Время норма глубина осушения и междренные расстояния

с поверхности почвы и из основной толщи корнеобитаемых горизонтов.

осушительной системе для роста и развития сельскохозяйственных растений и производства

полевых работ.
Она является динамичной величиной и определяется рядом факторов, которые можно объединить в следующие группы:
экологическими особенностями возделываемой культуры и динамикой ее развития (должна соответствовать способности растения свободно развивать корневую систему на разных фазах вегетации);
свойствами почв (должна обеспечивать формирование зоны, свободной от избыточного увлажнения, в которой воздухоносная пористость выше слоя капиллярно-замкнутой воды превышает 8—10%. Соответственно, при грунтовом заболачивании для создания одного и того же по своей мощности корнеобитаемого слоя уровни грунтовых вод должны быть тем глубже, чем тяжелее гранулометрический состав почвы).
Таким образом, норма осушения определяется свойствами выращиваемой культуры и почвы.

почв грунтового заболачивания при близком залегании уровня грунтовых вод. На

почвах поверхностного заболачивания при глубоком залегании уровня грунтовых вод в условиях, когда эти воды не принимают участия в формировании водного баланса корнеобитаемого слоя почвы, использование этого понятия не правомерно. В этом случае нужно рассматривать не нормы осушения, а реальный водный режим и режим влажности почв, которые складываются в годы расчетной обеспеченности. Кроме того, нормы осушения для одних и тех же культур могут изменяться в зависимости от природных зон и почвенно-климатических фаций одной и той же зоны.

к оси осушителей.
Эту кривую можно характеризовать углом α, который зависит

от свойств почвогрунтов. Чем выше их водопроницаемость, тем меньшие величины принимают значения tgα и тем более пологий характер имеет сама кривая. В песках, супесях, суглинках и глинах максимальные значения tgα равны соответственно 0,025; 0,05; 0,07 и 0,12.

высоте выхода депрессионной кривой в канал (дрену).

hH — расчетная глубина воды в канале; а — расстояние

от поверхности воды в канале до точки выхода депрессионной кривой на откосе канала; z — норма осушения; hос — осадка торфа на расчетный период;



поэтому


здесь Е — расстояние между каналами (дренами); α — угол депрессионной кривой.

зависимостью связаны глубина канала и норма осушения.

м). Диапазон же изменения междренных расстояний значительно шире и составляет:

для тяжелых слабоводопроницаемых почв — от 8 до 12 м; для легких хорошо водопроницаемых почв - до 20 - 40 м и более. Еще более существенные различия отмечены между величинами, характеризующими расстояние между открытыми каналами. Эти различия существенно влияют на стоимость дренажных систем, сроки окупаемости капиталовложений, а также на эколого-гидрологические особенности осушенных почв. Фильтрация является интегральной характеристикой почв, отражающей их важнейшие физические свойства, сведения о которой необходимы для оценки междренных расстояний. Другим физическим критерием является водоотдача почв, представляемая в расчетных формулах в виде коэффициента водоотдачи, модуля дренажного стока или доли осадков, формирующих дренажный сток.

основанные на оценке водно-физических и гидрологических параметров (в основном теоретические);
способы

расчета, отражающие взаимосвязь между физико-механическими свойствами почв (набухаемостью, гранулометрическим составом и др.) и междренными расстояниями (как правило, эмпирические).

почвообразующих породах, осушители вовлекают во влагооборот значительные толщи водных масс

от поверхности до водоупора. Поступление в них воды происходит по смоченному периметру со всей глубины водоносного пласта.
Для открытого дренажа это означает, что грунтовые воды поступают в каналы (дрены) через откосы под действием гравитационных сил и через дно по линии токов, нормальным к эквипотенциалям, т.е. поверхностям равного напора.

сопротивление испытывает грунтовый поток при поступлении в каналы и дрены.

Поэтому для достижения одного и того же эффекта осушения междренные расстояния должны быть тем меньше, чем ближе к дневной поверхности залегает водоупор.

междренных расстояний. Они основаны главным образом на гидромеханическом подходе к

определению этих основных параметров дренажа.
Как правило, эти формулы отражают связь междренного расстояния с коэффициентами фильтрации и водоотдачи почв и обычно имеют вид:




где Е — междренное расстояние; А — цифровой показатель; Кф и Кσ — соответственно коэффициенты фильтрации и водоотдачи.

почвах и породах при грунтовом заболачивании используют формулу А.Н. Костякова




где

Е — расстояние между дренами; Кф — коэффициент фильтрации, м/сут; h1 — стрела прогиба депрессионной кривой на момент времени t1, м; h2 — стрела прогиба депрессионной кривой на момент времени t2, м; Т — время (сут.), прошедшее с момента t1 до момента t2, в течение которого произошло понижение уровня грунтовых вод на величину h1 — h2; φ — коэффициент, характеризующий форму депрессионной кривой. Коэффициент водоотдачи



где ε — общая пористость; D — динамическая (капиллярная) влагоемкость, %.
Эта формула предложена для определения Е в условиях неустановившегося положения депрессионной кривой, в легких почво-грунтах с заболачиванием грунтовыми водами.

дрен на водоупоре применяют формулу Я. Ротэ, выведенную из условий

стабильного положения кривой депрессии и полной сработки гравитационной воды над дреной:



где Е — междренное расстояние, м; h — напор над дреной (или стрела прогиба), м; Кф — коэффициент фильтрации, м/с; q —удельный расход воды, т.е. объем стока с 1 м2 поверхности в 1 с.
Поскольку


где Н — глубина дрены; z — норма осушения (м), формулу Ротэ можно записать так:


Данная формула может быть использована для расчета междренных (межканальных) расстояний в легких почвах с близким залеганием водоупора.

Хугхаудта. Эта формула применима для следующих случаев:
при залегании дрен непосредственно

на водоупоре или чуть выше этого слоя;
при нахождении водоупора на значительной глубине (более 1 /4 расстояния между дренами);
при залегании водонепроницаемого слоя на расстоянии менее 1/4 длины междренья.
Она имеет вид:



где Е — расстояние между дренами, м; Кф1, Кф2 — коэффициенты фильтрации слоя почвы, расположенного выше и ниже дрены, м/сут; d — эквивалентная толщина водоносного слоя почвы ниже оси дренажной трубы до водоупора при D менее 5 м; D — расстояние от поверхности дрены до водоупорного слоя, м; h — допустимая высота уровня грунтовых вод над дреной (стрела прогиба, м); t — глубина заложения дрены, м; f— допустимая глубина уровня грунтовых вод от поверхности (норма осушения, м); S — максимальное количество отводимой воды осадков, м/сут; r — эффективный внешний радиус дренажной трубы, м.

разновидностей, в которых работают осушительные системы. В пределах осушаемых массивов,

как правило, встречаются почвы разной степени заболоченности, обусловленной, разной продолжительностью избыточного увлажнения. Следовательно, в каждом отдельном случае осушительные системы должны сбрасывать разные объемы дренажного стока на почвах разной степени заболоченности. Эти различия могут быть весьма значительны. Для учета их предложены поправочные коэффициенты к нормам стока для почв разной степени оглеения.

устанавливают в зависимости от физико-механических свойств почв на основе найденных

эмпирическим путем взаимосвязей этих расстояний с каким-либо определенным физико-механическим свойством почвы. Установленные зависимости справедливы только в тех случаях, когда имеются достаточные условия для проверки их на обширном экспериментальном материале.
Вместе с тем и в этом случае строгое соответствие между определенным физико-механическим свойством и параметрами дренажа сохраняется до тех пор, пока наблюдается прямая связь между этим свойством и Кф почвы. Если она нарушается, то прямая связь выбранного физико-механического свойства с параметрами дренажа может исчезнуть, что необходимо учитывать, чтобы правильно оценить возможности применения методов определения параметров дренажа, основанных на анализе физико-механических свойств почв.

набухание почвы, тесно связанное с содержанием коллоидов, отражает состояние водопроницаемости.

Чем выше набухаемость почв, тем ниже их фильтрация, тем меньше междренные расстояния следует использовать при осушении почв.
Этот метод в настоящее время используют редко из-за сложности лабораторных работ.

анализов и возможностью их выполнения в массовом масштабе в производственных

лабораторных условиях.
Данный метод основан на предположении, что чем тяжелее почвы, тем меньше должны быть междренные расстояния.
Его недостатком является необходимость значительного количества экспериментальных данных по оценке эффективности дренажа в почвах разного гранулометрического состава. Кроме того, метод утрачивает достоверность при нарушении связи гранулометрического состава почв с водопроницаемостью.

с учетом свойств отдельных слоев. Междренное расстояние в этом случае

рассчитывается как арифметическая средневзвешенная сумма междренных расстояний, свойственных отдельным слоям:




где Е1, Е2, Еп — междренные расстояния для слоев различного гранулометрического состава, м; h1, h2,hn — мощность слоев, м; а — мощность пахотного горизонта, м; h — расстояние от дневной поверхности до дрены, м.

развитых на кислых породах и имеющих элементарное (пески, супеси) или

микроагрегатное (покровные, озерные, моренные и другие суглинки и глины) строение.
Для почв, имеющих макроагрегатное строение, например для пойменных, некоторых карбонатных, луговых и иных почв, такой метод непригоден. Таким почвам при тяжелом гранулометрическом составе свойственна значительная фильтрация, абсолютные значения которой равны или превышают фильтрацию в супесчаных и легкосуглинистых почвах. В результате при определении междренных расстояний по гранулометрическому составу модно прийти к неверному заключению о необходимости при дренаже почв с низкой фильтрацией, высокой объемной массой и низкой порозностью более редкой сети дренажных линий, чем для хорошо агрегированных и водопроницаемых почв, из-за значительно меньшего содержания частиц размером < 0,01 мм.
Таким образом, определение междренных расстояний по гранулометрическому составу допустимо только для элементарных по строению микроагрегатных почв, преимущественно песчаных, супесчаных, суглинистых и глинистых болотно-подзолистых, дерново-глеевых и др. При этом следует учитывать, что для глинистых и суглинистых почв на параметры междренных расстояний большое влияние оказывают агромелиоративные мероприятия, направленные на изменение их неблагоприятных физических свойств (кротование, глубокое рыхление, рыхление-кротование, глубокая пахота) и агрохимические и биологические приемы по оструктуриванию их профиля (внесение органических удобрений, извести, полимерных структурообразующих клеев, посев многолетних трав и др.).