Слайд 1Осушительные мелиорации
Лекция для 3 курса направления Землеустройство и кадастры
Слайд 2Осушение земель
Осушение земель – гидротехническая мелиорация, состоящая в удалении избыточной
влаги из почвы и/или с ее поверхности в зонах избыточного
увлажнения: на болотах и заболоченных землях.
При правильном проведении осушительной мелиорации достигается высокая продуктивность сельскохозяйственных и лесных угодий.
При переосушке происходит быстрая деградация земель: истощаются запасы органики, содержащиеся в торфяниках, растения испытывают дефицит влаги, усиливается опасность пожаров.
Слайд 5Осушенное болото после пожара
Слайд 7ТИПЫ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Переувлажненные земли, являющиеся объектом осушительной мелиорации, подразделяются
(по А. Д. Брудастову) на три типа: болота, заболоченные земли
и минеральные избыточно увлажненные земли.
Болото - природное образование, занимающее часть земной поверхности и представляющее отложения торфа, насыщенные водой и покрытые специфической растительностью. Заболоченные земли - увлажненные участки со слоем торфа менее 30 см до осушения. Минеральные избыточно увлажненные земли - это территории с отсутствием торфа.
Различие между тремя типами переувлажненных земель определяется наличием и мощностью торфа. Под торфом понимается органогенная порода, содержащая не более 50% минеральных веществ (в абсолютно сухом состоянии) и образовавшаяся в результате ежегодного отмирания болотных растений и неполного их распада в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода.
Минеральные избыточно увлажненные земли в зависимости от продолжительности переувлажнения подразделяются на постоянно и временно переувлажненные.
Слайд 8Типы водного питания болот
и минеральных земель
Тип водного питания определяется
основным источником переувлажнения почвы. Он зависит от климатических, геологических, гидрогеологических,
гидрологических, почвенных и других условий объекта. Эти условия определяют количество и состав избыточной воды.
По классификации А.Д. Брудастова выделяют 5 типов водного питания земель:
атмосферный;
грунтовый;
грунтово-напорный;
склоновый;
намывной.
В условиях орошения, особенно склонных к засолению почв, при промывном водном режиме причиной переувлажнения земель могут быть поливные воды, поэтому может быть выделен дополнительно оросительный ТВП.
Слайд 9Атмосферный тип водного питания
При атмосферном ТВП основным источником избыточной влаги
являются атмосферные осадки, выпадающие на переувлажненную и осушаемую территорию. Он
свойствен землям, расположенным на водоразделе и верхней части склонов, с малыми уклонами поверхности и со слабоводопроницаемыми почвами (глины, суглинки) и с глубоким (3...5 м и более) залеганием грунтовых вод.
Слайд 10Грунтовый тип водного питания
При грунтовом ТВП причина переувлажнения - неглубоко
залегающие грунтовые воды. В зависимости от условий формирования последних выделяют
три подтипа:
первый - поток грунтовых вод со склонов;
второй - поток фильтрационных вод водохранилищ и рек;
третий - бассейн грунтовых вод.
Слайд 12Грунтово-напорный тип водного питания
При грунтово-напорном ТВП основная причина переувлажнения -
воды напорного водоносного горизонта, перекрытого сверху слабоводопроницаемыми грунтами.
Показателем степени участия
второго от поверхности водоносного горизонта в водно-минеральном питании переувлажненных земель служит соотношение уровня грунтовых вод и нижележащего горизонта, а также фильтрационные свойства разделяющих их пород.
При грунтово-напорном ТВП выделяются три подтипа: первый - выклинивание напорных вод через гидрогеологические «окна» в водоупоре (древние ложбины стока, кapстовые воронки, трещины и пр.), второй - площадное выклинивание напорных вод, третий - капиллярное заболачивание.
Слайд 13Склоновой тип водного питания
При склоновом ТВП переувлажнение происходит в результате
поверхностного стока с прилегающих к объекту осушения склонов. Он свойствен
заболоченным землям на склонах, характеризующихся большими уклонами и сложенных слабоводопроницаемыми грунтами.
Слайд 14Намывной тип водного питания
При намывном ТВП переувлажнение происходит в результате
периодического затопления земель паводковыми и другими водами, выходящими из берегов
рек и озер. К этому ТВП относятся озерные и речные поймы, а также дельты рек, приморские низменности (подвержены затоплению при сгонно-нагонных течениях).
Слайд 15Методы и способы осушения земель
Слова-синонимы - метод и способ
- имеют в осушении различное содержание. Метод осушения характеризует основной
принцип воздействия на неблагоприятный водный режим переувлажненных земель с целью преобразования его в оптимальный для их хозяйственного использования. Метод осушения определяет направленность мелиоративных мероприятий, принимается в зависимости от типа водного питания осушаемых земель с учетом xaрактера их использования.
Практически техническими средствами можно воздействовать на все элементы приходной и расходной частей водного баланса, включая атмосферные осадки (борьба со снегонакоплением, ускорение таяния снега с помощью зачернения его поверхности, управление облачностью и т. д.), суммарное испарение (посадка влаголюбивых с большим транспирационным коэффициентом растений - биологический дренаж и т. д.), инфильтрацию и другие элементы баланса.
Слайд 16Методы и способы осушения земель
Слайд 17Методы и способы осушения земель
Слайд 18Методы и способы осушения земель
Слайд 19Методы и способы осушения земель
Слайд 20Методы и способы осушения земель
Слайд 21Осушительная система
Осушительная система - избыточно увлажнённая земельная территория вместе с
сетью каналов, дрен и другими гидротехническими и эксплуатационными сооружениями, обеспечивающими
её осушение. Основные элементы осушительной системы: регулирующая, ограждающая и проводящая сети, составляющие осушительную сеть; водоприёмник (река, озеро, море и др.); гидротехнические сооружения (перепады, устья каналов, шлюзы, смотровые колодцы, насосные станции и т.п.); дорожная сеть (дороги, мосты, водопропускные трубы, скотопрогоны); эксплуатационные сооружения (гидрометрические посты, наблюдательные скважины и др.).
Слайд 22Осушительная система
В зависимости от способа осушения осушительные системы бывают открытые
(регулирующая сеть — открытые каналы) и закрытые (регулирующая сеть —
закрытые собиратели, дрены-осушители и небольшие магистральные каналы представляют собой подземные трубчатые водоводы). Основные проводящие и ограждающие каналы в обоих случаях открытые.
Применяют открытые осушительные системы при предварительном (первоначальном) осушении болот, лесов, иногда сенокосов и пастбищ. Недостатки их: снижение коэффициента земельного использования; препятствия, создаваемые каналами для механизации полевых работ; зарастание и др. виды деформации каналов и пр.
Закрытые осушительные системы более технически совершенны, долговечны, не имеют недостатков открытых систем и представляют большие возможности для увлажнения осушаемых земель в засушливые периоды вегетации растений. Их строят для интенсивного использования осушаемых земель (овощные, кормовые, полевые севообороты, сады, культурные пастбища).
Слайд 23Осушительная система
По методу отвода воды из осушительной сети осушительные системы
бывают самотечные (вода поступает в естественный или урегулированный водоприёмник за
счёт гидравлической энергии потока, т. е. самотёком) и с машинным водоподъёмом (воду из магистральных каналов откачивают в водоприемник с помощью насосных станций). Обычно машинный водоподъём применяют при осушении приморских низменностей (устройство польдеров в Калининградской области и др.), низких речных и озёрных пойм (например, рр. Немана и Лиелупе, Раменское расширение поймы р. Москвы), плавней (рр. Кубани, Днестра и др.), где самотёчные системы практически невозможны. Машинный водоподъём используют также при осушении земель в районах национальных парков, охраняемых ландшафтов, в зоне недостаточного увлажнения, где урегулирование рек может привести к их порче, снижению эстетической привлекательности и реакреационной ценности. Строительство и эксплуатация осушительных систем с машинным водоподъёмом дороже самотёчных, поэтому они экономически эффективны при интенсивном с.-х. производстве.
Слайд 24Осушительная система
По характеру воздействия на водный режим осушаемой территории осушительные
системы подразделяются на системы одностороннего действия — каналы и др.
сооружения обеспечивают только отвод воды; двустороннего действия (осушительно-увлажнительные) — регулирование водного режима путём задержания и перераспределения во времени избыточной воды и пополнения запасов её в почве в засушливые периоды. Увлажнение осуществляют дождеванием или подпочвенным орошением (шлюзование каналов и дренаж). Функции осушения и увлажнения могут выполнять одни и те же элементы осушительной системы (например, магистральные осушительные каналы и водоприёмник служат водоисточником и проводящими увлажнительными каналами, каналы-осушители и дрены — участковыми увлажнителями и т.д.). Применение систем двустороннего действия даёт возможность в течение вегетационного периода поддерживать в корнеобитаемом слое водный режим для с.-х. растений, близкий к оптимальному.
Слайд 25Осушительная система
Осушительная система.
А — открытая; Б — закрытая:
1 —
магистральный канал;
2 — нагорные и нагорно-ловчие каналы;
3 —
коллектор; 4 — дрены;
5 — открытые осушители;
6 — река-водоприёмник;
7 — устья; 8 — смотровые колодцы; 9 — мосты;
10 — дороги;
11—трубы-переезды;
12—гидрометрический пост,
13 — створы наблюдательных скважин;
14 — горизонтали поверхности земли
Слайд 26Осушительная система
Схема осушения лугов:
1, 3 — магистральные каналы;
2 — нагорный канал; 4 — открытые собиратели;
5 —
река-водоприёмник
Слайд 30Закрытый дренаж
Гончарный дренаж
Полиэтиленовые трубы для дренажа
Слайд 31Закрытый дренаж
деревянный дренаж
каменный дренаж
Слайд 33Закрытый дренаж
Рис. Конструкция дрен из местных материалов : 1- обратная
засыпка ; 2- дерн ; 3- хворост ; 4- гравий
; 5- жерди : 6- камни; 7- фашины; 8- деревянная труба; 9-гончарная труба
Слайд 37Территория Голландии ниже уровня воды моря
Уровень земли
Уровень моря
дамба