Ґрунтознавство з основами меліорації

11. 3. Гідротехнічні меліорації

У багатьох регіонах земної кулі лімітуючим чинником розвитку землеробства є волога. Цей чинник можна регулювати різними способами, серед яких найефективнішими є штучне осушення і зрошення земель.

Основними методами регулювання і захисту територій від надлишкової вологи є водовідведення і влаштування дренажу.

При ухилих ділянки більше 3о потрібний захист в основному від змивання родючого шару ґрунту. Водовідведення з захистом від поверхневих вод рекомендується проводити двома основними способами:

• обвалюванням ділянки, тобто побудовою валів із будь-яких насипних матеріалів (за виключенням піщано-пилуватих) зі сторони підтікання води;
• засобом перехоплення води і влаштування неглибоких нагірних канав або лотків, розташованих впоперек схилу на верхній і нижній границях території, з відведенням в дощову каналізацію.
• Штучне осушення земель з допомогою дренажу полягає в:
• швидкому відведенні талих вод, що дає змогу використовувати ділянку майже відразу після від танення ґрунту;
• зниженні рівня ґрунтових вод;
• відведенні надлишкової вологи після тривалих опадів, в основному на важких глинистих ґрунтах.

Дренаж – це таке обладнання, при якому вода з ґрунту відводиться через спеціальні водопровідні порожнини, влаштовані під землею, що називаються дренами.

В якості дрен використовують спеціальні дренажні трубки або будь-який інший водопровідний матеріал (щебінь, бита цегла, хворост, жердини тощо).

У широкому розумінні «дренаж» – спосіб осушення територій.

Повна дренажна система складається з таких елементів:

• водоприймача;
• головного колектора;
• колекторів, які зв’язані з головним колектором;
• осушувальних дрен, які впадають у колектори.

Водоприймач – це місце куди можна відвести воду з осушуваної території (річка, канал, струмок, яр, канава вздовж дороги та ін.).

Колектор (від лат. збирач, з’єднувач) – трубопровід, до якого приєднані декілька трубопроводів меншого діаметру.

Для водної меліорації у дренажній системі колектор – це трубка з підвідними і відвідними патрубками для розподілу потоку води.

Розміщення дренажної мережі залежить від рельєфу і характеру використання дренажної території.

Повна дренажна система застосовується при дренуванні значних площ надмірно зволожених земель з рівним рельєфом.

При дренуванні розрізняють поняття: досконала дрена і недосконала дрена.

Досконала дрена – це та, яка розташована на водотривкому шарі, який не пропускає воду. Недосконала дрена знаходиться на водоносному шарі.

Для пониження ґрунтових вод застосовують горизонтальний або вертикальний дренаж.

У свою чергу горизонтальний дренаж поділяється на відкритий і закритий.

Відкритий горизонтальний дренаж – це система каналів для відведення поверхневих вод. Відкриті канали можуть мати різну глибину в залежності від характеру рельєфу. На рівній ділянці з мінімальними ухилами глибина каналу складає 1, 5 м, на більш рельєфній – менше 1, 5 м. Приведені норми застосовують для всіх типів ґрунту.

Закритий горизонтальний дренаж складається із траншей (засипаних зверху землею), на дні яких розташовані дрени. Ширина траншей під дрени і колектор становить 35-40 см, а глибина – 1, 0-1, 2 м. Діаметр дрен складає 6-9 см, а колектора – 9-10 см. На невеликих за площею ділянках (менше 0, 05 га) діаметри колектора і дрен можуть бути однаковими. Колектор розташовують нижче дрен. Дренажна система повинна мати ухил 0, 002-0, 005 (2-5 мм на 1 м). Таким чином, вода із дрен поступає в колектор, а із колектора – в водоприймач.

Вертикальний дренаж – це колодязі або свердловини, з яких відкачують воду.

Закритий дренаж часто поєднується з відкритою сіткою. У кожному випадку ступінь поєднання визначається вимогами механізації сільськогосподарських робіт, порівняльною вартістю дренажу та відкритих каналів, необхідністю скидання поверхневих вод, розміщенням полів сівозмін, доріг тощо. За умовами механізації робіт, відстань між відкритими каналами при поєднанні їх із закритим дренажем не слід приймати меншою 200 м.

На рівнинних ділянках, перезволожених атмосферними опадами або ґрунтовими водами, влаштовують порівняно густу сітку дрен. Дренаж у цьому випадку називають систематичним.

При ухилах поверхні більше 0, 002 і рухові ґрунтових вод вздовж схилу осушувальні дрени розміщують впоперек схилу (поперечний дренаж), а при ухилах поверхні менше 0, 002 – вздовж схилу (поздовжній дренаж).

Якщо на території закладають рідку сітку дрен з виходом ґрунтових вод у западинах, дренаж називають вибірковим.

Залежно від виду будівельного матеріалу дренаж може бути фашинний, жердяний, дерев’яний дощаний і жолобковий, гончарний, кам’яний та ін.

Дренаж, прокладений безпосередньо в ґрунті без будь-яких будівельних матеріалів називають кротовим.

Для побудови фашинного дренажу використовують свіжонарубаний хворост переважно листяних порід, завтовшки 2-5 см у комлі. З хворосту безпосередньо біля траншеї в’яжуть довгі жмутки діаметром 20-30 см, які і називають фашинами. Для запобігання замулюванню фашин, їх обкладають зверху мохом або дерном, а потім засипають. Дерен укладають на фашину вниз травою. Фашинний дренаж недовговічний, застосовують його переважно на торфових ґрунтах.

Жердяний дренаж влаштовують з жердин, завтовшки 7-10 см у комлі.

Для жердин використовують різні дерев’яні породи, краще вільхові без кори. Жердяний дренаж більш довговічний, ніж фашинний.

Для дощаного дренажу з дошок складають трубу квадратного, прямокутного або трикутного перерізу.

При побудові кротового дренажу діаметр кротових дрен у мінеральних ґрунтах приймають у межах 6-8 см, у торфових – 10-20 см.

Важливим сільськогосподарським об’єктом меліорації є болотні ґрунти. У природних умовах вони малопродуктивні, а в результаті осушення і