методы, цели и влияние осушения, виды обработки почвы, материалы для обустройства системы, ее элементы

Главная » Всё о дренаже

Всё о дренаже

Автор OST Drain На чтение 6 мин Просмотров 944

Собираетесь делать дренаж?

Заполните форму или позвоните по телефону +7 495 320-44-55 и получите бесплатную консультацию специалиста, который поможет вам подобрать лучший вариант дренажной системы

Ваше имя

Телефон *

Email

Мелиорацией называется искусственное изменение природных компонентов для повышения полезности земель, в том числе отвод грунтовых вод и устранение заболоченности. Мелиоративные мероприятия проводятся для того, чтобы все изменения сохранились на десятки, а то и на сотни лет.

Содержание

1. Осушение переувлажненной земли
2. Виды обработки земли
3. Мелиоративные работы: цели и влияние
4. Осушительная система и её элементы

Осушение переувлажненной земли

Мелиорация может быть направлена, как на повышение влажности почвы, путём орошения, подвода к ней дополнительных водных ресурсов, так и для отвода излишней воды для снижения заболоченности участка.

Осушение включает в себя целый ряд мероприятий, целью которых является приведение почвы к желаемому уровню влаги. В них входит:

• изменение ландшафта участка;
• устройство дренажных каналов;
• отвод грунтовых вод и т. д.

Все работы проводятся таким образом, чтобы результат сохранялся в течение многих лет.

Виды обработки земли

Рассматривая подробнее существующие методы осушения почвы нужно понимать, что одни из них возможно воплотить только при участии тяжёлой техники и серьёзных инженерных работ. Но есть и такие способы, которые можно выполнить на своём приусадебном участке в одиночку, не затрачивая много сил и средств.

Кроме того, способ мелиорации выбирается в зависимости от характера заболоченности — дождевая или грунтовая вода. Многое зависит и от типа почвы, например, песчаный грунт или плотный глинистый слой.

1. Если требуется отвести воду, накопившуюся за период сезонных осадков, с плотного глинистого грунта, можно применить способ устройства дренажных каналов. Они прокапываются в почве не глубоко, примерно на 25–30 см, при этом отводящие канавы прокладываются по строгому плану.

   Рисунок дренажного поля напоминает корневую систему дерева — все отводы направлены примерно в одну сторону, при этом тонкие канавы впадают в более широкие. Вся система в итоге соединяется в одной точке — колодце или реке.

   Для того чтобы люди могли спокойно передвигаться по участку и не спотыкаться при этом, нужно заполнить каналы гравием или щебнем. Данный материал легко пропускает воду, и не проваливается под ногами.

   Декоративно скрыть систему дренажных канав можно накрыв их геотекстилем, засыпав песком и укрыв тонким слоем почвы или газоном.

2. В ситуации когда требуется отвести грунтовую воду, с участка со смешанным типом почвы используются специальные, перфорированные трубы. Они закапываются в канавы глубиной примерно 1 м. При этом схема расположения, как и в первом случае, должна отводить воду от всего участка в сторону слива — реки или колодца.

   Собираетесь делать дренаж?

   Заполните форму или позвоните по телефону +7 495 320-44-55 и получите бесплатную консультацию специалиста, который поможет вам подобрать лучший вариант дренажной системы

   Ваше имя

   Телефон *

   Name

   Трубы для дренажа могут быть от 50 до 100 мм в диаметре в зависимости от заболоченности участка. Колодец для дренажа роется на глубину более 1 м. Сами трубы укрываются геотекстилем и засыпаются грунтом или песком. Далее следует слой плодородной почвы или газон.

3. Существует способ по осушению земли, для исполнения которого понадобятся естественные насаждения — кусты и деревья. Во-первых, растения отлично впитывают воду и испаряют её через свою листву. Во-вторых, корневая система растений проникает глубоко в почву, делая её рыхлой, что в конечном итоге позволяет воде уходить на глубину.

   Единственное, что нужно учитывать в данном случае, это частоту насаждения и сорт деревьев. Предпочтительно использовать влаголюбивые типы растений: тополь, иву, берёзу и др.

4. Обустройство насосной системы понадобится, если участок находится в геологических условиях, не позволяющих сделать отвод, например, в низине. В данном случае по территории участка прокладывается система труб или канав для сбора воды в одном месте, например, септике. Туда же устанавливается насос, а вода от него подаётся дальше по шлангу за территорию участка.

   Данный способ несколько дорог, так как предполагает постоянное использование электронасоса и систему труб, отводящих воду далеко за территорию участка.

5. Устройство пруда на участке не предполагает больших затрат на оборудование и трубы. Достаточно устроить на территории сеть дренажных канав для отвода воды в самую глубокую его часть, а затем организовать там небольшой пруд. Туда будет стекать вся лишняя вода и испаряться естественным путём.

   Размер и глубина такого пруда выбирается в зависимости от величины самого участка и уровня его заболоченности.

   Иногда получается настолько большой водоём, что его используют как озеро, с возможностью разведения в нём рыбы в промышленных масштабах.

6. Если заболоченность участка небольшая или сезонная, то есть возникает только после сильных дождей, то можно применить метод осушения путём отсыпки участка песком или грунтом.

   Способ прост и понятен — на заболоченный участок высыпается столько песка или грунта, сколько нужно, чтобы засыпать воду. Но на это придется потратиться, так как порой даже на небольшой дачный участок приходится отсыпать до нескольких десятков грузовиков песка.

Мелиоративные работы: цели и влияние

Отвод от участка грунтовой воды или влаги, накопившейся на её поверхности, преследует ряд вполне понятных целей и оказывает определенное влияние.

• Во-первых, нормальный уровень влаги делает почву пригодной для использования её под посевы, устройство садов или огородов.
• Во-вторых, сухая почва, нужна под капитальное строительство. Иначе грунтовые воды подмоют фундамент дома, что приведет к его разрушению.
• В-третьих, бывает так, что заболоченный участок образуется на месте уже построенного дома. В этом случае отвод воды жизненно необходим.
• Ну и нельзя забывать, что рыночная стоимость сухого, нормального участка земли на порядок выше заболоченного. На этом можно сэкономить.

Осушительная система и её элементы

Осушительная система, направленная на отвод излишней влаги с участка земли, имеет вполне конкретные элементы. При этом не важно насколько большой объём занимает осушаемая территория. Будь то пахотные поля, болота или маленькие приусадебные участки.

Знание элементов осушительной системы, позволит правильно рассчитать затраты на мелиорацию.

• Во-первых, любая система включает в себя регулирующую сеть. Это комплекс оборудования, в задачу которого входит сбор и отвод избытков грунтовой воды.
• Во-вторых, есть элементы оградительной сети. В её задачу входит предотвращение попадания на участок грунтовых или осадочных вод.
• В-третьих, излишки воды из регулирующей или оградительной системы отводятся по элементам проводящей сети. Это может быть многокилометровый трубопровод отводящий, например, воду из большого болота.
• В-четвёртых, ни одна сеть не может существовать без водоприёмника. Это может быть небольшой и неглубокий колодец на приусадебном участке или большая река, в которою сбрасывается излишек грунтовых вод с пахотных полей или осушаемого им большого болота.

Всё сказанное о мелиорации позволяет понять, что данное направление сельском хозяйстве и промышленности занимает не последнее место. То есть для экономики страны очень важно не просто уметь осушать болота и обеспечивать полив, но и планировать данные работы, затраты на них и экономическую целесообразность мелиорации.

Причём это важно не только в масштабах государства, но и для физических лиц, владеющих небольшими земельными участками — дачами или фермами. Именно поэтому данные вопросы решают узкие специалисты, а самостоятельно рассчитать, всё что нужно для осушения даже небольшого болота практически невозможно.

Собираетесь делать дренаж?

Заполните форму или позвоните по телефону +7 495 320-44-55 и получите бесплатную консультацию специалиста, который поможет вам подобрать лучший вариант дренажной системы

Ваше имя

Телефон *

Message

Дренаж участка своими руками – способы мелиорации

Избыточная влажность на загородном участке, неприятное явление. Проявляется это в застойных лужах, которые несколько дней не высыхают, а при дождливой погоде увеличиваются.
Еще один из признаков повышенной влажности – вымокшие корни деревьев и растений. Разрушение фундамента построек. Образование плесени.
Все эти показатели говорят о том, что грунтовые воды находятся на высоком уровне.
Дренажные работы на таком участке необходимы.
Самое подходящее время для прокладки коммуникаций до того, как будут высажены деревья, благоустроены газоны, высажены цветники.
Выполнить дренаж участка своими руками можно двумя видами дренажных систем.

Содержание страницы:

• 1 Виды дренажных систем
  • 1.1 Поверхностный дренаж
  • 1.2 Оборудование глубинного дренажа участка
• 2 Для чего нужен дренаж участка
• 3 Бюджетный способ дренажа на участке своими руками
  • 3.1 Отдельно о приемных ящиках для воды
• 4 Подбор материалов для создания дренажа
  • 4.1 Лотки
  • 4.2 Пескоуловители
  • 4. 3 Трубы
  • 4.4 Геотекстиль
  • 4.5 Колодцы
• 5 Заключение
• 6

Виды дренажных систем

Дренажные системы имеют много видов. Их классификация по разным источникам различается. В статье использованы наиболее эффективные и простые по техническому исполнению виды, которые удалят лишнюю воду.
Простота конструкции помогает человеку реже вмешиваться в ее работу. Этот фактор увеличивает ее эксплуатационный срок.

Поверхностный дренаж

Данный вид дренажной системы прост и эффективен. Его используют для удаления воды, которая является следствием:

• весеннего таяния снегов;
• сезонных дождей;
• промывания дорожек в саду;
• мойки автомобиля.

Его проводят рядом со строениями или в других местах двора (на подъездных площадках ко двору, дому или гаражу).
У поверхностного дренажа есть две разновидности:

• точечный или локальный;
• линейный.

При точечном дренаже обозначаются места скапливания воды:

• из-под крана, откуда производится полив;
• перед воротами гаража и входными дверьми;
• у водостоков с крыш.

На этих местах выкапывают водозаборники, в которые стекает вода с участка. В дальнейшем воду можно использовать для полива.
Он может также использоваться в виде дополнения к другому виду поверхностной дренажной системы.
В функции линейного дренажа входит отвод воды с более крупных территорий, чем у точечного.

Это система, включающая каналы и лотки, которые имеют уклоны. В них вмонтированы различные элементы (защитные решетки, пескоуловители), выполняющие несколько функций:

• декоративную;
• защитную;
• фильтрующую.

Каналы и лотки произведены из различных материалов. Пластика:

• ПНД – полиэтилен низкого давления;
• ПП – полипропилен;
• ПВХ – поливинилхлорид.

На участках с повышенной нагрузкой для изготовления решеток используется чугун и нержавеющая сталь. Крепятся они на бетонную основу. Все поверхностные дренажные системы с хорошим качеством объединяют в себе оба вида (в виде элементов точечной и локальной систем). В целом, на участке работает единая система, включающая в себя несколько подсистем.

Оборудование глубинного дренажа участка

Поверхностным дренажем все проблемы участка, направленные на удаление воды, не решить. Для этого используют глубинный, который считается наиболее эффективным, главным средством осушения переувлажненных территорий. Он представляет собой закрытую дренажную систему, обеспечивающую необходимый водный баланс построек и участка. Она включает в себя дренажные трубы (дрены), которые проводят в местах, требующих понижения уровня грунтовой воды, а также для ее отведения от места, необходимое для защиты.
Укладка труб ведется:

• в направлении естественного водоема;
• искусственно созданного наполнителя в границах участка или за ними;
• колодца;
• коллектора.

Монтируют дрены с целью снижения уровня грунтовой воды на глубине от 800 см до полутора метров:

•  они захватывают периметр участка так, чтобы подошва фундамента была выше.
•  при этом не допускаются критические значения грунтовых вод.
•  существует и другой порядок мелиорации, в виде «елочки», по направлению к главной отводящей трубе, коллектору, посередине участка.

Расчет расстояния между ними входит в функции специалистов и равен десяти или двадцати метрам. Их число зависит от количества скопившейся грунтовой воды.
При укладке труб учитывается рельеф территории, чтобы дрен шел сверху вниз. На ровных участках уклон создается искусственно на дне траншеи.

• Положено придерживаться уклона, равного двум сантиметрам на метр трубы для глинистого грунта.
• Для песчаного он составляет три сантиметра на один метр.
• На очень длинных прогонах труб уклон составляет до 30 см.
• Для этих целей по пути дренов монтируются колодцы, принимающие воду в нужном объеме.

Уклон допустим до 5 см на метр трубы. Чем он больше, тем меньше гарантия засорения системы.

Для чего нужен дренаж участка

Переувлажненная почва снижает уровень комфортного проживания на дачном участке. Она становится причиной сырости в доме. Это явление ощущается в холодные сезоны года. Следствие излишней влаги – появление трещин после зимы на стенах:

• домов;
• построек;
• фундаменте;
• тропинках;
• отмостках.

Выход из такой ситуации один – осушение участка при помощи установки дренажной системы.
Чтобы избежать разрушений из-за излишков влаги, из-за грунтовых вод на участке, а также проблем и препятствий по обустройству участка, перед приобретением его обследуют с точки зрения геолого-геодезического анализа:

• статистических расчетов;
• лабораторных опытов;
• бурения скважин;
• замеров.

Эта процедура обязательна для грамотного расположения объектов на территории загородного дома, возможности здесь строительства и выращивания растений.

Изучение грунта потребует времени, усилий, финансовых вложений, поскольку на новых участках его выполнение обязательно. Заказывают исследования специалистам за счет средств застройщиков. Результат анализа – рекомендации хозяевам:

• по уровню залегания глубинных вод;
• возможности строительства дома на ленточном фундаменте или сваях;
• проектирования подвальных помещений и погребов;
• другая полезная информация.

Заказ стоит дорого, что возмущает владельцев участков и заставляет действовать самостоятельно.

Бюджетный способ дренажа на участке своими руками

Первоначально, что необходимо выполнит на переувлажненном участке – это дренажные работы.

Для этого вокруг дома прокапываются траншеи со смотровыми колодцами.

Колодцы нужны для того, что, если дренаж засорится или заилится, то через 10-15 лет шлангом высокого давления, через этот колодец промыть этот участок.
Для колодцев можно использовать емкости, имеющиеся в наличии.
Водосточную воду нельзя спускать в дренажную систему.

Дренажные трубы перфорированы, тем самым забирают влагу из грунта и выводить ее с участка.

Экономия на трубах для отведения водосточных вод приводит к тому, что осенью водосточные воды, попадают в эти же трубы, переполняют их, насыщают излишней влагой и грунт насыщается дополнительной влагой. Обратный эффект.
Зимой происходит промерзание почвы, начинает играть фундамент строений, трескается отмостка.

Вывод: на трубах для дренажной системы экономить не стоит.
Вода должна уходить, не попадая в грунт.

Отдельно о приемных ящиках для воды

Они служат для того, чтобы задерживать мелкий песок, листья, веточки, не давая возможности засорять водосточную систему.
Верхняя крышка снимается и легко извлекается весь мусор.

О некоторых обязательных правилах поговорили.
После того, как дно траншеи отсыпаны песком, выравнены уклоны, на дно укладываем геоткань. Края крепим к бортам траншеи.
Следующий слой толщиной 5-10 см – щебень, разравниваем ровным слоем, одинаковой толщины. Теперь укладываем дренажную трубу и засыпаем слоем щебенки. Труба закрыта шебеночным каркасом. Края геотекстиля укладываем поверх щебенки и засыпаем грунтом.

Воду с дренажной системы можно вывести за пределы участка, если такая возможность есть.
Если нет, в конце дренажной линии копается дренажный колодец, который откачивается по мере заполнения.

Когда участок приобретен с постройками и благоустройством, геолого-геодезическую экспертизу можно не заказывать. Чтобы улучшить состояние территории и безопасность для проживания, наличие и близость глубинных вод в грунте, хозяева установят состояние территории по следующим признакам:

• По информации о наличии лишней воды у бывших владельцев или соседей.
• По состоянию осмотра подвальных помещений.
• Если участок с уклонами, то во впадинах будет скапливаться вода.
• Наличие скважин или колодцев позволит пронаблюдать за подъемом уровне воды весной и спадом в засушливое лето.

На уровень залегания воды на территории указывают растения. В засушливые сезоны года здесь произрастает трава, свойственная для болотистой местности, значит, уровень подземных вод составляет от 2.5 до 3 метров. К таким растениям относят:

• наперстянку;
• болиголов;
• крапиву;
• конский щавель;
• осоку;
• камыш;
• рогоз.

Об опасном уровне грунтовой воды свидетельствует появление тумана по вечерам. На это указывает сочный яркий цвет растений в засушливые годы.
Произрастание на территории участка полыни и солодки, уровень залегания воды считается безопасным.

Подбор материалов для создания дренажа

До недавнего времени подбор и замена комплектующих к дренажным системам производилась за рубежом и представляла собой определенные трудности в их приобретении. В настоящее время отечественный рынок представлен их широким разнообразием, при этом качество продукции не уступает зарубежным аналогам.

Лотки

Лотки водоотводные представлены различными материалами и водопропускной способностью. Они бывают:

• бетонными;
• полимербетонными;
• пластиковыми.

Решетки к ним также изготавливают из различных материалов:

• стальные;
• оцинкованные;
• чугунные;
• пластиковые.

Пропускная способность их также различна (от 1,5 до 25 тонн). Эти показатели формируют цену лотков.

Пескоуловители

Эти дренажные комплектующие используются в дренажах для улавливания сора. Устанавливают их на конце лотковой линии. Отличаются различной способностью к отводу воды, зависящей от размеров изделия и материалов изготовления. Способны выдержать нагрузку до 1,5 т.

Трубы

Они бывают изготовлены из разных материалов, имеют различные размеры. В их функцию входит отведение воды от фундамента домов, построек и участков с глинистыми и торфяными почвами. Трубы имеют круглую перфорацию, используются в дренажных системах.

Геотекстиль

Это синтетический текстильный материал, имеющее тканую и нетканую структуру. Он находит широкое применение в устройстве дренажных систем всех видов. Выполняет защитные и фильтрующие функции. Защищает дренажные системы от засорения и заиливания, разделяя фильтрующиеся слои.

Колодцы

Они бывают трех видов (поворотными, водоприемными, поглотительными). В функции дренажных колодцев входит сбор в емкость, находящуюся под землей, избытков воды с заболоченных участков. Она стекает туда по трубам или закачивается насосами, уходит в грунт или используется в качестве резервуара для полива огорода.

Заключение

Любой проблемный дачный или загородный участок можно привести в нормальное состояние. Излишки грунтовой или паводковой воды на участке подвергаются осушению различными способами. Если эти способы не действуют, всегда можно прибегнуть к установке на участке дренажных систем.
Современный рынок данной техники в полной мере обеспечивает разнообразием осушающих конструкций на любой вкус. Главное, что нужно учитывать при установке дренажных систем на своем участке – это необходимость геолого-геодезических исследований специалистами и изготовление ими грамотной проектной документации. Установить дренажную систему владельцы участков смогут самостоятельно.

Типы систем подземного водоотвода | Управление влажными почвами | Молочные продукты | Домашний скот и животные

Существует несколько вариантов дренирования избыточных подземных вод на определенную глубину от профиля почвы. На наиболее подходящую дренажную систему влияют:

• тип почвы
• топография
• количество осадков
• тип и расположение водостока.

Дренажные системы дороги в установке, но при хорошем обслуживании их преимущества перевешивают первоначальные затраты.

Убедитесь, что у вас есть поверхностный дренаж.

Большинство проблем с влажными почвами возникают из-за переувлажнения почвы, а не только из-за поверхностных вод.

Установите поверхностные дренажи для отвода лишней поверхностной воды с загонов перед установкой подземных дренажей. Это снизит нагрузку на подземную дренажную систему и позволит установить эффективную подземную систему с меньшими затратами.

Преимущества подпочвенной дренажной системы

Расчет стоимости дренажных систем показал, что как увеличение использования пастбищ, так и дополнительный прирост пастбищ за счет дренажа могут конкурировать с другими источниками корма. Но чтобы воспользоваться этим дополнительным ростом, может потребоваться больше коров и усовершенствования фермы (включая кормушку).

Преимущества экологической устойчивости

Подпочвенный дренаж обеспечивает множество долгосрочных нематериальных преимуществ устойчивости, таких как:

• улучшение состояния почвы благодаря повышенной аэрации почвы
• усиление реакции на использование удобрений в почве, а иногда и в растениях
• предотвращение или уменьшение засоления (на ранних стадиях).

Улучшенное животноводство

Дренированные почвы позволяют заготовку силоса и сена на несколько недель раньше, чем на недренированных почвах. Полученный корм может быть гораздо более высокого качества, улучшая продуктивность животных.

Лучшее удержание желательных видов растений

Дренаж за счет уменьшения выпячивания и создания благоприятных почвенных условий приводит к сохранению улучшенных видов пастбищ вместо того, чтобы способствовать притоку растений, подходящих для заболоченных условий, таких как тростник, туманная трава, глицерия виды и водный диван.

Личная польза для фермера

Самое главное, снижение стресса при управлении скотом и пастбищами в более влажные месяцы зимы или весны имеет очень большие преимущества для оператора фермы.

Типы систем подземного дренажа

Существует 4 основных типа систем подземного дренажа:

• гофрированные и щелевые подземные трубы из ПВХ
• кротовый дренаж (включая кротовые дренажи, кротовые дренажи над системами коллекторных труб и гравийные кротовые дренажи)
• дренажные трубы-перехватчики
• насосы для грунтовых вод.

Подземные трубы

Подземные трубы лучше всего подходят для глубоких проницаемых грунтов, где их глубина позволяет увеличить расстояние между ними и минимизировать затраты. Подземные трубы также могут успешно дренировать тяжелые (глинистые), плохо дренируемые почвы, но их необходимо устанавливать так близко друг к другу, что это нерентабельно в обширных системах сельскохозяйственных угодий.

Подземные трубы также можно использовать в грунтах, которые могут иметь препятствующий слой (например, глину) на некоторой глубине, но, если тип и содержание глины подходят, над ними можно установить кротовые дренажи над коллекторной трубой системы (перейти к этому разделу).

При правильной установке и обслуживании эти системы могут прослужить много лет. Необходим регулярный осмотр водостоков, так как это слабое звено во всех дренажных системах.

Трубы из ПВХ заменили глиняные трубы

Подземный дренаж из труб в прошлом назывался «кафельным дренажем» из-за использования коротких глиняных труб. Глина была дорогой и сложной для укладки, и теперь ее заменили щелевые ПВХ или гибкие гофрированные пластиковые трубы переменного диаметра.

Способ прокладки подземных труб

Специально разработанные дренажные траншеекопатели, обычно оснащенные лазерным наведением, копают траншею, укладывают трубу с прорезями и укладывают водопроницаемую засыпку в траншею поверх уложенной трубы. Эта засыпка доставляется грузовиками или прицепами, оснащенными ленточными конвейерами, которые подают засыпку в бункер. Скорость движения вперед, размер отверстия канала бункера и размер материала определяют глубину и количество материала, укладываемого поверх трубы.

Хотя траншеи можно копать с помощью обычного строительного траншеекопателя, создание плоского ровного основания траншеи с постоянным уклоном очень затруднено. Укладка труб вручную, без подбивания грунта в траншею перед укладкой трубы, также очень затруднительна. Специальная дренажная машина использует лазеры для поддержания постоянной глубины и падения независимо от состояния поверхности земли.

Обратная засыпка траншей

Обратная засыпка — это основная статья расходов на дренажную систему, но она имеет решающее значение для эффективности дренажа, поэтому качество и цена обратной засыпки не должны снижаться.

В очень проницаемых грунтах требуется очень небольшая обратная засыпка, но в менее проницаемых грунтах или там, где кроты должны быть протянуты над трубой, глубина обратной засыпки достигает почти поверхности земли.

Кротовый дренаж

Кротовый дренаж можно классифицировать как:

• кротовые дренажи
• кротовые дренажи над системой коллекторных труб
• гравийные кротовые дренажи.

Пригодность каждого типа будет зависеть от:

• содержания и типа глины
• песка и камня в профиле
• уклона
• расположения выпускного отверстия.

Под действием кротового плуга образуется кротовый канал в области почвенного профиля с определенным содержанием глины. Плуг также расщепляет почвенный профиль непосредственно над каналом для крота, позволяя воде течь в него.

Кротовый плуг используется для создания кротовых стоков. Проще говоря, кротовый плуг содержит ногу (или лезвие) с торпедой (или ногой), прикрепленную к его днищу. Иногда к задней части торпеды прикрепляют заглушку (или расширитель) немного большего диаметра, чтобы канал крота оставался правильной формы.

Кротовые дренажи

Кротовые дренажи используются на тяжелых грунтах, где глинистая подпочва вблизи глубины заделки (от 400 мм до 600 мм) препятствует нисходящему движению грунтовых вод.

Успех и долговечность кротовых дренажей зависит от почв с высоким содержанием глины, так что после образования кротового канала он будет поддерживаться в течение многих лет. Кротовые дренажи не подходят для:

• почвы с глинистыми типами, обладающие диспергирующими или гасящими свойствами
• проницаемые почвы из-за высокого содержания в них песка или суглинка.

Дренажные кроты над системами коллекторных труб

Эта система используется в почвах, где невозможно образование кротов, которые достигают водостока. Это включает в себя наличие камней, песчаных карманов, неровных поверхностей или чрезмерное расстояние до водостока.

В тяжелых почвах, где кротовые дренажи должны быть очень длинными (более 80 м), прежде чем они достигнут выпускного отверстия, можно очень успешно установить подземные трубы примерно на 60–100 м, по которым протягиваются кротовые дренажи. Промытый песок или гравий мелкого диаметра засыпают в траншею трубы до поверхности земли при монтаже.

Дренажи для молей затем устанавливаются под прямым углом или почти под прямым углом к ​​направлению труб. Излишки грунтовых вод стекают в кротовые дрены и по ним, затем стекают в пористую засыпку над трубами, а затем быстро удаляются в водосбросы по подземным коллекторным трубам.

Дренажи из гравийного крота

Дренажи из гравийного крота лучше всего подходят для почв и ситуаций:

• там, где подземные трубы непригодны
• где дренажи из крота имеют очень короткий срок службы, или
• в засыхающих почвах, чтобы кротовый канал сохранял свою форму во время или вскоре после кротовья.

Дренаж из гравийного крота представляет собой нефутерованный канал или прорезь для ног, заполненный гравием малого диаметра или промытым песком.

Дренажи из гравийных кротов также дороги из-за:

• объема обратной засыпки
• близкого расположения.

Но они предлагают альтернативу в некоторых «сложных» ситуациях.

Они могут быть полезны при гашении и дисперсионном типе почвы, но проконсультируйтесь с экспертом, если вы рассматриваете возможность дренажа гравийного крота в этих ситуациях.

Дренаж-перехватчик

Эти дрены устанавливаются у основания склонов при изменении уклона, обычно там, где более крутой склон встречается с равниной, чтобы перехватывать нисходящий поток подземных вод. Часто тип почвы на склоне более водопроницаем, чем на равнине, и это заставляет воду выходить на поверхность, обычно при изменении уклона.

Дренаж-перехватчик также может быть установлен под родниками и родниковыми линиями для перехвата родниковой воды. Пастбищные животные сильно роют участки вокруг родников, и ущерб обычно более сконцентрирован вниз по склону, так как почва очень влажная и имеет небольшую структурную прочность. Эта пораженная область обычно распространяется, если не огорожена.

Дренаж-перехватчик, установленный как можно ближе к источнику и поперек его нисходящего потока, может эффективно контролировать распространение. Дренаж уменьшает повреждение поголовья или выпячивание, поскольку почва сохраняет свою прочность и структуру.

Насосы для грунтовых вод

Они удаляют воду из водоносных горизонтов, чтобы уровень грунтовых вод опускался или поддерживался на подходящем уровне ниже поверхности земли.

Акт откачки вызывает просадку грунтовых вод, вытекающих из места расположения насоса — на глубине его влияние будет значительно меньше.

Степень воздействия будет зависеть от таких факторов, как:

• глубина водоносного горизонта
• тип почвы
• высота уровня грунтовых вод.

Вы должны обсудить со своим региональным сельским управлением водоснабжения стоимость, преимущества и недостатки, можно ли использовать эти насосы и нужно ли вам разрешение.

Выбор дренажной системы

Чтобы решить, какую дренажную систему установить, необходимо сначала определить:

• характеристики почвы
• его проницаемость (скорость, с которой вода может проходить через почву)
• пригодность для дренажа кротов (тип и содержание глины).

Фермеры и подрядчики по дренажу часто могут решить, какую систему подземного дренажа использовать, основываясь на некоторых простых испытаниях на ферме.

Но если есть сомнения, проверьте почву или проконсультируйтесь со специалистом по подземному дренажу.

Закон о воде

Закон о воде 1989 г. содержит рекомендации по управлению водными путями и болотами. Прежде чем рассмотреть возможность осушения влажного участка, обратитесь в местный орган управления водосбором за консультацией и узнайте, нужно ли вам разрешение.

Материалы для дренажных труб на протяжении веков

Сельскохозяйственный дренаж играет важную роль во всем мире в производстве продуктов питания и сохранении почвенных ресурсов, а также в защите инвестиций в сельскохозяйственное производство и ирригационные проекты. Это может повысить урожайность и продуктивность земель, особенно на плохо дренированных почвах и в случаях длительного заболачивания. Как материалы подпочвенного дренажа, так и используемые методы установки имеют долгую историю, восходящую к доисторическим временам. Со временем новые материалы для подземного дренажа, методы установки и модернизированное оборудование постоянно развивались, чтобы использовать технологические достижения, полученные в результате исследований и разработок, в то время как планирование и организация процесса внедрения улучшались.

1. Введение

Важность надлежащего дренажа сельскохозяйственных земель давно признана, учитывая тот факт, что дренаж, вероятно, так же стар, как и само сельское хозяйство, начиная с древности. В древности, как и сегодня, на орошаемых территориях в нескольких регионах мира возникали серьезные проблемы с дренажем. Это, вероятно, является причиной упадка и исчезновения некоторых древних ирригационных цивилизаций (например, месопотамских), поскольку они не смогли противостоять опасностям из-за плохого дренажа земли ^[1] . В настоящее время в некоторых регионах мира некоторые сельскохозяйственные угодья (например, прибрежные равнины, речные долины и внутренние равнины) имеют ограниченную способность естественного дренажа из-за плохо дренируемых почв корневой зоны и/или мелкого уровня грунтовых вод. Чтобы обеспечить корневую среду, подходящую для максимального производства сельскохозяйственных культур в этих условиях, требуется искусственный дренаж для контроля заболачивания корневой зоны и накопления солей или для предотвращения поверхностного затопления в периоды сильных дождей ^[2] . В частности, дренаж земель является частью управления водными ресурсами в сельском хозяйстве для улучшения роста сельскохозяйственных культур и поддержания продуктивности почвы. В частности, непосредственными целями дренажной системы являются: (а) удаление излишков поверхностных и подземных вод; (b) поддержание уровня грунтовых вод для адекватной аэрации и проходимости корневой зоны; (c) удаление избыточных растворимых солей из корневой зоны, связанное с применяемой оросительной водой или поверхностными грунтовыми водами, текущими вверх.

Существует два основных типа дренажных систем для регулирования уровня грунтовых вод и удаления избыточной воды с поля, а именно открытые канавы различных размеров и форм (поверхностный дренаж) и подземные трубопроводы (подземный дренаж). Выбор зависит от типа проблемы дренажа и физических свойств почвы. Следовательно, решением может быть система поверхностного дренажа, система подземного дренажа или, как это часто бывает, их комбинация. На протяжении веков инженеры и изобретатели пытались разработать быстрые и недорогие методы подземного дренажа. Хотя было рассмотрено много идей, лишь немногие нашли широкое применение. Выбор подходящих дренажных материалов (т. е. труб и оболочек) зависит главным образом от их доступности, долговечности и стоимости ^[3] . Со временем новые дренажные материалы, методы установки и модернизированное оборудование постоянно развивались, чтобы использовать технологические достижения, полученные в результате исследований и разработок, а планирование и организация процесса внедрения также улучшались.

2. Эволюция материалов водосточных труб

Поверхностная дренажная система состоит из полевых дрен, которые собирают избыточную воду с поверхности земли и корневой зоны, направляют ее в боковые канавы, которые затем стекают в основную канаву, и, наконец, сливное отверстие, обычно естественный водный путь ^[4] . Аналогичным образом, в подземной дренажной системе могут использоваться подземные перфорированные трубы или плитки, которые собирают дренажную воду и направляют ее по системе подземных труб к основным дренажным каналам, обеспечивающим отвод воды, захваченной из корневой зоны ^[5] . В целом подземный дренаж сельскохозяйственных земель, вероятно, начался с рытья относительно неглубоких открытых канав, которые принимали поверхностный сток и боковой сброс неглубоких грунтовых вод. Таким образом, эти дрены работали одновременно как система поверхностного и подземного дренажа. На протяжении веков дренажные трубы изготавливались из деревянных досок или коробчатых водостоков, кирпича, керамической плитки, глиняной черепицы, бетонной плитки, перфорированных труб из битумного волокна, перфорированных труб из жесткого пластика, металлических труб с гофрированными стенками, перфорированных гладких пластиковых труб или гофрированных пластиковых труб. . На самом деле, исторически «подземная дренажная система» называлась «черепичной дренажной системой» из-за широкого использования заглубленных глиняных/керамических плиточных труб для дренажных систем. В настоящее время часто используются гофрированные пластиковые трубы, хотя глиняные и бетонные трубы, установленные в 1940-х и 1950-х годов до сих пор используются в орошаемом земледелии. В любом случае их применение определяется местными экономическими факторами. Несомненно, за последние несколько десятилетий было достигнуто несколько достижений в оборудовании, материалах, методах и технологиях для установки дренажа, которые улучшили качество установки во многих частях мира. В настоящее время пластиковые гофрированные трубы широко используются в орошаемом земледелии в большинстве регионов мира.

2.1. Дренажные трубы в древности

Дренажные системы имеют долгую историю применения, когда сельскохозяйственный дренаж впервые появился в Месопотамии примерно 9000 лет назад; трубы не существовало ^[6] . Из-за отсутствия дренажных труб ранние подземные дренажи, вероятно, представляли собой траншеи, частично заполненные высокопроницаемыми материалами, такими как гравий и камни, или проницаемыми объемными веществами, такими как связки небольших деревьев и кустарников, связанные вместе на дне траншеи. ^[3] . Возможно, самые старые известные водосточные трубы были обнаружены в долине реки Нижний Инд, они были изготовлены около 2000 г. до н.э. ^[7] , или им около 4000 лет. Кроме того, подземные бамбуковые палки с отверстиями использовались в качестве стоков в древние времена в Китае ^[8] . Около 400 г. до н.э. египтяне и греки осушали землю, используя систему поверхностных рвов для осушения отдельных земельных участков ^[9] .

2.2. Дренажные трубы от античности до примерно 1700 года

Римляне использовали открытые дренажи для отвода запруженных поверхностных вод и закрытые стоки для удаления избыточной воды из самой почвы. Кроме того, кажется, что они применили глиняную плитку для дренажа ^[10] . Как указали Schwab и Fouss ^[11] , первым материалом для подземного дренажа, вероятно, были пучки щеток, связанных вместе на дне траншеи, или гравий и камни. Глиняные плитки I в. н.э. показаны на рис. 1.

Рисунок 1. Римская глиняная плитка ^[12] .

В Европе глиняная черепица использовалась с начала христианской эры ^[13] . Поместив модифицированную форму средневековой глиняной черепицы в траншею, французские фермеры считаются первыми, кто использовал глиняную черепицу для дренажа фермы. Этот тип черепичного дренажа использовался по крайней мере в 14 или 15 веках ^[9] . Кроме того, подземные дренажные каналы из палочек, щеток и камней обычно использовались в Европе по крайней мере до конца XVII века 9.0223 [9] . Дэвидсон ^[14] заявил, что дренаж земли с помощью плитки был введен в Европе еще в 1620 году, но не стал широко использоваться примерно до 1850 года. Дренажные трубы из плитки, обнаруженные в 1620 году, были расположены в саду монастыря. в Мобеже, Франция. Каждая плитка была около 25,40 см (10 дюймов) в длину и 10,14 см (4 дюйма) в диаметре. Плитка была уложена в почву таким образом, чтобы образовалась дренажная система на глубине 121,92 см (4 фута). Каждая плитка на одном конце имела форму воронки, а другая сужалась в конус (рис. 2). Их изготовляли вручную из аргило-кремнистой глины, которая была очень твердой, затем обжигали глазурью и обтачивали на токарном станке ^[15] . Точно неизвестно, когда эти плитки были размещены там ^[16] . Машины для изготовления плитки были представлены примерно в 1848 году, и с этого времени дренаж плитки быстро увеличивался.

Рисунок 2. Дренажная труба, обнаруженная в Мобеже, Франция, в 1620 году ^[15] .

В течение 17-го века установка подземных дренажных систем в Соединенном Королевстве включала траншеи, заполненные кустами или камнями, которые в дальнейшем были развиты в более крупных масштабах по всей территории Нидерландов ^[17] . На Среднем Западе США (Средний Запад) подземные дренажные линии начали устанавливать в конце 1800-х годов (ранее в Новой Англии). Большинство этих плиточных водостоков представляли собой трубы или секции из глины, бетона или дерева, которые были установлены между 1870 и 1920 годами, а также между 1945 и 1960 годами.

2.3. Дренажные трубы с 1700 по 1940-е годы

Несмотря на то, что глинообрабатывающая промышленность является древней отраслью, уходящей корнями в незарегистрированную историю, первые глиняные водосточные трубы были использованы в поместье сэра Джеймса Грэма в Нортумберленде в Англии в 1810 году, и они, по-видимому, были стандартная плитка около тридцати лет ^{[16] [20]} . Изобретение глиняных труб ознаменовало важную эпоху в истории дренажа ^[19] . Самой ранней формой плитки, введенной для дренажных целей, была плитка в форме подковы, названная так из-за ее формы. Иногда эти плитки использовались без подошвы на дне водостока (рис. 3). Таким образом, вода может свободно стекать по земле. Плитки образовывали простую арку или туннель, когда их клали открытой стороной вниз и встык вдоль дна траншеи, а затем засыпали выкопанной землей. Однако эта форма дренажной плитки просуществовала недолго, потому что дренажные системы вовремя вышли из строя.

Рисунок 3. Подковообразная плитка ^[21] .

Позже подковообразные плитки были размещены на плоском куске обожженной глины или поддоне (подошве) по длине плитки и на один дюйм в ширину шире плитки. Поддон использовался для стабилизации грунта дна траншеи и создания замкнутого канала для стока воды (рис. 4). Эти плитки были изготовлены вручную и, следовательно, очень дороги ^[9] . Weaver ^[13] сообщил об использовании плитки в форме подковы, уложенной в 1760 году в поместье Гранбери в Саффолке, Англия.

Рисунок 4. Плитка в форме подковы и подошва правильно размещены ^[22] .

Глиняные трубы были изготовлены в различных формах, как показано на рисунке 5. Кроме того, многие формы плиток и труб можно найти в каталоге Музея английской сельской жизни, подаренном Министерством сельского хозяйства, рыболовства и продовольствия. Отдел дренажа и водоснабжения ^[23] .

Рисунок 5. Глиняные трубы различных форм: (a) Подковообразная плитка и подошва в одном ^[15] ; b) плитка подошвы ^[21] ; (c) Плитка с двойной подошвой ^[21] ; d) плитка с плоским основанием ^[24] ; (e) Восьмиугольная трубная плитка ^[15] и (f) Цилиндрическая дренажная плитка ^[21] . (Обработка произведена Ставросом И. Яннопулосом).

Цилиндрические дренажные трубы были впервые изготовлены Джоном Ридом, садовником из деревни Хорсмонден в графстве Кент в Англии в 1810 году. Его плитка ручной работы была большим шагом вперед по сравнению со старыми щеточными и каменными водостоками и оказалась более популярной, чем подковообразные водостоки. ^[9] . Однако этим трубкам не уделялось особого внимания, пока они не были выставлены Джоном Ридом на выставке Королевского сельскохозяйственного общества в Дерби, Англия, в 1843 году. Как утверждает Митчелл ^[26] , несмотря на то, что цилиндрические трубы использовались в местном масштабе примерно двадцатью годами ранее (примерно с 1823 г. ), считается, что впервые они были введены примерно в 1843 г.

Революция в дренажном строительстве восходит к 1845 г. , когда Томас Скрэгг изобрел экструдер, который быстро производил круглые глиняные трубы, значительно снижая себестоимость их производства ^{[9] [27] [28] [29] [30]} . Это изобретение явилось важным фактором в распространении использования дренажа во всем мире. Из Англии механическое производство глиняных водосточных труб распространилось по Европе и в США в середине 19 века ^[31] . На следующее столетие керамические (черепичные) трубы стали основным средством дренажа в ряде стран, таких как Иордания, Испания, Пакистан и ряде других стран.

В 1830 году портландцемент впервые был использован для изготовления водосточной плитки вручную ^[1] . Производство бетонных водосточных труб началось в США в 1862 году, когда Дэвид Огден разработал подходящую машину для изготовления водосточных труб из цемента и песка ^[14] . Эта машина могла производить трубы с внутренним диаметром от 5,715 см (2,25 дюйма) до 60,96 см (24 дюйма). Очевидно, что в районах, где не было хорошей глины, преобладало использование бетонных водосточных плит, в то время как в других районах выбор материала определялся экономическими факторами.

В течение многих лет как глиняные, так и бетонные трубы были основными дренажными материалами для систем подземного дренажа, и они широко использовались на орошаемых территориях. Однако, как и Фусс ^[32] отметил, что «эти продукты сегодня намного лучше, чем плитка, использовавшаяся в начале 1900-х годов». Выбор между двумя трубками во многом зависит от цены доставки на место установки ^[2] .

Некоторыми недостатками этих водосточных труб являются: (а) производство глиняных и бетонных водосточных труб требует значительного труда, и (б) трудно применить защиту водосточных труб от осадка с помощью материалов оболочки. Однако долговечность глиняных трубок была очень важна, так как их можно было использовать практически при любых обстоятельствах. Использование бетонных водосточных труб в кислых и высокосульфатных почвах требует использования специального высокопрочного цемента и бетона высокой плотности, чтобы противостоять сульфатной деструкции труб.

2.4. Дренажные трубы с 1940-х годов до наших дней

В 1940-х годах произошел интересный прорыв в технологии трубного дренажа, когда были представлены трубы из жесткого пластика и битумного волокна ^[8] . За этим последовали 1960-е годы, когда были представлены гладкие пластиковые водосточные трубы, которые так и не нашли широкого применения из-за появления в 1963 году гофрированных пластиковых водосточных труб, в которых были преодолены недостатки гладких пластиковых труб. Постепенно гофрированные пластиковые водосточные трубы стали заменять глиняные и бетонные водосточные трубы ^[3] . С 1980-х годов предпочтительными стандартами для дренажных труб являются трубы из гофрированного полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и гофрированного поливинилхлорида (ПВХ) ^{[8] [33]} .

В настоящее время пластиковые гофрированные водостоки изготавливаются из ПВХ, полиэтилена высокой плотности (ПНД) и полипропилена (ПП). С 1980-х годов предпочтительными стандартами для дренажных труб ^{[8] 9 являются трубы из гофрированного полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и гофрированного поливинилхлорида (ПВХ).0224 [33] . Выбор одного из этих материалов определяется экономическими факторами. Стоит отметить, что несмотря на то, что ПВХ и ПЭВП как сырье имеют разные физические свойства, из любого материала можно изготовить прочные трубы хорошего качества. В Соединенном Королевстве водостоки изготавливаются из ПЭВП и небольшого количества полипропилена, тогда как в остальной Европе гофрированные водостоки в основном изготавливаются из ПВХ. В США и Канаде большинство водосточных труб изготавливается из ПЭНД, в основном из-за низкой цены на сырье [3] .}

3. Заключение

За последние два столетия инженеры и ученые достигли значительного прогресса в области дренажа.