Відстані між відкритими осушувачами для умов України

Оптимальні відстані між гончарними дренами на мінеральних ґрунтах України

Вміст часточок ґрунту діаметром менше 0,05 мм, %	Відстань між дренами, м, при похилі місцевості
Менше 0,005	0,005…0,03	Понад 0,03
100…80	10…13	11…14	15…20
80…60	13…15	14…16	20…22
60…40	15…18	16…20	22…27
40…30	18…20	20…22	27…30
30…20	20…23	22…25	30…34
20…10	23…25	25…27	34…37
10…00	25…30	27…33	37…45

Таблиця 2.5

Відстань між дренами в торфовищах

Потужність шару торфу, м	Відстань між дренами на болотах, м
Що не мають деревного і очеретяного торфу	Що мають деревний і очеретяний торф
При ступені розкладання торфу, %
Торфовища, що підстилаються водонепроникними ґрунтами
0,6…0,9		21…22		24…25
0,9…1,2		23…24		26…27
1,2…1,5		25…26		28…29
Торфовища, що підстилаються водопроникними ґрунтами
0,7…0,9		25…26		28…29
0,9…1,2		27…28		30…31
1,2…1,5		29…30		32…33
1,5		31…32		34…35

Примітка. При осушенні земель під штучні сінокоси відстані збільшуються на 10...20 %. При нормі опадів понад 650 мм на рік відстані зменшуються на 10...20 %, а при нормі опадів менше 650 мм - збільшуються на 10... 20 %.

На торфовищах потужністю понад 0,6 м, що підстилаються як добреводопроникними, так і слабководопроникними мінеральними ґрунтами, відстань між закритими дренами допускається приймати за даними табл. 2.6.

Відстань між відкритими осушувачами на болотах за даними дослідних болотних станцій України рекомендується приймати за даними табл. 2.6.

У складних гідрогеологічних умовах параметри дренажу (відстань між дренами та глибина їх закладання) можуть встановлюватись за допомогою спеціальних розрахунків або моделювання.

Мережу відкритих каналів застосовують при осушенні: 1) природних малопродуктивних сінокосів; 2) мілкоперелогових торфовищ, що підстилаються піщаними водопроникними ґрунтами; 3) територій, у ґрунтових водах яких є більше 20 мг/л закисного заліза; 4) при попередньому осушенні глибоких торфовищ.

Таблиця 2.6

Глибина осушувачів,м	Норми осушення на посівний період, м	Відстань між осушувачами на болотах, м
Безнапірного живлення	Напірного ґрунтового живлення
0,8	0,3
	0,4
	0,5
0,9	0,3
	0,4
	0,5
1,0	0,3
	0,4
	0,5

Осушення потужних (понад 1,5...2,0 м) торфовищ слід проектувати у два етапи. Спочатку торфовища осушуються відкритими каналами, а через 1...3 роки, коли відбудеться основне осідання торфу, осушувану мережу переробляють на закриту.

Відкриті канали для зниження рівнів ґрунтових вод проектують трапецієвидного перерізу з шириною по дну 0,4...0,6 м, глибиною 1,0...1,2 м, з закладанням укосів = 1,0...1,5.

Відстань між відкритими каналами залежить, в першу чергу, від водопроникності ґрунтів і приймається в межах 60...100 м, рідше 150 м (див. табл. 2.6).

На торфовищах, що підстилаються з глибини 1,0…1,5 м добре водопроникними ґрунтами, відкриті канали врізають у водопроникний грунт на 30…50 см, завдяки чому досягається більший осушувальний ефект. У цьому випадку відстань між відкритими каналами може бути збільшена до 300…600 м (рис. 2.11). Але такі рідкі і глибокі канали влітку можуть пересушувати ґрунти.

Закритий дренаж — це штучно прокладений водотік у ґрунті для прийому і відведення ґрунтових вод.

За способом влаштування горизонтальний дренаж поділяється на траншейний і без траншейний.

Рис. 2.11. Схема осушення рідкими глибокими каналами

1 – торф; 2 – пісок; 3 – рівень ґрунтових вод

Траншейний спосіб будівництва у наш час є основним при осушенні перезволожених земель. Для влаштування такого дренажу за допомогою багатоківшевих екскаваторів ЭТЦ-202, ЭТЦ-202А та інших (рис. 2.12) риють траншею, на сплановане дно укладають трубки або інші дренажні матеріали, влаштовують фільтр і траншею засипають вийнятим ґрунтом у два етапи. Спочатку укладені трубки присипають пухким гумусовим шаром ґрунту товщиною 20...30 см, зрізаним біля бровки траншеї. Це підсилює водоприймальну здатність дрен і захищає їх від пошкоджень при остаточному засипанні. Остаточне засипання вийнятим ґрунтом виконують бульдозерами.

Траншейний дренаж влаштовують з гончарних та пластмасових труб, а також з місцевих матеріалів. Для великих закритих колекторів (діаметром 20 см і більше) застосовують азбестоцементні та залізобетонні труби.

Дренаж з місцевих матеріалів є найдревнішим видом дренажу. Траншеї, заповнені камінням, влаштовували для осушення у древньому Римі. Дерев'яні жолоби і труби з дошок застосовували в XI - XII ст. у древньоруських містах Новгороді і Пскові для відведення напірних вод із джерел. Для заповнення траншей можна застосовувати також жердини, фашини та ін. Між камінням, жердинами і хворостинами залишаються великі водопровідні щілини, але вони швидко замулюються. Дренаж з місцевих матеріалів недовговічний і вимагає великих затрат ручної праці, тому в останні роки майже не застосовується.

Рис. 2.12. Влаштування гончарного дренажу

1 – трактор; 2 – землерийний робочий орган; 3 – касета з трубами;

4 – бункер; 5 – гончарна дрена; 6 – жолоб для подавання труб

Рис. 2.13. Почерговість земляних робіт по влаштуванню закритого дренажу

а – вирита траншея; б – присипання трубок гумусовим шаром;

в – остаточне засипання вийнятим ґрунтом

Зараз основним способом осушення в Україні є гончарний дренаж, площа осушення яким перевищує 2.6 млн га.

Перспективним способом осушення є пластмасовий дренаж. Цим способом зараз осушується понад 100 тис. га.

Гончарний дренаж застосовують при осушенні мінеральних ґрунтів, мілко перелогових торфовищ (потужністю до 1,2 м), коли дрени розміщуються у підстилаючих мінеральних ґрунтах, а також на потужних торфовищах після попереднього осушення їх відкритими каналами. В останньому випадку на потужних торфовищах гончарні трубки укладають на стелажі.

Гончарні трубки згідно з ГОСТ 8411-74 «Трубы керамические дренажные. Технические условия» виготовляються стандартних діаметрів від 5 до 25 см і довжиною 33 см. Товщина стінок - від 1,1 до 2,5 см, маса трубок - від 1 до 12,5 кг. Зовні трубки виконуються круглими або багатогранними. Для підсилення водопримальної здатності розроблені конструкції гончарних трубок з зовнішніми жолобками або рифленнями (рис. 2.14). Гончарні трубки повинні бути міцними і мати правильну форму, перекіс площини торця трубки відносно горизонтальної осі не повинен перевищувати 0,3..0,8 см.

Рис. 2.14. Дренажні труби

І – гончарні труби; ІІ – пластмасові труби; а і в – циліндрична і гранована; б – перфорована; г – рифлена; д – гладенько стінна з продовжними щілинами; е – гофрована з круглими перфорація ми; ж – вита; з – пластмасова з’єднувальна муфта

Трубки укладають впритул одна до одної, зазори, що між ними утворюються, не повинні перевищувати 1...2 мм, для цього трубки в траншеї підганяють вручну. В останні роки гончарні трубки почали з'єднувати за допомогою пластмасових муфт, при цьому виключається ручна підгонка труб в траншеї. Вода у гончарні дрени надходить через зазори між трубками або через перфорацію у пластмасових муфтах.

Для запобігання замуленню частинками ґрунту застосовують захисно-фільтрувальні матеріали — органічні (мох, тирса та ін.) або синтетичні (склотканина, скловата та ін.), якими обгортають труби повністю або лише стики.

Системи гончарного дренажу включають регулюючі дрени, провідні колектори та споруди на мережі — гирла і колодязі (див. рис. 2.17). Регулювальні дрени влаштовують з трубок діаметром 5 см, діаметр колекторів приймають за розрахунком більшими. З'єднання дрен з колекторами виконується внапуск, впритул або за допомогою фасонних частин.

Пластмасовий дренаж застосовують у мінеральних і торф'яних ґрунтах при вмісті в них розчиненого заліза не більше 5 мг/л. Пластмасові труби виготовляють з полівінілхлориду (ПВХ) або поліетилену високої міцності (ПВП) діаметром від 50 до 125 мм. Товщина стінок — від 1 до 3 мм, маса 1 м труб — від 0,3 до 1,0 кг. Труби випускають цільними гладкостінними або гофрова­ними з поздовжніми чи круглими перфораціями (отворами) для прийому води, а також витими, що мають значно більші водоприймальні отвори (рис. 2.14). Пластмасові дрени також захищають фільтрами від замулення. Укладають їх в траншеї пристосованими для цього дреноукладачами ЭТЦ-202А.

Безтраншейний спосіб укладання пластмасових труб здійснюється за допомогою дреноукладача МД-4. Цей дреноукладач продавлює у грунті щілину шириною 20 см і забезпечує укладання пластмасових труб діаметром від 50 до 90 мм на глибину до 180 см. Для укладання дренажу у важкі ґрунти на глибину понад 150 см застосовують додатково тягач МД-5.

Рис. 2.15. Влаштування кротового дренажу

1 – трактор; 2 – ніж; 3 – дренер; 4 – розширювач; 5 – кротова дрена; 6 – закріплене гирло дрени; 7 – відкритий канал.

Безтраншейний спосіб будівництва дренажу дає змогу значно підвищити продуктивність праці, знизити вартість будівництва, зберегти рослинний шар ґрунту. Але при видавлюванні щілини водопроникність ґрунтів поблизу дрени зменшується, і тому без траншейний спосіб будівництва пластмасового дренажу можна застосувати у торф’яних і мінеральних ґрунтах з коефіцієнтом фільтрації не менше 0,5 м/доб.

До безтраншейних видів дренажу належать також кротовий і щілинний дренажі.

Кротовий дренаж являє собою порожнини у ґрунті, що продавлюються за допомогою кротодренажних машин КН-1200, Д-657 та інших (рис. 2.15). Ці машини начіплюються на трактори. Під час руху ніж, розміщений у вертикальній площині, прорізає у грунті щілину, а дренер і розширювач, закріплені внизу ножа, продавлюють круглі отвори необхідного діаметра.

Стінки кротових дрен не закріплюються, тому такі дрени не завжди стійкі і їх слід застосовувати там, де строк служби (збереженості) отворів не менше 2...3 років. Кротові дрени доцільно застосовувати для осушення боліт, в яких немає пеньків та решток деревної рослинності при ступені розкладання торфу менше 60 % і потужності торф'яного покладу понад 0,8...1,0 м (тобто більше глибини закладання дрен). Ці дрени можуть застосовуватись і на мінеральних ґрунтах, що складені глинистими однорідними ґрунтами.

Діаметр кротових дрен у мінеральних ґрунтах приймають 6... 8 см, у торфовищах продавлюють отвори діаметром 15...25 см, які під дією пружних сил майже відразу стискаються приблизно до 10 см. Похил дрен у торф'яних ґрунтах приймають не менше 0,0015, довжину — до 150...200 м.

При проектуванні матеріального (гончарного, пластмасового) дренажу необхідно прагнути до постійної глибини залягання дрен; при цьому зменшуються об'єми земляних робіт і забезпечується рівномірне осушення території. Додержуючи постійної глибини залягання дрен, планове їх положення слід вибирати так, щоб похили поверхні землі по трасі дрен були такими, як похили самих дрен (мінімальний похил матеріальних дрен—0,002, оптимальний — 0,004...0,006).

Тому при похилах поверхні землі понад 0,005 дрени у плані проектують під гострим кутом до горизонталей і впоперек похилу поверхні (поперечна схема рис. 2.16 а), а при похилах поверхні менше 0,005 — переважно впоперек горизонталей, вздовж похилу поверхні (поздовжня схема на рис. 2.16 б).

При значних похилах поверхні землі ( >0,015) і поперечній схемі розміщення дренажу швидше відводяться ґрунтові води і відстані між дренами збільшуються на 10... 15 %.

На ділянках з недостатніми похилами поверхні землі ( < 0,002), наприклад у гирлах річок, матеріальний дренаж проектують з штучним похилом ( 0,002). При цьому у верхів'ях дрен і колекторів глибина закладання приймається мінімальною, а до гирла — поступово збільшується. Для запобігання значному заглибленню дренажної мережі довжина дрени скорочується до 100...150 м, а колекторів до 300...400 м (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Схеми розміщення дрен у плані

а – поперечна схема; б – поздовжня схема;1 – регулювальні дрени;

2 – провідні колектори; 3 – горизонталі поверхні землі

Рис. 2.17. Схема гончарного дренажу на заплавних землях з невеликими похилами поверхні землі

1 – відкриті канали; 2 – закриті колектори; 3 – регулювальні дрени

Рис. 2.18. Схема безпохилого дренажу

а – план; б – розріз по І-І;

1 – відкриті канали; 2 – закриті безпохилі дрени

На ділянках із значним похилом поверхні землі довжина матеріальних дрен може становити 200...250 м, а колекторів — до 1000 м.

В останні роки почали проектувати малопохилий і безпохилий дренажі з <0,002. Такий дренаж при відповідних параметрах буде забезпечувати своєчасне зниження рівня ґрунтових вод, але може досить швидко замулюватись і виходити з ладу. Його можна застосовувати в основному на заплавних безпохилих територіях, де в ґрунтових водах немає розчиненого заліза і небезпека замулення дренажу мінімальна. При цьому безпохилі гончарні або азбестоцементні дрени проектуються довжиною до 600...800 м і підключаються з обох боків до відкритих каналів (рис. 2.18). Діаметр дрен збільшується до 7,5...15 см, а відстані приймаються — 15...30 м.

Кротові дрени нарізають впоперек відкритих колекторів. На ділянках з похилами поверхні землі до 0,001 кротові дрени проектують довжиною по 150...200 м і підключають до відкритих каналів з обох боків. При похилах поверхні землі 0,002...0,004 дрени підключають до каналів також з двох боків; при цьому дрени, розміщені у напрямку похилу місцевості, проектують довжиною 150... 200 м, а дрени, що нарізають проти похилу поверхні, скорочують до 60... 100 м. При похилах поверхні понад 0,005 дрени проектують лише за напрямком похилу поверхні максимальною довжиною до 200 м (рис. 2.19).

Рис. 2.19. Схеми розміщення кротового дренажу

а – двобічне підключення дрен; б – однобічне підключення дрен;

1 – відкритий канал; 2 – кротова дрена, що нарізана в напрямку похилу поверхні; 3 – кротова дрена, що нарізана проти

похилу поверхні.

Дата добавления: 2014-12-07