Регулирование поверхностного стока

Для повышения осушительного действия дренажа очень важно как можно быстрее отвести поверхностные воды. Нельзя допускать, чтобы они застаивались в пониженных местах рельефа. Для регулирования поверхностного стока применяют: выравнивание поверхности, засыпку пониженных мест рельефа, устройство водотоков и колодцев-поглотителей.

Выравнивание проводят в комплексе с первичной обработкой почвы для ускорения отвода воды по поверхности.

Засыпают неглубокие замкнутые понижения рельефа (ложбины, впадины). На минеральных почвах вначале снимают растительный слой с поверхности понижений и мест разработки грунта. Затем выравнивают почвогрунт и на него наносят растительный слой. Если понижения заторфованы, то следует торф выкопать, затем впадину засыпать сухим грунтом, а торф нанести на поверхность. Засыпать лога и впадины следует с запасом (рис. 39,а)В противном случае после осадки отсыпанного грунта через некоторое время снова создается понижение и в нем застаивается вода.

Понижения значительной площади засыпать нецелесообразно, так как требуются большие объемы земляных работ. Чтобы отвести из них поверхностные воды, их открывают: делают искусственные водотоки. Для этого от центра понижения по направлению водотока делают искусственный уклон водотока. В противоположную сторону уклон уменьшают (рис. 39,6).

Это очень важно в торфяном (грунте; вследствие осушения наибольшая осадка происходит в центре (где наибольшая глубина торфа). Поэтому в сторону водотока уклон уменьшится, а в противоположную - увеличится. Но обратных уклонов не будет. Открывать понижения следует под нивелировку.

При разработке ложа водотока почвогрунт используют для формирования поверхности заданного уклона. Если понижение заторфовано, то отсыпать минеральный почвогрунт на торф не рекомендуется. Тогда этот почвогрунт разравнивают по сторонам водотока, а торф из понижения перемещают в стороны и в верхнюю часть водотока. Искусственно созданные водотоки сбрасывают воду до ближайшего канала или колодца-поглотителя. Водотоки устраивают и на равнинах. Чтобы водотоки не заравнивались при обработке


Рис. 39 Схемы заравнивания впадин с запасом на оседание торфа (а), открытия впадин и замкнутых понижений с дополнительной насыпкой разработанного грунта (б) и установки колодца-поглотителя в месте наибольшей глубины торфа замкнутой заторфованной впадины (в):
1 - поверхность отсыпанного грунта; 2 - поверхность земли до отсыпки; 3 - осадка поверхности земли; 4 - минеральное дно впадины; 5 - водоток открытия впадины; 6 - колодец-поглотитель; 7 - отводная дрена; 8 - коллектор; Н - глубина торфа; - повышение поверхности земли.


почвы, их делают шириной 15...30 м с уклоном дна под нивелировку.

Организованное направление поверхностного стока водотоками к каналам может вызвать опасность линейной водной эрозии почвы. По данным ЛитНИИГиМа, опасность эрозии возникает при продольном уклоне почвы более 1 % и площади бассейна, указанной в таблице 20.

При закладке культурных сенокосов водотоки хорошо сохраняются, на пахотных землях водотоки засевают многолетними травами и не обрабатывают.

Понижения не рекомендуется открывать, если необходимая глубина водотока превышает 50 см, а протяженность более 0,5 км. Однако на холмистом рельефе 20. Площадь (га) бассейна, при которой возникает водная эрозия

возможны исключения; отрывают    замкнутые впадины глубиной до 1 м (чаще 0,3...0,5 м).

Для улучшения перехвата поверхностных вод на холмистом рельефе применяют комбинированную систему отвода поверхностных и грунтовых вод. Важная особенность такой системы заключается в том, что часть возможных закрытых дренажных коллекторов заменяют каналами. Включение канала в систему закрытого дренажа имеет цель: ускорить отвод поверхностных вод и тем самым быстрее избежать неприятностей от застоя воды на поверхности дренированных земель; избежать обратных уклонов коллекторов в результате осадки торфа в замкнутых понижениях на холмистом рельефе. На рисунке 40 показан один из вариантов сочетания закрытого коллектора с открытыми каналами в колхозе «Судерве» Вильнюсского района на холмистом рельефе, где на склонах минеральные грунты, а в понижениях торфяники.

Колодцы-поглотители устанавливают в понижениях рельефа у дорог, возле лесов и в других местах так, чтобы они не мешали обработке почвы.

Рис. 40 Сочетание закрытого коллектора с открытыми каналами:
1 - закрытый коллектор; 2 - открытые каналы; 3 - граница болота; 4 - поперечный профиль болота

Рис. 41 Схема колодца-поглотителя Ф-5 (а) и Ф-5-1 (б):
1 - столбик; 2 - крышка; 3 - железобетонные плиты; 4 - яма для скапливания воды; 5 -дерн; 6 - отсыпка гравия; 7 - перфорированная асбестоцементная труба; 8 - железобетонный стакан; 9 - сдвоенная крышка



Рис. 42 Схема установки колодцев-поглотителей и обвалования их дамбами для перехвата потока поверхностных вод вдоль трасс коллекторов при большом уклоне поверхности:
1 - ямы для скопления воды и оседания наносов; 2 - колодцы-поглотители; 3 - отводные дрены; 4 - дамбы (валики); 5 - коллектор; 6 - канал.

В Литовской ССР на 1 января 1985 г. построено более 90 тыс. колодцев-поглотителей разной конструкции - за год строят 9...10 тыс. (один поглотитель на 10...11 га осушаемых земель). В последние годы строят колодцы-поглотители Ф-5 (рис. 41), Ф-5-1 (рис. 41,б) и ППЗ-40. Пропускная способность колодца Ф-5 40 л/с, а Ф-5-1- 80 л/с. На установку колодца Ф-5 расходуют 0,33 м3 сборного железобетона, а на Ф-5-1 - 0,36 м3. Для увеличения сохранности колодец ограждают тремя столбиками.

При укрупнении дренажных систем создается опасность формирования крупных потоков поверхностных вод, что на холмистом рельефе сильно повышает водную эрозию почвы. Такие потоки образуются во время весенних паводков и при выпадении значительных атмосферных осадков по трассам коллекторов и по водотокам.

Для перехвата потоков поверхностных вод на склонах ставят колодцы-поглотители и обваловывают их дамбами. Дамбы создают прудики для скопления воды и для оседания наносов (рис. 42).

В впадинах с минеральным почвогрунтом колодцы-поглотители устанавливают в центре понижений, а в заторфованных - в местах наибольшей глубины залегания торфа (рис. 39, в).

На пахотных землях для отвода поверхностных вод из понижений рельефа устанавливают подземные колодцы-поглотители ППЗ-40 (рис. 43), они не мешают обработке почвы. Сельскохозяйственные орудия при встрече с крышкой поглотителя приподнимаются и проскальзывают. Установка его не сложная. С помощью экскаватора ЭО-2621А укладывают на стальной лист крышку, стакан, трубы и подвозят их к месту установки поглотителя; разрабатывают яму и траншею для отводной трубы; укладывают на место стакан, отводную трубу (асбестоцементную) и насаживают на корпус крышку. Затем бульдозером засыпают яму и траншею. Таким образом, всё работы механизированы. Наносы, попавшие в колодец, вымываются во время весеннего паводка.


Рис. 43 Подземный колодец-поглотитель ППЗ-40:
1 и 2 - нижняя и верхняя части крышки; 3 - стеклохолст ВВ-АМ; 4 - асбестоцементная труба диаметром 200 мм; 5 - поддон; 6 - железобетонный стакан. (Размеры в см.)



Рис. 44 Отвод поверхностных вод автономными коллекторами: 1 - колодцы-поглотители;  2 - автономные  коллекторы;  3 - канал

Расчетный расход поглотителя 40 л/с. Он рассчитан на проход над ним самых мощных тракторов, включая К-701. На установку одного поглотителя расходуют 1,37 м3 сборного железобетона.

В настоящее время для отвода поверхностных вод из колодцев-поглотителей обязательно укладывают отдельные (автономные) коллекторы (рис. 44). Они повышают осушительное действие дренажа, поскольку отвод поверхностных и фильтрационных (через дрены и коллекторы) вод происходит одновременно раздельными потоками. В случае отвода поверхностных и фильтрационных вод по общим коллекторам осушение почвы затягивается.