стоит сделать углубление и заполнить его аммиачной селитрой. Сверху отверстие закрывается. Спустя 2-3 месяца древесина поджигается с помощью керосина. Корни и пни деревьев сгорят, благодаря чему на этом месте появится земля, пригодная для высаживания растений.
Осушение заболоченных территорий
Осушение земель состоит в удалении избыточной воды в почве для улучшения ее водно-воздушного режима, для обеспечения активных микробиологических процессов в целях минерализации накопленных растительных остатков болотной растительности. Земли, на которых слой торфа превышает 30 см, относятся к болотам, а при меньшей толщине слоя - к заболоченным землям.
На болотах и заболоченных землях в результате избыточной увлажненности и недостатка кислорода образуется много вредных соединений для растений и повышенная кислотность почвы. На этих почвах произрастает в естественном состоянии болотная растительность - осока, мхи, камыш и др.
Различают низинные болота, которые питаются речными, грунтовыми и поверхностно-сточными водами . Реакция их массы слабокислая, нейтральная, а иногда и щелочная. Верховые болота отличаются кислой средой. В водном режиме их главную роль играют атмосферные осадки. Без коренного улучшения такие земли непригодны для активного использования в земледелии.
Источниками избыточного увлажнения болот могут быть : атмосферные осадки в количествах, превышающих испарение; поверхностные воды, которые стекают с прилегающих склонов; воды весенних и летних паводков; грунтовые воды, которые залегают на небольшой глубине грунта. При осушении этих земель возникают такие основные задачи: защитить осушенные площади от поступления поверхностных и грунтовых вод со стороны; снизить уровень грунтовых вод. Для решения этих задач сооружаются осушительные системы.
Осушительная система - это комплекс гидротехнических и инженерных сооружений, размещенных на осушаемой территории для отвода избыточных поверхностных и грунтовых вод. Правильно построенная осушительная система должна обеспечить: оптимальный водно-воздушный режим в зоне расположения корневых систем растений и возможность (свободного) доступного его регулирования; возможность проведения ранних сроков посевных работ; доступность использования разнообразной сельскохозяйственной техники и возможность перевозки урожая с осушенной территории.
В состав осушительной системы включаются : осушенная территория, водоприемник, в который отводится избыточная вода (озеро, речка, проточные пруды, отдельные водохранилища и другие места); водопроводная осушительная система каналов с гидротехническими и дорожными строениями.
По способам отвода (удаления) избыточной воды, которую собирает осушительная сеть с мелиорированной территории, осушительные системы подразделяются на три вида: самотечные, машинные и смешанные.
На самотечных системах, наиболее распространенных на территории Украины, воды из осушительной системы стекают (сбрасываются) в водоприемники самотеком.
На машинных системах вода из осушаемой системы отводится в водоприемник с помощью насосных станций. Такие системы строятся в том случае, когда уровень воды в водоприемнике бывает выше, чем уровень воды в магистральном канале.
Смешанные осушительные системы сооружаются там, где уровень воды в водоприемнике на протяжении года резко меняется .
В засушливые годы иногда на осушенных землях на протяжении вегетации не хватает воды для растений. В связи с этим теперь сооружаются осушительные системы двойного действия: при избытке воды в почве ее сбрасывают, а при недостатке подводят в корнеобитаемый слой почвы. Такая система называется осушительно-оросительной.
Впервые в нашей стране была сооружена Ирпеньская осушительно-оросительная система на Украине.
По типу осушительные системы бывают открытыми, закрытыми и комбинированными .
Осушение открытыми каналами осуществляется сетью каналов, созданных на осушаемых лугах, пастбищах для ускорения отвода весенних талых или летних ливневых вод, накопление которых приводит к заболачиванию территории и гибели естественной хозяйственно ценной растительности. Наблюдениями установлено (академик А. И. Костяков), что допустимая продолжительность затопления растений паводковыми водами весной составляет для сенокосов 20-25 дней, а в период полной вегетации - до 36 часов. Для овощных культур допустима продолжительность затопления лишь 5-6 часов.
Открытые каналы прокладываются в виде разреженной (через 300-600 м) сети, а также отдельными временными или постоянными канавами. Их глубина может быть от 1 до 3 м в зависимости от потребности глубины снижения уровня грунтовых вод, назначения канала, характера заболачивания (поверхностными или грунтовыми водами), свойств породы, подстилающей торф, нормы осушения и других причин.
Нормой осушения считается (называется) глубина грунтовых вод, которая обеспечивает влажность корнеобитаемого слоя почвы, необходимую для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. Ее следует рассматривать как глубину залегания грунтовых вод, которая позволяет получать наивысшие урожаи сельскохозяйственных культур.
Норма осушения, как и влажность почвы, изменяется от особенностей почвы, времени года, погодных условий, в зависимости от вида растений и периода их вегетации. Так, в начале полевых работ норма осушения должна быть такой, при которой почвообрабатывающие и посевные агрегаты могут свободно передвигаться по полям и создаются благоприятные условия для прорастания семян и появления всходов сельскохозяйственных растений. В этот период, по данным Украинского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации, оптимальные уровни грунтовых вод, в зависимости от условий погоды, составляют 50-70 см. Позже, с ростом растений и их корневых систем, например, для зерновых культур и многолетних трав норма осушения составляет 70-90 см, а для сахарной свеклы - 115-130 см.
Экономическая эффективность открытых каналов состоит в том, что на их создание не требуется больших затрат и они отличаются простотой сооружения, которое полностью может быть механизировано. Недостаток их состоит в том, что значительная часть площади (10-15%), на которой размещена равномерная сеть каналов, исключается из хозяйственного использования, а сама сеть разделяет поле на части, которые затрудняют использование высокопроизводительной техники. Кроме того, на этой площади приходится строить различного рода мосты, переезды, проходы, проезды для техники, проходы для животных, что требует соответствующих эксплуатационных затрат. Поэтому, в меру возможностей, открытые каналы заменяют закрытым дренажом.
Дренаж (английское drain - дренировать, осушать) - это система подземных дрен (труб, щелей, ходов в грунте), а также открытых каналов для отвода воды из почвы. Закрытый дренаж способствует повышению использования земли, ликвидации очагов размножения сорняков, улучшению условий механизации работ. Этот вид осушения более долговечный, вызывает меньше затрат на построение переходов и на ремонт открытой системы, способствует повышению плодородия почвы, культуры земледелия, росту производительности труда и снижению себестоимости продукции.
Дренаж бывает траншейный и бестраншейный . К траншейному дренажу относятся гончарный, пластмассовый, деревянный, каменный, гравийный, фашинный и другие, а к бестраншейному - кротовый и щелевой.
Траншейный дренаж чаще всего применяется для осушения избыточно увлажненных минеральных почв. Наиболее известными и более распространенными являются гончарный, а также пластмассовый дренажи. В лесной местности и на торфяниках применяется деревянный дренаж из досок, жердин, фашин - связанных проволокой пучков хвороста (мелких ветвей или тальника) диаметром 20-30 см. При сооружении траншейного дренажа прокладывают траншею, в которую укладывают гончарные или другие дрены на соответствующую глубину. С учетом наибольшей массы расположения корневых систем растений в почве глубина расположения дрен зависит также от глубины промерзания почвы и грунта.
Бестраншейный дренаж также применяется преимущественно для осушения глубоких торфянищ и тяжелых по механическому составу минеральных почв.
Кротовый дренаж - это система кротовин, трубоподобных отверстий диаметром 6-10 см, проделываемых специальным орудием на глубине 40-70 см. Рабочими органами этого орудия, называемого плугом, служат ножи и дренер - стальной заостренный спереди цилиндр с увеличенным диаметром на его конце. На корпусе плуга укрепляется нож, который образует щель, а дренер, прикрепленный тросом к нижней части ножа на необходимой глубине, при движении орудия образует дрену (кротовину) с уплотненными стенками. Образование дрен начинается с открытого канала, в который впоследствии будет стекать из них вода.
Расстояние между дренами зависит от особенностей почвы . На минеральных почвах их прокладывают на расстоянии 2-10 м, а на торфянистых - 10-20 м одна от другой с наклоном в сторону коллектора.
Щелевой дренаж применяется на уплотненных слаборазложившихся торфяниках, а также на болотах с погребенными (скрытыми) от вырубок деревьев с помощью дренажно-щелевых орудий, которыми делаются глубокие (0,9-1,5 м) щели-дрены шириной около 12 см. Сверху щели укрываются и уплотняются катками.
Возможно, Вас так же заинтересует:
Идея восстановить в Подмосковье осушенные торфяные болота потребует значительных средств и гигантских объемов воды, источники которой в центральной части России ограничены, сказал РИА Новости член-корреспондент РАН Кирилл Дьяконов, заведующий кафедрой физической географии и ландшафтоведения географического факультета МГУ.
Болота встречаются почти во всех природных зонах и отличаются большим разнообразием. Они различаются по растительному покрову, строению торфяной залежи, расположению в рельефе, а также по условиям водного и минерального питания.
По одной из классификаций, по особенностям торфонакопления, выделяется пять категорий болот :
- бесторфяные болота, где в силу особенностей природной среды торф не накапливается (например, дельтовые и пойменные болота, где торф не образуется вследствие заноса и сноса остатков);
- маломощные (полигональные) болота - торфонакопление идет замедленными темпами; эти болота не создают собственной гидрологической системы и микрорельефа;
- мозаично-очаговые торфяники, где торфяные отложения залегают на всей площади неравномерно (бугристые болота Севера, рямовые и займищные болота Сибири);
- типичные торфяники (болота лесной зоны);
- торфяники-плащи - торфонакопление происходит настолько интенсивно, что практически не зависит от условий рельефа (болота в приморских областях Западной Европы, в менее выраженной форме болота Камчатки и Сахалина).
Заболоченная земля – серьезная проблема для дачников. Прежде чем заняться благоустройством участка и огородничеством, почву придется осушить. Есть несколько способов, как это сделать.
Выкопайте траншеи. Если рельеф местности таков, что вода не может естественным образом покидать участок после дождей или таяния снега, нужно создать искусственный уклон. Для этого в болотистых зонах выкопайте несколько траншей с наклоном в одну сторону. Эти траншеи соедините в одну и выведите в канаву или резервуар для сбора воды. На дно траншей засыпьте песок или щебень и проложите дренажные трубы. Собранную воду можно будет использовать для полива или других технических нужд. Создайте дренажную систему. Когда вода застаивается на участке вследствие тяжелой глинистой почвы, строят дренажные системы. Для создания такой системы потребуются специальные знания и точный расчет. Возможно, лучшим выходом будет обратиться к профессионалам в этой области. При самостоятельном устройстве дренажной системы составьте план расположения дренажных труб. Прокопайте под них траншеи, на дно насыпьте песок или щебень, проложите трубы, соединяя их друг с другом с помощью муфт, засыпьте песком и щебнем, а сверху грунтом. Вся система должна иметь уклон в сторону будущего дренажного колодца, канавы либо естественного водотока. Соорудите декоративный водоем. Устройство искусственного водоема, пруда основано на одном из приведенных выше способов осушения почвы. Располагать водоем следует в самой низкой части участка, куда и будут стекать грунтовые и дождевые воды по дренажным трубам. Проявив определенную долю фантазии, можно создать искусственный пруд, который станет изюминкой дачного участка. В зависимости от степени чистоты собираемой воды, в пруду можно разводить рыбу или даже купаться.
Выбор способа осушения почвы зависит от многих факторов – состава грунта, рельефа местности, глубины залегания грунтовых вод, и, конечно, ваших возможностей. Хороший результат получается при сочетании нескольких вариантов.
