НАСЛІДКИ ДРЕНАЖУ

Припустимо, що дренаж вже проведено і треба дати відповідь на питання, які ж його наслідки. Більш ніж 200-річний досвід Росії та ще більш тривалий досвід зарубіжних країн показує, що цей захід вкрай ефективно. Що ж відбувається в товщі грунту при дренажі?

Найбільш відоме наслідок дренажу - видалення надлишку вологи з ґрунту. Замість води звільнився обсяг займає повітря, покращуючи аерацію кореневого шару грунту.

В результаті видалення надлишку вологи прискорюється дозрівання грунту навесні, що наближає початок весняних польових робіт зі створення ландшафтних насаджень. Одночасно вирівнюється швидкість дозрівання грунту на окремих контурах, що також дозволяє проводити роботи з благоустрою одночасно і в більш стислі терміни.

Прискорення дозрівання грунтів тісно пов'язане з тепловими властивостями дренованих грунтів. До тепловим властивостям грунтів В. А. Ковда відносить теплопоглотітельную здатність, теплоємність, теплопровідність і ін.

Теплоємність грунту - це здатність грунту поглинати теплову енергію. Теплоємність грунту можна поділити на три основних види: питому, об'ємну і ефективну. Теплоємність грунту С, Дж / (г • К), виражається через збільшення теплоти в грунті при зміні її температури:

де Q - кількість теплоти в грунті, Дж / (г-К); Т - температура грунту, К.

Теплоємність грунту залежить від мінералогічного і гранулометричного складу, вмісту органічної речовини, характеру складання і ступеня оструктуренності. Для порівняння далі наведено теплоємність деяких грунтів і їх основних частин (по В. А. Ковда і В. Т.Трофімову).

частина грунту

Піски різні ....................

Глина повітряно-суха .....

Повітря ................................

Торф повітряно-сухої ......

Лід ......................................

Вода пов'язана .................

Вода вільна .................

Чорнозем ...........................

Серози .............................

Червонозем .........................

Граніт ................................

Вапняк ..........................

Пісковик ...........................

Питома теплоємність С, Дж / (г-К)

  • 0,70 ... 0,84 0,75 ... 0,98 1,02
  • 0 , 8 ... 2,1
  • 2,09
  • 2,93 ... 4,12 4,12 0,96 0,91
  • 1,04
  • 0,54 ... 0,79 0,67 ... 1,04 0,75 ... 0,95

Теплоємність грунту залежить від ступеня зволоження і може бути розрахована за формулою П. І. Андріанова:

де х - вміст мінеральних часток,%; у - вміст міцно зв'язаної води,%; W - вологість ґрунту,%.

За теплоємності ґрунту поділяються на холодні і теплі. Наприклад, глинисті грунти є більш теплоємними, нагріваються повільніше і вважаються холодними. У піщаних грунтів все навпаки, і вони вважаються теплими.

Теплопровідність грунту - це здатність грунту передавати теплову енергію шляхом теплового взаємодії між твердими, рідкими і газоподібними частками. Теплообмін визначається за рівнянням термодифузії:

де Q - потік теплової енергії, Дж, що проводить через перетин S; X - коефіцієнт теплопровідності, Вт / (см • К) (знак «-» свідчить про убуванні температури; Т - температура шарів грунту, К; Z - глибина шарів грунту, см; S - площа перетину, см 2 ; t - час, с.

Теплопровідність грунтів оцінюється коефіцієнтом теплопровідності, який характерний для кожної грунту і кожного горизонту окремо.

Далі наведені коефіцієнти теплопровідності деяких частин грунту (по В. А. Ковда і В.Т.Трофімову).

частина грунту

Повітря ..........................

Торф повітряно-сухої

Вода ..............................

Лсд ................................

Кварц ...........................

Базальт .........................

Граніт ..........................

Коефіцієнт теплопровідності X, Вт / (см - К)

  • 0,00021
  • 0,00012 ... 0,0014 0,0059 0,021
  • 0,029 ... 0,063 0,029 ... 0,043 0,022 ... 0,041

З наведених даних видно, що найменшу теплопровідність має ґрунтове повітря, а найбільшу - мінерали. У свою чергу, щільні грунти мають велику теплопровідність, а пухкі і добре оструктуренность - меншу.

Найважливішою роллю дренажу є перетворення закисних процесів в грунті в окисні, завдяки чому раніше нерозчинні поживні речовини переходять в розчини і стають доступними для живлення рослин. Цей процес дозволяє мобілізувати грунтову родючість і забезпечити додаткове живлення рослин. Таким чином, дренаж регулює не тільки водний і тепловий режим перезволожених грунтів, але і поживний, роблячи їх більш родючими.

Дещо інша картина складається тоді, коли осушувані торф'яні і мінеральні грунту піддаються систематичної обробці.

Під впливом осушення рівень грунтових вод знижується, посилюється аерація, а сівши і посадка виробляються на 10 ... 14 діб раніше (по А. А. Черкасову). Поліпшуються умови живлення рослин мінеральними речовинами, поліпшується структура грунту, активізуються мікробіологічні процеси. Все це покращує розвиток рослин, які, в свою чергу, впливають на грунт. Викладене раніше підтверджується експериментальними даними, наведеними в табл. 5.1.

Аналогічна картина спостерігається і в дренованих мінеральних грунтах, при дренажі яких, в першу чергу, поряд зі збільшенням аерації збільшується коефіцієнт фільтрації, причому тим сильніше, чим ближче ділянка грунту розташований до дрен (табл. 5.2).

Осушення активізує також діяльність нижчих тварин (хробаків, тисяченожек, кліщів і ін.), Збільшує їх кількість і число видів. При цьому скорочується кількість комах і відбувається оздоровлення місцевості. У посушливі роки дренаж збільшує вологість грунту (табл. 5.3).

Зміна вмісту поживних речовин в дренованих торф'яних ґрунтах (за М. К. Бєланов)

Поживні речовини

Вміст поживних речовин, мг, на 1 кг сухого ґрунту

НЕ дреніро- ванній

дренированной при відстані між дренамі, м

30

20

10

Цілком Зайнятий NH 3

103,5

115,9

125,0

132,1

Водорозчинний NH 3

45,3

26,4

23,3

23,4

Водорозчинний N0 3

0

0,3

1,0

6,5

Водорозчинний Р 2 0 5

10,7

23,7

23,2

19,8

водорозчинний СаО

78,2

95,6

100,0

104,4

Таблиця 5.2

Коефіцієнти фільтрації дренованих і не дренованих мінеральних грунтів

Грунт

Коефіцієнт фільтрації К, (см / с) -10 4 , при відстані до дрени, м

1

4

8

без дренажу

Дерново-глеюваті

легкосуглинистая

1,13. ..7,00

1,70 ... 5,66

0,57 ... 3,41

про

про

про

про

про

Дерново-підзолистий глесватая супіщаних

3,39 ... 5,53

2,27 ... 5,10

1,20 ... 3,48

0,32 ... 2,26

Дерново-глеюваті

супіщаних

10,80 ... 19,20

7,40 ... 11,30

4,30 ... 11,30

3,40 ... 5,60

Таблиця 5.3

Вплив дренажу на вологість грунту (по А. А. Черкасову)

характеристика декад

Вологість,%, до маси сухого ґрунту

без дренажу

під час закладання дрен на глибину, м

0,6

1,0

посушливі

6,8

13,7

16,6

дощові

19,0

17,3

17,3

Зміна кількості бактерій при дренажі (по А. А. Черкасову)

стан болота

Кількість бактерій на глибині 15 см, шт., На 1 г сухого ґрунту на болоті

верховому

низині

анаеробних

аеробних

анаеробних

аеробних

Осушено, але не Окультурено

140

4 000

2000

4 400

Осушено і Окультурено

140 000

336 000

15 000

61 000

Таблиця 5.5

Зміна порозности грунтів

суглинок

Порозность,%, в горизонті, см

0 ... 10

20 ... 30

40 ... 50

70 ... 80

неосушений

49,5

40,5

33,9

33,9

осушений

50,7

43,6

36,6

32,3

При осушенні і окультурення торф'яних грунтів різко зростає кількість бактерій (табл. 5.4).

Тільки осушення грунтів збільшило кількість аеробних бактерій в 2,2-28,6 раз, а при окультурення - ще більше.

Осушення збільшує і порозность мінеральних грунтів, що видно з наведених в табл. 5.5 даних.

При збільшенні порозности верхніх шарів в нижніх шарах вона трохи зменшилася внаслідок опади і процесів ілювій.

Збільшення пір веде до зниження найменшої вологоємності мінеральних грунтів (по А. А. Черкасову) (табл. 5.6).

А. А. Черкасов стверджує, що збагачення грунту киснем і підвищення її температури влітку викликають мінералізацію торфу, розпад залишків рослин, зміна його структури і спо

Таблиця 5.6

Зміна влагоемкости грунтів

суглинок

Найменша влагоемкост',%, в горизонті, см

0 ... I0

20 ... 30

40 ... 50

Про

оо

про

неосушений

99

99

72

57

осушений

64

62

43

58

собности адсорбувати воду. У глинистих ґрунтах ті ж причини обумовлюють перехід колоїдів з стану золів в стан гелів, склеювання гелями ґрунтових частинок, укрупнення цих частинок і пор між ними, вимивання мулистих частинок з верхніх горизонтів у нижні і зниження в осушеному шарі здатності адсорбувати воду. Одночасно осушення викликає осадку грунту.

Велика роль дренажу в стримуванні, а іноді і припинення поверхневих видів водної ерозії завдяки переведенню поверхневого стоку в грунтовий. Суттєвою є і протиповзнева роль дренажу завдяки відведенню частини води від підошви ковзання зсувного тіла.

 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >