ДРЕНАЖ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

ДРЕНАЖ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ, способ осушения земель при помощи подземных искусств, водотоков - дрен. Дренажем наз. также конструкцию или систему водотоков (напр., гончарный); за рубежом (США, Великобритания) под Д. понимают любой вид осушения. Д. применяют для осушения избыточно увлажнённых земель - осушит. Д.; для борьбы с засолением земель в засушливых зонах - расселяющий Д.; для усиления газообмена в тяжёлых глинистых почвах - аэрационный Д. (самостоятельно применяется редко).

Историческая справка. Имеются сведения о применении гончарного Д. в 2000 до н. э. (Месопотамия), Д. был известен в Др. Риме. В Европе с.-х. Д. (Франция, Великобритания) начали применять в 17-18 вв. Первый Д. совр. типа сооружён в Великобритании (графство Суффолк) в 1727, а обоснование его применения даны И. Элкингтоном в 1764. Особенно большое развитие Д. с. з. получил во 2-й пол. 19 в. после изобретения (1843, Великобритания) производит, машины для изготовления гончарных труб; так в 1856 в Великобритании Д. уже было осушено 500 тыс. га. С.-х. Д. в России начали применять только во 2-й пол. 19 в. (Горки в Белоруссии, Курляндская губ., Новгородская губ. и др.). Общая площадь Д. с. з. до Окт. революции (без терр. прибалтийских республик) составляла 2-3 тыс. га, в 1956 в СССР 0,8 млн. га, к 1971 более 3,4 млн. га. В мире Д. осушено более 20 млн. га с.-х. земель, из них в США ок. 10 млн. га, в Великобритании 3 млн. га (1969).

Осушительный Д. необходим на землях, где глубина залегания грунтовых вод меньше нормы осушения. В СССР применяют в основном горизонтальный систематический (равномерно распределённый на осушаемой территории) трубчатый Д.- систему труб в виде сплошных дренажных линий. Грунтовая вода поступает в стыки между трубами или отверстия в трубах под действием разности напоров, в связи с чем глубина закладки дрен должна быть больше нормы осушения. Д. более интенсивно работает в "критические периоды" усиленного питания грунтовых вод - обычно весной и осенью. На рис. 1 показана работа Д. по отводу избыточных вод весной.

Рис. 1. Работа горизонтального дренажа по отводу избыточных вод весной.

Дрены при расстоянии между ними В (в м), глубине заложения b (в м) и диаметре d (в м) должны за t суток после снеготаяния отвести поступившие в почву талые воды и понизить поверхность грунтовых вод до нормы осушения а (в м)‘, Н - запасы воды в снеговом покрове (в м³/га); Т - глубина залегания поверхности водоупора (в м), Д - дрены; Тр - траншеи; Р - давление, условно принимаемое за нуль. Обычно b принимают для минеральных почв = 1,1 м, для торфяников = 1,3-1,5 м. Расстояние между соседними дренами (в пределах 15-50 м) определяют по формуле:

где Бi - коэфф. учёта несовершенства дрен по степени вскрытия пласта ("ви-сячесть"), а А - то же по приёмной поверхности дрен (гончарных), т. е.

s - длина дренажной трубы (в м); с - ширина стыковой щели или защиты стыков (в м), Но - ср. действующий напор (в м); q - ср. за период модуль дренажного стока (в м/cym), определяемый балансовыми расчётами по кол-ву необходимой для отвода воды и сроку её отвода (обычно 0,5< q<1,5 л/сек с 1 га, причём 1 л/сек с 1 га = 1/116 м/сут); к - коэфф. фильтрации (в м/сут).

На рис. 2 - дренажные системы. Вода, поступившая в дрену, движется от истока её к устью, для чего дренажными линиям (не длиннее 150-200 м) придают уклон не менее 0,002. Из дрен вода поступает в открытые или закрытые (из труб) коллекторы (длина их не более 1000 м), а оттуда сбрасывается в магистральный канал и удаляется за пределы осушаемой территории.

Рис. 2. Дренажные системы: а - поперечный дренаж; б - продольный дренаж; Д - дрены; К-коллекторы; МК-магистральный канал; ЛК - ловчие каналы; В - расстояние между дренами.

Для осушения минеральных почв используют в основном гончарные дренажные трубы диам. 4-10 см, дл. 33 см. Их укладывают на дно траншей (или на дощатый стеллаж в неустойчивых грунтах) впритык одна к другой (шир. стыка не более 1-2 мм), обкладывают фильтрующимся материалом (мох, стекловолокно, стеклоткань) и траншею засыпают землёй. Срок службы гончарного дренажа 50-80 лет. На торфяниках его можно использовать только после предварит, осушения участков открытыми каналами; здесь также применяют д е-ревянный Д.: дощатый - из труб прямоугольного сечения, сбитых из досок с оставлением продольной щели. Перспективен пластмассовый Д.; пластмассовые трубы с продольными щелями или округлыми отверстиями укладывают в отрытую траншею или формуют вслед за дренёром - бестраншейный Д., позволяющий полностью механизировать его прокладку. На землях с плохой водопроницаемостью, чтобы ускорить отвод поверхностных вод и верховодки, применяют систему закрытых собирателей: в расположенную поперёк склона траншею глуб. 0,8-1 м укладывают гончарные трубы и засыпают землёй, взятой из верхнего пахотного слоя, или др. водопроницаемым материалом. Длина собирателей 150-200 м; расстояние между ними при дополнении кротовым Д. (комбинированный Д.) 30-60 м. Кротовый Д.- это система полостей с неукреплёнными стенками, равномерно распределённых по площади через 2-10 м одна от другой на глуб. 0,6-0,8 м; срок его службы до 5 лет. Применяется в кротооустойчивых грунтах (глинистые грунты, слаборазложившиеся торфяники).

Расселяющий Д. применяют для понижения уровня грунтовых вод, отвода промывных вод и борьбы с засолением орошаемых земель (см. Засоленные почвы и Промывка засоленных почв), расположенных в засушливых зонах. В его работе различают мелиоративный период (1-3 года), во время к-рого расселяют 1-2-метровый слой и отводят засоленные грунтовые воды, и эксплуатационный, когда поддерживают достигнутые результаты. На орошаемых землях применяют горизонтальный и вертикальный расселяющий Д. Наиболее целесообразен горизонтальный относительно глубокий (ок. 3 м) постоянный систематич. трубчатый Д., дополняемый в мелиоративный период открытыми каналами глуб. ок. 1 м на расстоянии примерно 20-50 м. Дрены из гончарных, асбестоцементных или пластмассовых труб (последних 2 вида с отверстиями) укладывают в траншею, обсыпают отсортированным гравием и засыпают вынутым грунтом. Длина их желательна до 1 км, уклон дна не менее 0,001, расстояние между дренами 150-400 м. Решающее условие успешной работы горизонтального расселяющего Д.- бесподпорная работа дренажной сети и нормальный сброс дренажных вод в водоприёмник. При необеспеченном самотёчном сбросе устраивают насосные станции.

Вертикальный систематический Д.- система вертикальных скважин, равномерно размещённых на значит. площади, из к-рых (отдельно из каждой) откачивают воду. Глуб. скважины 30-150 м, диаметр 15-50 см я больше, вые. качания 6-20 м, расход воды 25-300 л/сек; на 50-200 га размещают по одной скважине. Вертикальный Д. может успешно работать при наличии достаточно мощного водопроницаемого пласта, находящегося в гидрав-лич. связи с осушаемым почвогрунтом. Откачиваемую воду можно использовать для орошения (распространено в Индии, США и др. странах и начинает применяться в Узбекистане, Таджикистане, Азербайджане, Киргизии и др. р-нах СССР).

Головные (отсечные) Д. и завесы служат для перехвата подземных вод, поступающих с возвышенностей (головной Д.) или для защиты от затопления и подтопления земель водами водохранилищ и рек (завесы, или береговой Д.). Вдоль границ защищаемой территории поперёк движения потока подземной воды прокладывают дрены большого диаметра (иногда в рост человека) или вертикальные колодцы - самоизливающиеся или с групповой откачкой (для этой цели служат и открытые каналы). О механизации дренажных работ см. Дренажные машины.

Лит.: Брудастов А. Д., Осушение минеральных и болотных почв, 4 изд., М., 1955; Аверьянов С. Ф., Горизонтальный дренаж при борьбе с засолением орошаемых земель, М., 1959; Костяков А. Н., Основы мелиорации, 6 изд., М., 1960; Дренаж сельскохозяйственных земель, пер. с англ., под ред. С. Ф. Аверьянова, М., 1964; Решеткина Н. М.,Барон В. А. иЯкубовХ., Вертикальный дренаж орошаемых земель, М., 1966. С. Ф. Аверьянов.