Какие природные факторы затрудняют или исключают возможность использования закрытого дренажа?

Существует ряд природных факторов, которые исключают или существенно затрудняют функционирование материального и земляного дренажа.

В случае заболачивания почв ожелезненными водами возможна быстрая закупорка стыков керамического и перфорации пластмассового дренажа гидроокисью трехвалентного железа. Пластмассовый дренаж наиболее чувствителен к повышенным концентрациям железа в грунтовой воде. При содержании двухвалентного железа 3-4 мг/л угроза закупорки перфорации становится весьма реальной. В этом случае целесообразно отказаться от строительства пластмассового дренажа и прейти на использование керамических дрен.

Закупорка их стыков гидроокисью железа возможна при содержании железа, равном 6-12 мг/л. В этом случае эффективным оказывается увеличение уклона гончарных дрен с 0,002-0,003 до 0,0050,007. При более высоких концентрациях в современных условиях оправдан переход на осушение каналами и ложбинами. Прямым свидетельством заболачивания почв ожелезненными водами является присутствие в их профиле ортзанда, рудяков, железистых кор, скоплений аморфной гидроокиси железа (см. рис. 7, 8, 9). Таким образом, при морфологическом изучении профиля почв в полевых условиях можно обнаружить прямые признаки, указывающие на опасность выхода из строя дрен в результате ожелезнения перфорации и закупорки труб гидроокисью железа.

Второй причиной выхода из строя керамического (и пластмассового) дренажа является образование в полости дрен ледовых пробок (рис. 32).

Последние образуются в случае залегания дрен в зоне длительного промерзания почв. Весной паводковые роды в период снеготаяния поступают в дрены; почва вокруг дрен имеет отрицательные температуры. Это вызывает замерзание воды в трубах, образование ледовых пробок, давление льда на керамические стенки труб и их раскалывание. Такие явления наблюдаются, например, при осушении почв в Западной Сибири Выход из этой ситуации заключается в заложении дрен глубже зоны промерзания, что приводит, однако, к существенному удорожанию работ и к обезвоживанию территории. Более целесообразным является отказ от керамического дренажа и осушение территории каналами.

Наконец, третья причина, ограничивающая применение гончарного дренажа, обусловлена нестабильностью органогенных почв. После осушения толща торфяных горизонтов подвергается осадке. В процессе осадки происходят консолидация органических почв, смещение коротких гончарных труб по высоте и в горизонтальном направлении, выход из строя керамических дрен. Поэтому для осушения торфяных почв предусматривают строительство в два этапа. На первом — болото осушают открытыми каналами, а затем, на втором — после консолидации торфяных горизонтов (т.е. после 7-9 лет эксплуатации) строят керамические дренажные линии «на стеллажах». С этой целью на дно траншеи помещают длинные доски, на которые укладывают звенья керамической дрены.

При применении кротового (земляного) дренажа следует иметь в виду, что он всегда нестабилен в профиле подзолистых почв, подзолов и оподзоленных оглеенных суглинистых и глинистых почв. Последнее объясняется слабой агрегированностью этих почв, низкой водопрочностью почвенных агрегатов. В таких почвах кротовые дрены заплывают через 2-3 месяца после их устройства или, нередко, после первого ливня.

Агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного и внутрипочвенного стока. Агромелиоративные мероприятия — важный и необходимый элемент мелиорации и земледелия в условиях избыточного увлажнения, особенно на тяжелых почвах.

Их следует дифференцировать на две группы.

Агромелиоративные мероприятия по ускорению поверхностного стока. Эти мероприятия изменяют рельеф тяжелых, преимущественно подзолистых оглеенных почв таким образом, чтобы устранить угрозу застоя поверхностных вод на осушенных почвах и ускорить их сток в гидротехнические сооружения — каналы, шлюкера, дрены и др. Ускорение поверхностного стока осуществляют путем планировки, профилирования, грядования, гребневания, узкозагонной пахоты (рис. 33).

Планировка поверхности почв в условиях Нечерноземья должна выполняться очень осторожно, затрагивать только ограниченные площади и тщательно контролироваться в процессе производства работ. Наиболее благоприятные результаты дает кулисная планировка. При производстве кулисной планировки производят срез и складирование пахотного горизонта, планировку подпахотных горизонтов. Затем на спланированной площади вновь создается пахотный горизонт из складированного гумусированного мелкозема.

Профилирование заключается в придании поверхности почв направленного уклона обычно в стороны открытых каналов.

В отличие от других агромелиоративных мероприятий, применяемых только на минеральных почвах, профилирование используют как на минеральных, так и на торфяных почвах. На торфяных почвах этот прием наиболее часто применяют в условиях их длительного промерзания. Сток гравитационной влаги осуществляется по мерзлотному водоупору.

Узкозагонная пахота или вспашка всвал — формирование широких гряд с разъемными бороздами, по которым поверхностные воды при наличии необходимого уклона отводят за пределы осушаемого поля.

Грядование и гребневание — способы интенсивного локального дренажа поверхностных горизонтов почвенного профиля и увеличения их испаряющей способности.