Одна из основных задач осушения заболоченных и переувлажненных земель – установление режима осушения. Режим осушения – это совокупность элементов водного режима осушаемых земель, обеспечивающих оптимальное развитие сельскохозяйственных культур в любой по погодно-климатическим условиям год.
Водный режим осушенных земель определяется влажностью почвы в зоне распространения корневой системы и продолжительностью затопления почвы в весенний и летне-осенний периоды. Активно воздействуя на водный режим, осушение земель влияет на воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы. Многолетними исследованиями установлена оптимальная влажность корнеобитаемого слоя осушаемых почв, которая составляет для зерновых культур в среднем 55-70%, для овощных и картофеля – 60-75%, для корнеплодов – 55-65%, для многолетних трав – 65-80% от полной влагоемкости (ПВ). Верхний предел оптимальной влажности почвы определяется минимальным содержанием воздуха в почве, а нижний – количеством легкодоступной для растений влаги. Отклонение влажности в ту или иную сторону отрицательно сказывается на урожайности возделываемых культур.
Для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур и обеспечения хорошего газообмена между почвой и атмосферой, содержание воздуха в почве должно быть: для овощных культур, картофеля, корнеплодов – 35-40%, для зерновых культур – 20-30%, для многолетних трав – 15-20% от пористости. Благоприятный воздушный режим обеспечивается, когда суммарное содержание кислорода и углекислоты в корнеобитаемом слое почвы составляет около 20-21% от всего объема воздуха в ней.
Состав почвенного воздуха и его количество в почве сильно зависит от уровня залегания грунтовых вод. С понижением уровня грунтовых вод концентрация диоксида углерода уменьшается, а содержание кислорода увеличивается. Накопление диоксида углерода и снижение концентрации кислорода в почвенном воздухе при более высоком уровне залегания грунтовых вод указывают на ослабление процессов газообмена между почвой и атмосферой, ухудшении аэрации почв, что служит одной из причин снижения урожайности, особенно культур, требовательных к аэрации.
Уровень грунтовых вод, обеспечивающий наиболее благоприятный водно-воздушный режим почвы для той или иной культуры в течение вегетационного периода, называется нормой осушения. Нормы осушения для различных сельскохозяйственных культур, произрастающих на одинаковых почвах, а также для одинаковых культур, произрастающих на разных почвах, могут сильно отличаться. Пример такой разницы можно увидеть в приведенной ниже таблице.
Культура
Методы и способы осушения земель
Под методом осушения подразумевают воздействия на водный режим почв с целью ликвидации их переувлажнения. Применяют следующие методы осушения:
Ускорение стока поверхностных и почвенных вод на объектах атмосферного питания на водоразделах и пологих склонах с тяжелыми почвами.
Перехватывание поверхностных и грунтовых вод, поступающих на осушаемую территорию со стороны водосбора или со стороны реки (водоема).
Понижение уровня грунтовых вод на участках, где переувлажнение или заболачивание – следствие высокого уровня грунтовых вод.
Метод отеплительных мелиораций применяется в условиях многолетней мерзлоты, где переувлажнение связано с глубоким промерзанием покровных почвогрунтов.
Метод двустороннего регулирования почвенной влаги связан с осушением и с увлажнением почвы.
Способы осушения – это технические и агротехнические приемы и средства, с помощью которых осуществляется тот или иной метод осушения. В зависимости от различных условий рекомендуются следующие способы осушения:
Осушение одиночными каналами и закрытым горизонтальным дренажем в сочетании с агромелиоративными мероприятиями на слабоводопроницаемых минеральных почвах.
Осушение закрытым дренажем маломощных торфяников, подстилаемых слабоводопроницаемыми грунтами и используемых под пашню.
Торфяники мощные (более 1,5-2,0 м) предварительно осушаются открытыми каналами и кротовым дренажем, а затем после осадки торфа закладывается закрытый дренаж.
Осушение торфяников открытыми каналами в сочетании с разреженным закрытым дренажем при использовании их под пашню и пастбища.
Осушительная система и ее элементы
Осушительная система – комплекс осушительных, увлажнительных, гидротехнических и других сооружений, обеспечивающих превращение торфяных болот и минеральных заболоченных земель в высокопродуктивные угодья и создающих благоприятные условия для получения гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур. В осушительные системы входят следующие звенья:
1. Осушаемая территория. 2. Регулирующая сеть – открытые каналы или закрытые дрены и собиратели, выводные борозды, ложбины, поглотительные фильтры и другие устройства, предназначенные для регулирования водно-воздушного режима почвы в корнеобитаемом слое. 3. Проводящая сеть – магистральные каналы разного порядка, закрытые и открытые коллекторы, предназначенные для приема воды из регулирующей и оградительной сети и отвода ее в водоприемник. 4. Оградительная сеть – ловчие и нагорные каналы, различные дрены, дамбы и другие устройства, предохраняющие осушаемые земли от затопления поверхностными и подземными водами со стороны водоприемника. 5. Водоприемники, принимающие с осушаемой площади и проводящей сети избыточные воды. Водоприемниками могут быть реки, озера, балки и другие искусственные и естественные водоемы. 6. Гидротехнические сооружения – шлюзы-регуляторы, трубопереезды, перепады, быстротоки, насосные станции, дренажные устья, колодцы, позволяющие управлять работой осушительной сети. 7. Дорожная сеть для эксплуатации мелиорируемых земель.
Культуртехнические работы на осушаемых землях
К культуртехническим работам относят удаление или уничтожение древесно-кустарниковой растительности, пней, камней и кочек, очистку площади от древесных остатков, первичную обработку почвы, планировку поверхности. Важное требование при выполнении работ по освоению мелиорируемых земель – максимальное сохранение плодородного слоя почвы на всех этапах гидротехнических и культуртехнических работ.
Наибольший объем работ приходится на удаление древесно-кустарниковой растительности и пней. Расчистку земель от древесной растительности начинают с выбора всей деловой ее части. Затем мелколесье и кустарники срезают кусторезами, а оставшиеся пни и корни удаляют корчевальными машинами, после чего древесную массу вычесывают корчевальными боронами или измельчают и перемешивают с почвой машинами для фрезерования кустарника. При удалении древесно-кустарниковой растительности неизбежен вынос гумусового слоя почвы, который компенсируется повышенными дозами органических удобрений.
Камни удаляются с поверхности почвы и скрытые на глубине до 0,30 м. Уборка камней производится в два этапа – крупные и средние валуны удаляют корчевателями одновременно или сразу же после вывоза мелколесья и кустарника. Затем камнеуборочными машинами (УПК-0.6, МКП-1.5) убирают камни, извлеченные при обработке почвы.
Удаление кочек высотой 0,1-0,15 м производят тяжелыми дисковыми боронами за несколько проходов или фрезами. Более высокие кочки срезают бульдозерами или разделывают машинами типа МПГ-1.7, МТП-42. В зимнее время кочки удаляют при глубине промерзания почвы не более 0,1 м и высоте снега до 0,15 м.
Выравнивание поверхности почвы включает капитальную планировку и выравнивание микрорельефа. Осуществляют эти работы бульдозерами, скреперами, грейдерами, планировщиками и аналогичными машинами.
Окультуривание осушаемых земель – важнейшее условие получения высоких урожаев и повышения продуктивности мелиорируемых земель. Комплекс окультуривания и повышения плодородия включает следующие основные мероприятия: систему обработки почвы мелиоративной направленности, подбор наиболее продуктивных культур и введение севооборотов, систему удобрений, известкование и гипсование, добавление минерального грунта к торфяным почвам.
Для скорейшего окультуривания торфоболотных почв в качестве предварительных культур возделывают пропашные на протяжении 2-3 лет. На почвах, где после культуртехнических работ остаются камни, корневые остатки, в первый год рекомендуется высевать однолетние и многолетние травы, на второй – озимые и картофель, на третий – пропашные. На низинных болотах в первый год освоения можно сеять овес, озимую рожь, на второй год – пропашные.
Источник
Как осушить участок от грунтовых вод
На главном изображении страницы, конечно не пример подтопления грунтовыми водами. Это скорее наводнение…
Постоянная сырость разрушает фундамент зданий и сооружений. В условиях повышенной влажности начинают развиваться патогенные микроорганизмы. На стенах образуется плесень, которая оказывает негативное влияние на здоровье человека.
Для осушения грунта можно воспользоваться несколькими методами.
Поверхностный отвод грунтовых вод
Осушить заболоченную почву можно с помощью канав. Лишнюю жидкость нужно направить к накопительным ямам. Глубина канав должна быть в пределах от 40 до 80 см.
К преимуществам поверхностного устранения избытка влаги можно отнести: низкую стоимость, высокую скорость работ.
Недостаток этого способа заключается в постоянном осыпании сточных канав. Владельцу участка приходится регулярно очищать каналы от ила.
Осушение участка с помощью труб
Чтобы избавиться от лишней влаги можно воспользоваться пластиковыми трубами. На их поверхности должна присутствовать перфорация. При проведении работ учитывайте уровень грунтовых вод. Это позволит избежать подтопления зданий и сооружений, расположенных на участке.
Иглофильтровальные системы
Для монтажа потребуются трубы с иглофильтрами и полимерные сетки. Таким способом можно защитить оборудование от заиливания. Оборудование нужно подключить к вакуумному насосу. Однако при обустройстве системы владельцы участков сталкиваются со сложностями. Процесс установки иглофильтровальной системы отличается высокой трудоемкостью.
Дачники вынуждены обращаться к специалистам, чтобы рассчитать уровень грунтовых вод и определить состав почвы. Эти параметры используются при монтаже иглофильтровальных систем. Такое решение позволяет защитить строения от подтопления.
В каких случаях рекомендуется использовать дренаж
Причиной подтопления зданий может быть таяние снега. Увеличение уровня влаги происходит в сезон дождей. Глинистая почва плохо пропускает жидкость. Поэтому грунтовые воды начинают скапливаться на участке. Причиной подтопления может быть стекание воды с соседних склонов. Ситуация усугубляется присутствием поблизости озер и рек.
При осмотре участка обратите внимание на следующие моменты:
На стенах и углах имеются трещины.
Владелец коттеджа ощущает постоянную сырость.
На влажных поверхностях образуется плесень.
Внимательно осмотрите подвал дома. При сильном уровне заболоченности в помещении начинает скапливаться жидкость. В условиях повышенной влажности размножаются комары и мошки.
Однако даже профессионалы не в состоянии сразу же определить причину заболачивания участка. При этом нужно учитывать 2 фактора, которые приводят к избыточному увлажнению грунта:
Земельный надел расположен в низине. В результате грунтовые воды подходят слишком близко к поверхности.
Резкий подъем уровня влаги чаще всего связан с нарушением естественного стока жидкости.
Причиной заболачивания становятся обильные дожди. Для отвода воды, которая находится на поверхности, используются системы закрытого типа. Если в почве присутствует глина, то земля останется сырой даже после небольшого дождя. При этом земельный надел может быть расположен под наклоном. Для решения такой проблемы можно использовать открытые или закрытые каналы, которые аккумулируют воду.
Осушение болотистого участка
На болотистой местности самым лучшим решением считается подъем уровня грунта. Дренажную канаву нужно оборудовать вдоль периметра всего участка. Перед началом работы нужно продумать план, который позволит эффективно использовать надел.
Если на дачном участке происходит сезонное заболачивание, то рекомендуется подготовить каналы в самой низкой части участка. Существуют приемы, которые позволяют ускорить процесс осушения земли.
В качестве дополнительной меры защиты от избыточной влаги используют растения и кустарники. Если земельный надел расположен в низине, то необходимо оборудовать дренажный колодец. Для откачки воды потребуется насос. Таким способом предотвращают разрушение фундамента зданий и сооружений.
Чтобы поднять уровень используют покупной грунт. После вспашки произойдет изменение состава земли. Улучшить состав почвы можно с помощью песка. При этом учитывайте размеры частиц почвы. Перед расчетом глубины канала нужно определить состав грунта. На глинистой почве рекомендуется вырыть яму глубиной 65-70 см. Для суглинков потребуются канавы, которые имеют глубину 70-90 см.
Открытая система
Характерным признаком открытого способа является наличие каналов, которые имеют разную форму и глубину. Чтобы оборудовать открытую систему дренажа не потребуется большой объем земляных работ. В дальнейшем грунт используют для выравнивания рельефа. Желательно вырыть треугольную или трапециевидную форму канав. При этом уклон стенок составляет 25-30 градусов. Канавы засыпают щебнем и галькой. Сверху нужно установить декоративную решетку. Этот элемент используют для защиты оборудования от забивания илом и песком.
Открытую систему дренажа рекомендуется использовать на склонах с большим уклоном. Метод позволяет сформировать сеть каналов, которые имеют одинаковую глубину и профиль. Однако такой вариант имеет непривлекательный вид. Кроме того, существует риск заиливания каналов частицами грунта.
Закрытая система
Универсальный способ подходит для большинства подтопленных территорий. Сеть глубинного дренажа представляет собой трубы, которые укладывают с определенным уклоном. С этой целью используют полимерные, керамические или асбестоцементные изделия. Обязательным условием считается наличие перфорации на стенках. Чтобы избежать заиливания используют геотекстиль. Закрытый вариант применяют на самых сложных участках независимо от рельефа.
Куда отводить воду?
На этапе проектирования нужно заранее продумать способ выведения излишков воды. С этой цели используется несколько вариантов. Для осушения чаще всего применяют накопительную систему, которая позволяет удалить влагу.
Выбор метода отвода воды зависит от климатических условий и сезона. К примеру, весной образуется большое количество талой воды. Для сбора жидкости используются специальные емкости, которые закапывают на участке. В дальнейшем воду можно использовать для полива огорода.
Приемный колодец
Самым простым способом осушения почвы считается оборудование приемных колодцев. Ямы должны иметь конусообразную форму. Глубина колодца составляет 100 см.
Недостатком приемного колодца считается риск осыпания и заиливания. Дно колодца можно укрепить за счет гравия и песка.
Приемный пруд
Благодаря искусственному водоему можно изменить ландшафт загородного участка. Декоративные пруды – эффективный способ отвода лишней влаги.
Недостаток метода заключается в необходимости постоянной очистки водоема. В противном случае появляется неприятный запах, вода начинает цвести и появляются комары.
Создание искусственного пруда позволяет быстро осушить участок. Специалисты рекомендуют выбирать самое низкое место, которое находится на периферии. Главным достоинством искусственного водоема считается возможность создания уникального ландшафта. Дизайнерское решение позволяет улучшить внешний вид участка. Для поддержания искусственного водоема в нормальном состоянии потребуется постоянная откачка воды.
Точечный дренаж
Чтобы организовать точечный дренаж по всему участку бурят лунки, который имеют глубину до 2 м. Шаг между ямами должен быть около 6 м. На дно лунки нужно насыпать песок и гравий. После этого в яму вставляют отрезок трубы, который нужно обернуть куском геотекстиля. Влагу из лунок откачивают с помощью насоса.
Влаголюбивые растения
Осушить местность можно с помощью деревьев, влаголюбивых кустарников. Известна своим свойством впитывать много влаги береза.
Однако такой способ используют только при незначительной заболоченности. Таким способом можно предотвратить разрушение фундамента.
Посадка влаголюбивых растений осушает почву без дренажа. При этом растения работают в качестве естественного насоса с функцией испарителя. Корни влаголюбивых кустарников начинают поглощать влагу. Влаголюбием известна ирга, ее можно посадить в низине участка.
Добиться положительного результата на болотистых почвах только с помощью влаголюбивых растений не получится. Поэтому землевладельцы используют разные методы. Чтобы избежать подтопления можно воспользоваться сочетанием нескольких методов. Таким способом можно ускорить процесс осушения грунта.
Подъем участка
Если участок находится на болотистой местности, то можно воспользоваться засыпкой грунта. Недостаток метода заключается в высокой трудоемкости. Его применяют в сложных случаях, когда другие способы не позволяют добиться положительных результатов.
Устраивать полноценную дренажную систему невыгодно по экономическим соображениям. Метод осушения почвы с помощью засыпки грунта зависит от степени заболоченности. Проблемную зону рекомендуется поднять на 300 см. Для этого используют привозной плодородный грунт. После засыпки почвы рекомендуется посадить влаголюбивые кустарники и растения.
Чтобы поднять уровень почвы необходимо выполнить следующие работы:
Сначала снимается верхний плодородный слой.
После этого выравнивают низину за счет недорогих дренирующих материалов. С этой целью используется щебень, колотый кирпич или песок.
На заключительном этапе грунт возвращают на место.
Если участок сильно заболочен, то необходимо обустроить систему глубинного дренажа. Для повышения эффективности способа используются и другие приемы.
Многолетними исследованиями установлена оптимальная влажность корнеобитаемого слоя осушаемых почв, которая составляет для зерновых культур в среднем 55-70%, для овощных и картофеля – 60-75%, для корнеплодов – 55-65%, для многолетних трав – 65-80% от полной влагоемкости (ПВ). Верхний предел оптимальной влажности почвы определяется минимальным содержанием воздуха в почве, а нижний – количеством легкодоступной для растений влаги. 
