Примерные превышения между валами-канавами
| Тип почвы, зона | Рекомендуемые орудия и машины для устройства канав | Глубина канавы (в м) | Рабочая высота вала (в м) | Превышения (в м) |
| Черноземы выщелоченные (среднерусские) | ||||
| Поволжье, ЦЧО, кроме Юго-Запада | ЭО-2621 | 0,7 | 0,6 | 4,0 |
| Юго-Запад, ЦЧО, Северо-Запад, УССР | То же | 0,7 | 0,5 | 4,0 |
| Северные области УССР | » » | 0,6 | 0,4 | 4,5 |
| Западные и юго-западные области УССР | ППУ-50А | 0,5 | 0,4 | 3,0 |
| ЭО-2621 | 0,6 | 0,4 | 5,0 | |
| Западная Сибирь | То же | 0,7 | 0,4 | 4,5 |
| Черноземы типичные (украинские) | ||||
| ЦЧО | ЭО-2621 | 0,7 | 0,5 | 4,0 |
| Левобережные и северные области УССР | ППУ-50А | 0,5 | 0,5 | 3,0 |
| ЭО-2621 | 0,5 | 0,4 | 4,5 | |
| Юго-западные области УССР | ППУ-50А | 0,5 | 0,4 | 4,0 |
| ЭО-2621 | 0,5 | 0,4 | 7,0 | |
| Черноземы типичные (среднерусские) | ||||
| ЦЧО | ЭО-2621 | 0,7 | 0,5 | 4,5 |
| Черноземы обыкновенные | ||||
| ЦЧО и Поволжье (правобережная часть) | ЭО-2621 | 0,7 | 0,4 | 4,0 |
| УССР, Ростовская область | ППУ-50А | 0,5 | 0,4 | 3,5 |
| ЭО-2621 | 0,5 | 0,4 | 5,0 | |
| Поволжье (левобережная часть) | То же | 0,7 | 0,5 | 4,0 |
| Черноземы обыкновенные поверхностно-мицеллярно-карбонатные (приазовские, предкавказские, придунайские) и южные поверхностно-мицеллярно-карбонатные (придунайские), | ||||
| Правобережье Дона, юго-восток УССР | ППУ-50А | 0,5 | 0,4 | 4,0 |
| Молдавская ССР, юг УССР | ||||
| Левобережье Дона, Северный Кавказ | То же | 0,5 | 0,4 | 4,5 |
| Черноземы типичные (предкавказские) | ||||
| Северный Кавказ | » » | 0,3–0,5 | 0,4 | 5,0 |
| КЗУ-0,5 | 0,3 | 0,4 | 5,0 | |
| МК-12 | 0,4 | 0,4 | 5,0 | |
| КОР-500 | 0,6 | 0,4 | 5,5 | |
| Черноземы южные (среднерусские) | ||||
| Поволжье | ППУ-50А | 0,5 | 0,4 | 3,0 |
| ЭО-2621 | 0,5 | 0,4 | 4,5 | |
| УССР, Ростовская область | ППУ-50А | 0,5 | 0,4 | 4,5 |
| Темно-каштановые, каштановые почвы | ||||
| Ростовская область и Северный Кавказ, УССР | То же | 0,5 | 0,4 | 3,0 |
| ЭО-2621 | 0,5 | 0,4 | 4,0 | |
| КОР-500 | 0,6 | 0,4 | 4,0 | |
| Поволжье | ЭО-2621 | 0,7 | 0,6 | 4,0 |
|
|
|
Увеличение пористости связано с деятельностью дождевых червей, пронизывающих почву многочисленными ходами и улучшающих её структуру. На глубине 60 см от поверхности почвы в поле насчитывалось 70 – 86 ходов дождевых червей на 1 м2. В том же горизонте под канавой было 226 ходов. В опытно-производственном хозяйстве ВНИИВиВ количество ходов на 1 м2 в поле и под канавой на глубине 60 см было соответственно 324 и 524.
Прямые измерения впитывающей способности почвы в канавах, выполненные методом учёта воды, поступающей для поддержания постоянного пятисантиметрового уровня в металлических рамах размером 25 x 25 см, подтверждают их водопоглощающее значение.
|
|
|
В опытно-производственном хозяйстве ВНИИВиВ в марте 1972 г. в водопоглощающих канавах, сооружённых и заполненных соломой озимой пшеницы в 1970 г., через 4 часа после начала наблюдения скорость фильтрации установилась на уровне 3,2 мм в минуту. На прилегающем к канаве участке зяби она за то же время составила 0,65 мм в минуту, а в лесной полосе была равна нулю.
Слой воды, впитавшейся в почву в канаве, был в 5,8 раза; больше, чем на зяби (рис. 15). Своеобразие условий зимы и весны 1971 – 1972 гг. объясняет лучшую водопроницаемость зяби, чем почвы в лесной полосе. В течение зимы снежный покров отсутствовал, промерзание почвы наблюдалось до глубины 1 м, но во всем метровом слое был значительный дефицит влаги. Поверхностный слой 0 – 10 см на поле, где проведена зяблевая пахота, к 22 марта был пересушен в результате вымораживания влаги.
В то же самое время в лесных полосах в момент проведения наблюдений заканчивалось таяние снега, снесённого сюда с прилегающих полей. Несмотря на незначительную мощность сугробов, талые воды переувлажнили поверхностный слой почвы и в нем образовалась ледяная корка. Этим и объясняется, что в лесной полосе опытно-производственного хозяйства ВНИИВиВ в марте 1972 г. вода не впитывалась.
|
|
|
Наблюдения, приведённые в винсовхозе «Курпский» Кабардино-Балкарской АССР, показали, что скорость фильтрации воды почвой в канавах уже на второй год службы повышается до уровня, характерного для свежевзрыхлённого плантажного слоя в междурядьях виноградников.
Для среднесуглинистых предкавказских чернозёмов винсовхоза она составляет в среднем 3,1 мм в минуту, повышаясь в отдельных местах до 4,5 мм в минуту.
Рис. 15. Водопроницаемость почвы в период снеготаяния
в опытно-производственном хозяйстве ВНИИВиВ 22 марта 1972 г.
Данные за первые 3 часа наблюдений: а – лесная полоса: б – оттаявший слой почвы; в – промёрзший слой почвы; г – водопоглощающая канава, заполненная соломой; д – водозадерживающий вал.
Преимущество водопоглощающих канав состоит в том, что высокие фильтрационные свойства почвы поддерживаются в течение круглого года и не подвержены отрицательному влиянию неблагоприятных условий.
При регулировании ливневого поверхностного стока возле водозадерживающего вала формируется прудок, и стекающая вода под напором фильтруется в почву по всей его ширине.
|
|
|
Существование поверхностного стока талых вод, как правило, связано со значительным ухудшением водопроницаемости почвы на водосборе. В основном это происходит из-за заполнения почвенных пор кристаллами льда, которые образуются при промерзании и глубоком охлаждении почвы, насыщенной влагой с осени или во время зимних оттепелей.
В водопоглощающих канавах, заполненных органическими материалами, почва осенью хорошо увлажняется за счёт перераспределения влаги и снижения испарения под мощным мульчирующим покрытием. По мере охлаждения происходит постепенное замерзание влаги в почве стенок канавы. Органические материалы отепляют почву, и дно может оставаться в непромёрзшем состоянии даже при общем промерзании, намного превышающем глубину канавы. При правильном выборе глубины канавы можно предохранять её от промерзания в большинстве районов черноземной зоны.
Однако из-за промерзания верхних частей стенок ширина зоны впитывания для условий регулирования поверхностного стока талых вод оказывается меньше ширины канавы (табл. 3).
Таблица 3
Ширина водопоглощающей зоны в канавах (в м)
| Машина или орудие, используемые для
| Для условий весеннего снеготаяния, при максимальной для зоны проектирования глубине | Для условий ливневого стока | ||||||
| 0,5 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,25 | 1,5 | 1,75 | ||
| ППУ-50А | 0,9 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,2 | — | — | 1,2 |
| КЗУ-0,3 | 0,6 | 0,5 | 0,3 | — | — | — | — | 0,9 |
| КЗУ-0,5 | 0,9 | 0,8 | 0,5 | 0,2 | — | — | — | 1,2 |
| КОР-500 | 1,7 | 1,5 | 1,2 | 1,0 | 0,7 | 0,3 | — | 2,0 |
| МК-12 | 1,0 | 0,9 | 0,5 | 0,2 | — | — | — | 1,2 |
| ЭТЦ-161 при ширине рабочего органа: 0,2 м 0,4 м | 0,4 0,6 | 0,4 0,6 | 0,4 0,6 | 0,4 0,6 | 0,4 0,6 | 0,4 0,6 | 0,4 0,6 | 0,5 0,8 |
| ЭО-2621 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,5 |
При проектировании водопоглощающих канав выбор способа их сооружения и глубины в соответствии с особенностями зоны оказывает существенное влияние на общую эффективность мероприятий, объёмы строительных работ и затрат на осуществление комплекса.
Скорость поглощения поступающей в канаву воды зависит от свойств почвогрунтов. При отсутствии опыта строительства канав с органическими заполнителями можно принимать скорость поглощения равной максимальной для данного типа почвы и механического состава. Условия, складывающиеся в водопоглощающих канавах под влиянием органических материалов, очень близки к условиям, которые существовали в период естественного формирования почв под степным растительным покровом. Поэтому структура, порозность и фильтрационные свойства в канавах близки к максимально возможным для типа почв, на которых проектируется регулирование поверхностного стока.
Данных о фильтрационных свойствах различных типов почв СССР относительно немного и установить по ним максимально возможные фильтрационные, свойства можно только с большой приблизительностью (табл. 4). Величина стока и условия его регулирования очень изменчивы. На современном этапе в различных зонах необходимо при проектировании использовать средние величины скорости впитывания водопоглощающей канавой ливневого стока и скорости фильтрации стока талых вод.
Таблица 4
Величина 
и 
для различных типов почв
(в м в минуту) (в числителе , в знаменателе )*
| Тип почвы | Механический состав почв | ||||
| глинистые | тяжело-суглини-стые | средне-суглини-стые | легко-суглини-стые | супес-чаные | |
| Чернозёмы: типичные | 
| 
| 
| 
| — |
| обыкновенные | 
| 
| 
|
| — |
| северопри-азовские, предкавказские | 
| 
| 
| 
| — |
| южные | 
| 
| 
| 
| — |
| Тёмно-каштановые | 
| 
|
| 
|
|
| Светло-каштановые | 
|
| 
|
| 
|
*Средняя скорость инфильтрации в канаве: – стока ливневых вод, − стока талых вод.
Условно среднюю скорость поглощения стока талых вод можно считать равной скорости фильтрации почвогрунта, определённой при проведении почвенно-мелиоративных изысканий методом затапливаемых площадок.
Среднюю скорость впитывания ливневого стока в канавах можно приравнивать к средней скорости впитывания, полученной тем же методом за первые 60 минут наблюдения. В обоих случаях фильтрационные свойства почвогрунтов необходимо изучать на угодьях, обладающих наилучшими водно-физическими свойствами. Для этих целей подходят целинные, степные участки, лес и неуплотнённые лесные полосы. В крайнем случае, можно проводить определение водопроницаемости на зяби.
Продолжительность периода впитывания условно принимается равной средней длительности периода снеготаяния и для ливней 60 минутам.
Перед водозадерживающим валом, преграждающим путь поверхностному стоку, формируется прудок. Водопроницаемость почвы здесь ниже, чем в водопоглощающей канаве, и во многом зависит от состояния почвы в период формирования стока. В тех случаях, когда сток талых вод проходит по ледяной корке, впитывание практически прекращается. Поэтому при расчёте валов-канав на задержание стока талых вод, критические массы которого формируются как раз при наличии ледяной корки, объём воды, фильтрующейся в почву в зоне прудка, не учитывается.
Для нарезки водопоглощающих канав можно применять различные сельскохозяйственные машины и орудия. Выбор определяется не только оснащённостью ими подрядчиков или хозяйств, но и особенностями почв и климата. В местности с глубоким промерзанием почв и большими объёмами стока талых вод канавы должны быть достаточно глубокими, чтобы обеспечить их непромерзание. В южных областях, где более сложно задержание ливневого стока, глубина не имеет решающего значения. Здесь более важна ширина зоны, поглощающей воду, где органические материалы способствуют улучшению свойств почвы.
Работы, проведённые ВНИИВиВ, позволяют принимать в расчётах геометрические размеры водопоглощающих канав, они сведены в таблицу 5.
Таблица 5
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 92; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!