Сельскохозяйственные мелиорации (стр. 2 )

Рис.1.1. Схема к определению коэффициента фильтрации

грунта методом откачки воды из скважины

После бурения выжидают, пока в скважинах установится статический уровень воды h0. Затем воду из скважин откачивают, оставив слой воды в ней около 10 см. Глубину откачки S0 фиксируют на момент времени Т0.

По окончании откачки скважина начинает заполняться водой. Через определенные промежутки времени с точностью до 1 мм не менее 5 раз замеряют глубины воды St относительно статического уровня. Замеры продолжают до тех пор, пока уровень воды в скважине достигнет первоначального значения. Из каждой скважины проводят не менее двух откачек. Коэффициент фильтрации грунта рассчитывают по формуле

, (1.3)

где Кф – коэффициент фильтрации, см/мин;

m – коэффициент, зависящий от диаметра скважины;

h0– глубина воды в скважине, см;

t – продолжительность подъема УГВ, мин;

г – радиус скважины, см.

При радиусе скважины 2 см m = 5,14; при 5 см m = 4,03; при 10 см m = 3,17.

Расчеты удобно проводить в табличной форме (табл. 1.1).

Т а б л и ц а 1.1. Расчет коэффициента фильтрации

№ скважины	№ замера	r, см	h0, см	t, мин	S0,см	St, см	K, см/с	Kср, см/с	Kср, м/сут
	1…5

По полученным значениям глубины уровня грунтовых вод, водопроницаемости для данных условий рассчитывается расстояние между дренами, которое сопоставляют с нормативным [1, 2].

1.5. Разбивка поперечника и зондирование торфа

Задачей выполнения этого вопроса является установление мощности торфяной залежи, ее основных свойств и возможности использования для выращивания сельскохозяйственных

культур.

В намеченном участке разбиваются створ, а также пикетаж через 20 м. Створ нивелируется. С помощью бура (зонда) на пикетах устанавливается глубина торфа. По итогам замеров составляется продольный профиль и эпюра торфяной залежи. Кроме того, дается описание торфяной 'почвы и устанавливается ее тип. По итогам замера рассчитывается величина осадки торфа под влиянием осушения [1, 2].

2. СПОСОБЫ ОСУШЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ ПОЧВ

И ПОЧВ НА ЗАПАДИННОМ РЕЛЬЕФЕ

Необходимое оборудование, инструменты и материалы: нивелир и нивелирные рейки, почвенный бур, почвенный нож, бюксы для взятия образцов почвы на влажность, щуп, ведра, лопаты, водомерные рейки, пикетные колышки, мерная лента, шпильки, вешки.

2.1. Особенности тяжелых и лёссовых почв и их

мелиоративная оценка

Переувлажненные минеральные почвы тяжелого механического состава широко распространены в Беларуси, Прибалтике, Северо-Западной части Украины, в Нечерноземной зоне Российской Федерации, на Дальнем Востоке, а также в среднетаежной и южно-таежной мелиоративных подзонах.

Как правило, для тяжелых почв характерно резкое несоответствие между высоким потенциальным и низким фактическим плодородием, что вызывается переувлажнением этих почв в периоды интенсивных осадков, особенно весной и осенью. Основными причинами переувлажнения их являются неблагоприятные водно-физические свойства почвенного профиля, наличие замкнутых микро - и макропонижений, в которых застаиваются талые воды и атмосферные осадки, равнинный рельеф местности, затрудняющий поверхностный сток, слабая водопроницаемость почвы.

Осушение тяжелых слабоводопроницаемых почв является одной из сложнейших проблем мелиорации. Основным способом осушения тяжелых почв является систематический керамический дренаж, закрытые собиратели с расстоянием между ними 10 – 12 м в сочетании с разными агромелиоративными и другими приемами.

Структура почвенного покрова и морфологический облик ландшафтов лессовых районов определяется наличием толщи лессовидных пород и лессов мощностью 1 – 8, а в восточной части Могилевско-Оршанской равнины – до 12 м и более. Проявление здесь почвенно-эрозионных процессов на скло­нах приводит к образованию овражно-балочных систем, при­уроченных к гидрографической сети, а также к повсеместному распространению суффозионных просадок (блюдец) на водораздельных пространствах в сочетании с микро - и мезорельефом. Мелиоративная неустроенность лессовых земель определяется, с одной стороны, широким распространением среди них различных по площади участков переувлажненных почв, с другой – наличием западин – понижений, бессистемно разбросанных среди полей севооборотов. Западины являются неглубокими, чаще округлыми замкнутыми пони­жениями глубиной 0,1 – 1,0 м и более, площадью 0,01 – 1,50 га.

Наличие западин создает мелкоконтурность, что существенно затрудняет механизированную обработку полей и ведет к снижению производительности машинно-тракторных агрегатов при вспашке почв на 30 – 40%, культивации и бороновании на 10 – 12%, посеве зерновых культур – почти на 15%.

Резкоконтрастная структура почвенного покрова предопределяет выраженную неоднородность урожая сельскохозяйственных культур, которая проявляется даже на небольших расстояниях. Даже урожай таких относительно нетребовательных к экологическим условиям культур, как многолетние травы, изменяется почти в 3 раза (табл. 3.1).

Для мелиорации почв в районах распространения лёссово-западинных земель применяют следующие способы.

Способ, разработанный в БСХА (, 1967). Западины в количестве 5 – 15 шт., взаимосвязанные неглубокими ложбинообразными понижениями, соединяются между собой в группу системой горизонтальных дрен. Из них вода сбрасывается в водоем-копань, устроенным в месте самой низкой западины. Грунтом, вынутым при строительстве водоема, а также за счет срезки выраженных бугров засыпаются полностью или частично западины. Для обеспечения поверхностного стока, особенно во время интенсивного снеготаяния, когда колодцы-поглотители не в состоянии принять его полностью, периферийные зоны замкнутых понижений раскрываются в сторону естественных и искусственно устраиваемых ложбин стока. Метод БСХА реализован в МХП «Днепрец» и других хозяйствах Горецкого района.

Способы, предложенные НПО «БелНИИМиВХ». Комплексные исследования мелиорации лёссовидных почв проводятся БелНИИМиВХ на опытно-производственном участке в совхозе «Старосельский» Горецкого района. В 1981 – 1982 гг. на площади 98 га были построены опытные дренажные системы различной конструкции: разные расстояния между дренами, дренаж в сочетании с ложбинами стока,

фильтрующей траншейной засыпкой, колодцами-поглотителями, всего 21 вариант.

2.2. Методика изучения

Визуально составляется абрис с включением основных элементов рельефа (вершину, выпуклую привершную часть бугра, среднюю часть выпуклого склона, нижнюю часть склона, западину).

На местности вешками намечается нивелирный ход. Разбивается пикетаж и производится нивелирование. По результатам съемки строится профиль поверхности земли и определяется уклон местности. По табл. 3.1 определить, к какому эталону относится элемент рельефа и поместить их границы на профиле.

По нивелирному ходу на расстоянии 20 м от створа в обе стороны оценивается состояние посевов (высота, количество на единице площади, наличие сорняков). Устанавливается наличие почвенной эрозии, вымочек, визуально определяется влажность почвы. Сравнить результаты наблюдений на различных элементах рельефа.

Необходимо также обследовать водоемы-копани. Описать состояние откосов, прилегающую площадь устьевых оголовков впадающих коллекторов, измерить глубину воды, нивелировкой увязать между собой.

При обследовании колодцев-поглотителей и смотровых колодцев металлическим щупом измерить слой наносов, установить пути поступления грунта в колодец, описать общее состояние колодца, а также впадающих в колодец коллекторов.

По указанию руководителя обследовать трассы коллекторов, дрен, ложбин стока и установить их работоспособность по влажности 'почвы и состоянию посевов.

Определить эффективность фильтрующей засыпки дренажных траншей путем сравнения расчетных расстояний между дренами без учета фильтрующей засыпки и с ее учетом [1]. Расчет проводится по зависимостям, подобранным для конкретных условий.

По трассе одного из магистральных каналов разбить пикетаж. Простейшими угломерными инструментами (например, гониометром или буссолью) сделать горизонтальную съемку канала, а нивелиром его пронивелировать. По итогам измерений вычертить трассу канала и построить продольный профиль.

3. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ОСУШИТЕЛЬНО-УВЛАЖНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И РЕЖИМА

ОСУШЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ

Необходимое оборудование, инструменты и материалы: нивелир и нивелирные рейки, почвенный бур, почвенный нож, бюксы для взятия образцов почвы на влажность, щуп, ведра, лопаты, водомерные рейки, пикетные колышки, мерная лента, шпильки, вешки.

3.1. Элементы системы и их назначение

Осушительно-увлажнительная система представляет собой комплекс осушительных, увлажнительных, гидротехнических и других сооружений, обеспечивающий превращение торфяных болот и минерально-заболоченных земель в высокопродуктивные угодья и создающий благоприятные условия для получения на этих землях высоких и гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур.

В приложении 1 показана осушительно-оросительная система. Она состоит из двух основных частей – осушительной и оро­сительной. В эту систему входят следующие основные элементы. Регулирующая сеть /, состоящая из керамических труб, предназначена для регулирования водного режима при осушении земель. Из осушительной сети вода поступает в проводящую сеть 2 – коллекторы, которые соединены с водосборным колодцем 3. Из него насосная станция 4 откачивает воду в водоприемник 5. По участку проложен также канал 6 (К-1) для сброса воды с прилегающей водосборной площади.

Для орошения земель дождеванием в засушливое время года предусмотрены оросительная система с подземными трубопроводами 7 и дождевальными аппаратами 8. Вода для орошения забирается насосной станцией из водоприемника, где установлено подпорное сооружение 9. На объекте имеется также дорога 10. Для переезда через каналы предусмотрены трубы-переезды 11. С конструкцией других систем и их элементами можно познакомиться в литературе [1, 2].