Как надо осушить болота. Дренаж заболоченной местности

Подготовка почвы на территории состоит из нескольких этапов, одним из которых является осушение болотистого участка. Осушение или дренирование проводится с целью регулирования водного режима в месте, которое затопляется водой по причине проходящих высоко грунтовых вод.

Для того чтобы осушить увлажненный участок земли, помимо дренажной системы устраивают колодец для сбора воды.

Не редки и случаи, когда участок располагается в низине, тогда возникает необходимость отвода лишней воды, скопившейся после половодья или проливных дождей.

Особенности устройства дренажной системы

Болото как осушаемая местность, пригодная для дальнейшей эксплуатации, в редких случаях оснащается осушающими канавами. Данный метод может использоваться, если болото располагается на низинных или прямых участках, где невозможно уложить дренажные трубы из-за отсутствия уклона.

Схема дренажной системы.

В заболоченной ровной местности для понижения уровня вод выкапывают канал у подножия холма. Дренаж можно выполнить самостоятельно, выкопав каналы глубиной 1-1,5 м. Для укрепления стенок и предотвращения их осыпания укладывают цементную стяжку или делают их под наклоном в 30°, если работа предстоит на глинистых почках. Каналы требуют регулярной очистки для предотвращения застаивания потока воды.

Более эстетически привлекательным выглядит решение проведения подземных труб. Современный строительный рынок предлагает пластиковые и бетонные трубы, укладка которых проводится в траншеи.

Пластиковые трубы благодаря своей гибкости более популярны и часты в использовании. Места соединения отдельных элементов не сваривают, оставляя небольшие отверстия, чтобы вода могла просачиваться в грунт.

Труба для отвода влаги должна иметь диаметр не менее 8 см для боковых отводов, 10 см – главная .

Боковые трубы укладываются с частотой 1-5 м к главной трубе, если работы выполняются на суглинистом грунте, и 7 м для песчаного участка, 10-12 м между боковыми трубами.

Они соединяются с центральной трубой под углом в 70°. Такой наклон на участке способен осуществлять свободный поток к центральной трубе.

Наиболее оптимальным размером для траншеи является ширина в 0,5 м и глубина в 1 м. При рытье канавы верхняя земля откладывается в сторону, поскольку представляет собой плодородный слой, который в дальнейшем может быть использован. После прокладывания системы верхний слой засыпают на место под уклоном для обеспечения угла притока влаги.

Вернуться к оглавлению

Процесс построения дренажной системы

Схема устройства дренажной системы.

Дренаж обустраивается с рытья канавы. Уклон дна канавы определяется при помощи строительного уровня, маяков и рейки. Прежде чем приступить к укладке труб, дну придают форму лотка методом трамбовки и заглаживания. С этой задачей лучше всего справляется мятая жирная глина.

После выполнения данного этапа работ дно канавы на участке засыпается на 5-7 см битым кирпичом или гравием. Сбор конструкции из труб, а также их укладка осуществляется от центральной трубы. Трубы гончарного типа оснащены отверстиями. Если вы планируете использовать асбоцементные трубы, необходимо самостоятельно выполнить пропилы длиной около 1/3 диаметра и шириной 1 см. Ширина между пропилами составляет 10-15 см. Укладка труб на участке выполняется пропилами вверх. Специалисты рекомендуют сверху засыпать конструкцию слоем гравия, чтобы труба оказалась в муфте. На конечном этапе сверху засыпают грунт, предварительно накрыв места стыков труб во избежание засорения.

В случае наличия на участке подземной системы оттока воды обратите внимание на глубину обработки почвы в процессе культивирования, для того чтобы избежать повреждения системы и заболачивания участка.

Если на участке имеются места, где невозможно провести осушение методом открытых канав или подземного дренажа с трубами, сооружают кирпичный дренаж. Дренаж из кирпича представляет собой каналы сечением 12х12 см. Дно таких каналов покрывается жирной глиной. Для этого по участку выкапывают траншею глубиной до метра с направлением к колодцу. До половины траншея заполняется кирпичом или гравием и засыпается грунтом. В результате таких действий вы получаете канаву, наполненную пористым материалом, который пропускает воду, продвигая ее к колодцу.

Для осушения болота используют открытые магистральные канавы, которые находятся вдоль и по периметру центральной дороги. К тому же, для обеспечения общего стока в основную осушительную сеть по границам садового участка нужно прорыть канавы шириной 40 см и глубиной 30 см.

Если есть возможность договориться с соседом, для осушения участка по его периметру проделывается дренирующая канава. Еще один вариант - рытье отдельной ямы небольших размеров, которая заполняется ТБО и строительным мусором. Сверху она засыпается слоем грунта толщиной до 30 м. Такая канава способствует удалению избытков воды и понижает ее уровень в грунте. Ее часто используют для посадки растений. Такую же роль может сыграть скважина глубиной до трех метров.

Произвести осушение почвы можно с помощью «живой изгороди» из ирги, шиповника, боярышника, ивы, облепихи и пр. На пониженных участках целесообразно высаживать плодовые деревья, которые имеют поверхностно-расположенную корневую систему.

Если участок раньше не использовался, его необходимо освоить. Для этого снимается верхний слой земли, которую можно использовать для строительства дома, летней кухни, сарая и других бытовых помещений, прокладки дорожек в саду. Эта земля расходуется для заправки ям под ягодные и плодовые культуры, а также на огородном участке.

Если пни от деревьев будут удаляться с помощью спецтехники, то на поверхности появляются малоплодородные слои земли, что приведет к уплотнению участка и заставит вас долго окультуривать его. Для снижения объема работ в пне стоит сделать углубление и заполнить его аммиачной селитрой. Сверху отверстие закрывается. Спустя 2-3 месяца древесина поджигается с помощью керосина. Корни и пни деревьев сгорят, благодаря чему на этом месте появится земля, пригодная для высаживания растений.

Осушение территорий

Введение
Ни для кого не секрет, что заболоченную местность абсолютно невозможно использовать каким- либо образом, к тому же болото может являться источником потенциальной угрозы, например, различных болезней. По этим причинам людям не следует селиться, возводить сооружения или устраивать сельскохозяйственные угодья вблизи заболоченных участков. Так же не стоит забывать, что болото это сложная экосистема и осушение его крайне отрицательно влияет на окружающую среду. Происходит нарушение всех естественных процессов, что может привести к частичной или полной гибели окружающей фауны и флоры. Однако осушение болот приносит и несомненную выгоду: земли становятся пригодные для использования, то есть на этом месте можно вести строительство, почва насыщается кислородом и минерализуется благодаря серной кислоте, которая получается при окислении пирита. Таким образом, создается одна из лучших почв для высаживания культур.
Осушение болот обычно производится в промышленном масштабе, но с проблемой излишней влажности и высокого уровня грунтовых вод так же сталкиваются и дачники на своих приусадебных участках. Для устранения проблем такого рода используются дренажные системы.

Существует три способа осушения болот – закрытый, открытый и комбинированный.

Болота препятствуют развитию парникового эффекта . Их, в не меньшей степени, чем леса, можно назвать «лёгкими планеты». Дело в том, что реакция образования органических веществ из углекислого газа и воды при фотосинтезе по своему суммарному уравнению противоположна реакции окисления органических веществ при дыхании, и поэтому при разложении органики углекислый газ, связанный до этого растениями, выделяется назад в атмосферу (в основном за счёт дыхания бактерий). Один из главных процессов, способных уменьшить содержание углекислого газа в атмосфере - это захоронение неразложившейся органики, что и происходит в болотах, образующих залежи торфа, трансформирующегося затем в каменный уголь. (Другие подобные процессы - отложение карбонатов (CaCO 3) на дне водоёмов и химические реакции, протекающие в земной коре и мантии). Поэтому практика осушения болот, осуществлявшаяся в XIX-XX веках, с точки зренияэкологии разрушительна.

С другой стороны, болота являются одним из источников бактериального метана (одного из парниковых газов) в атмосфере. В ближайшем будущем ожидается увеличение объёмов болотного метана в атмосфере из-за таяния болот в районе вечной мерзлоты.

Болота - естественные фильтры воды и санитары агроэкосистем.

На болотах растут ценные растения (голубика , клюква , морошка ).

Торф используют в медицине (грязелечение ), как топливо, удобрение в сельском хозяйстве, корм для сельскохозяйственных животных , сырьё для химической промышленности.

Торфяные болота служат источником находок для палеобиологии и археологии - в них находят хорошо сохранившиеся остатки растений, пыльцу, семена, тела древних людей.

Для последних болотная руда была источником для изготовления железных изделий.

Раньше болото считалось гибельным местом для человека. В болотах погибал отбившийся от стада скот. Из-за укусов малярийных комаров вымирали целые посёлки. Растительность на болотах скудная: светло-зелёный мох , небольшие кустарнички багульника , осока , вереск . Деревья на болотах низкорослые. Корявые одинокие сосны, берёзы да заросли ольхи.

Люди стремились осушать «гиблые места» и использовать землю под поля и пастбища.
^

Осушение болот: полный назад!

Осушение болот позволяет ввести в сельскохозяйственный оборот обширные территории, но в то же время резко увеличивает эмиссию углекислого газа в атмосферу.

Болот в Германии сегодня осталось мало. А когда-то было много. Но потом восторжествовала идея их осушения и превращения в сельскохозяйственные угодья. Лишь сравнительно недавно экологам и биологам удалось донести до сознания широкой общественности, что в торфяниках аккумулировано огромное количество углерода, который в процессе осушения болот высвобождается и в виде углекислого газа уходит в атмосферу, усиливая парниковый эффект. Не говоря уже о том, что осушение болот приводит к исчезновению уникальных биотопов с их неповторимой флорой и фауной.

Поэтому сегодня в Германии активно разрабатываются концепции регенерации освоенных ранее торфяников путем вторичного их обводнения и восстановления прежнего гидрологического режима бывших болот. Целый ряд такого рода проектов был представлен на прошедшей недавно в Люнебурге ежегодной сессии Экологического общества.

^ Болотный VIP-проект

Один из проектов именуется VIP - но не следует думать, что речь тут идет об «особо важной - или, если хотите, весьма именитой – персоне». «Да ничего подобного! Эта аббревиатура означает Vorpommern-Initiative Paludikultur - то есть Переднепомеранская инициатива по рекультивации болот. Palus - это по-латыни болото», - поясняет профессор Михаэль Мантай (Michael Manthey), специалист в области экологии растений из Грайфсвальдского университета.

В рамках этого проекта ученые надеются выяснить, могут ли болота послужить дополнительной территорией для возделывания таких технических культур, которые используются в качестве возобновляемых источников энергии и биомассы. Ведь сегодня весь мир, и Германия не исключение, испытывает острый дефицит таких ресурсов, и специалисты давно ломают голову над этой проблемой. «Это - решение, если болота не осушать. Но в том-то и загвоздка», - говорит профессор Мантай.

^ Назад, к исходным рубежам

Использование заболоченных местностей в качестве сенокосно-пастбищных угодий практикуется уже давно, однако при этом торфяники предварительно осушают, что сопровождается эмиссией в атмосферу огромного количества углекислого газа. А искусственная регенерация болот, то есть их вторичное обводнение, запускает процесс образования нового торфа, при этом углекислый газ из атмосферы снова поглощается и связывается.

Вопрос лишь в том, можно ли продолжать использовать восстановленное болото в сельскохозяйственных целях? И если да, то как? Именно на эти вопросы и пытаются найти ученые в рамках проекта VIP: ведь на северо-востоке Германии, на территории Передней Померании, очень много эвтрофных, то есть неглубоких, хорошо прогреваемых низинных болот, богатых питательными веществами и питаемых грунтовыми водами.

^ Тростник может быть и биотпливом,..

Идея, собственно, сводится к тому, чтобы культивировать там растения, от природы предпочитающие болотистые почвы. «Это, прежде всего, обыкновенный тростник, - говорит профессор Мантай. - Возможно также, что годится и тростниковидный канареечник. Но это могут быть и представители лесной флоры, то есть деревья. Например, красная ольха. Или смешанная растительность - скажем, тростник и различные виды осоки».


Наибольший интерес у экспертов вызывают стебли. Сейчас, в частности, ведутся исследования, призванные определить, насколько тростник пригоден в качестве сырья для получения биотоплива. «Нынешние эксперименты осуществляются совместно с высшей школой в Штральзунде, - поясняет профессор Мантай. - Эти опыты касаются не только свойств, характеризующих горение тростника, но и, скажем, его пригодности к брикетированию и к гранулированию».

...и добавкой в стройматериалы

Впрочем, рассматривается и возможность использования болотных злаковых трав в качестве добавки в стройматериалы, говорит ученый: «Ведутся опыты по применению тростниковых стеблей в качестве армирующего наполнителя при производстве огнестойких стеновых панелей для внутренней отделки зданий и помещений сухим способом».

Долгое время экологи ратовали за прекращение всякой сельскохозяйственной деятельности на торфяных болотах. Теперь такая деятельность, судя по всему, поможет вернуть болотам их первозданный вид и одновременно позволит производить значительное количество ценного растительного сырья.

^ Нерешенных вопросов еще немало

Профессор биологии Фолькмар Вольтерс (Volkmar Wolters), президент Экологического общества, поясняет: «За ближайшие 40 лет мы должны будем увеличить производство растительной биомассы на 60% по сравнению с нынешним уровнем, иначе мы не сможем удовлетворить потребности человечества. Если мы перестанем разрушать природу производством биомассы, если мы научимся, наоборот, ее регенерировать, особенно такие ценные биотопы как болота, это станет очень важным вкладом в общую концепцию охраны природы».

Впрочем, с одной оговоркой, добавляет профессор Вольтерс: «Нужно принять меры, чтобы сельскохозяйственное использование болот было не слишком интенсивным. Чтобы в торфяники не начали вдруг вносить удобрения или какие-то другие химикаты, нарушающие естественное развитие болот».

^ Как быть с метаном?

А еще предстоит разобраться с проблемой метана, который, как известно, в отсутствие кислорода образуется биогенно в переувлажненных почвах - недаром же его называют болотным газом. Необходимо сопоставить количество углекислого газа, который регенерированные болота поглотят из атмосферы, с количеством метана, который те же болота выделят в атмосферу. Крайне важно учесть при этом, что парниковая активность метана в 21 раз выше, чем у углекислого газа. И если окажется, что климату нашей планеты от регенерации болот, в конечном счете, все же больше вреда, чем пользы, то VIP-проект и все прочие сходные с ним концепции придется, видимо, похоронить.

К чему приводит не правильное осушение болот

Список литературы

1. 
   Большая энциклопедия нефти и газа http://www.ngpedia.ru/id225514p1.html
2. 
   П. Введенский "Руководство к осушению и возделыванию болот"
3. 
   Авакян А. Б. , Широков В. М. : Рациональное использование водных ресурсов: Учебник для геогр. , биол. и строит. спец. вузов - Екатеринбург, изд-во “Виктор”, 1994. - 320 с.
4. 
   Карловский В. Ф. : Влияние мелиорации земель на окружающую среду. В кн. Мелиорация и охрана окружающей среды. Сборник научных трудов. - Минск, изд-во БелНИИМиВХ, 1989. 212 с.

Переувлажненные земли, болота и причины заболачивания

Основные задачи осушения болот, заболоченных и избыточно увлажненных земель сводятся к созданию оптимальных условий для роста сельскохозяйственных культур. Под болотами понимают участки земли, находящиеся постоянно или периодически в состоянии избыточного увлажнения, и в пределах которых мощность торфа достигает 15–20 см.

Болота подразделяются на низинные, верховые болота и болота переходного типа

Низинные болота образуются в поймах рек, вблизи озер. На таких болотах торф обладает повышенной зольность (до 30% массы сухого вещества). После осушения болот этого типа торфяники становятся весьма ценными сельскохозяйственными угодьями, так как они содержат до 3,5% азота, до 1,7% фосфора и до 0,25 калия .

Верховые болота распространены на водораздельных участках и питаются атмосферными осадками и талыми водам. Характерной растительностью их являются мхи. Торф верховых болот имеет низкую зольность – не более 3–5% массы сухого вещества, отличается кислой реакцией (рН 3,5–5). После осушения и включения верховых болот в сельскохозяйственный оборот требуется внесение органических и минеральных удобрений.

Болота переходного типа занимают промежуточное положение между низинными и верховыми болотами и образуются на территориях, которые подвергаются временному увлажнению.

Основными причинами заболачивания или избыточного увлажнения территорий являются атмосферные осадки и нерегулируемый поверхностный сток, способствующие накоплению избыточной влаги на территории; поверхностные воды, поступающие со стороны водоразделов или рек (в паводок); грунтовые воды, залегающие близко к поверхности земли. Все это, в конечном итоге, создает благоприятные условия для развития болот или избыточно увлажненных почв, а для нормального развития растений на таких территориях требуется проводить осушительные мероприятия.

Если основной причиной заболачивания или избыточного увлажнения почв являются поверхностные воды, то в этом случае задачами дренажных мероприятий являются:

1) ускорение и регулирование стока этих вод при помощи открытых каналов;

2) перехват поверхностного стока и паводковых вод канавами; защита от паводковых вод осуществляется за счет устройства дамб.

При избыточном увлажнении территорий за счет грунтовых вод задача дренажа сводится к:

1) ускорению оттока почвенно-грунтовых вод путем понижения уровней грунтовых вод с помощью дрен;

2) перехвату подземного потока на возвышенных участках, подтекающего «со стороны», ловчими канавами или дренами.

Проектируемый дренаж должен обеспечить требуемую норму осушения – понижение уровня грунтовых вод ниже поверхности земли на величину, обеспечивающей благоприятный водно-солевой режим для роста сельскохозяйственных культур в течение всего вегетационного периода. Норма осушения зависит от вида сельскохозяйственных культур, климатических условий и структуры почв.

В таблице 8 приводятся средние нормы осушения выращивания некоторых сельскохозяйственных культур в условиях средней полосы России и Ленинградской области .

Таблица 8

Средние нормы осушения сельскохозяйственных культур

Осушительная сеть представляет собой комплекс инженерных сооружений и устройств, с помощью которых достигается требуемая норма осушения. Она включает в себя:

1. Оградительную сеть – для перехвата и отвода поверхностных и грунтовых вод, поступающих на осушаемую территорию извне (нагорные канавы, дамбы и т.д.)

2. Осушительную (регулирующую) сеть – для сбора и удаления с осушаемой территории избыточных поверхностных и грунтовых вод (ряд открытых канав и закрытых дрен)

3. Водопроводящую сеть – для транспортирования воды из оградительной и осушительной сети за пределы осушаемой территории в водоприемники (водоотводные и магистральные канавы);

4. Водоприемники – для приема воды, собираемой осушительной сетью (реки, озера, овраги).

Осушительная сеть состоит из расположенных на определенном расстоянии и глубинах открытых канав или закрытых дрен, которые перехватывают или поглощают избыточную поверхностную или почвенно-грунтовую воду на осушаемой территории. Глубина элементов осушительной сети и расстояние между ними должны быть таковы, чтобы, с одной стороны обеспечить норму осушения, а с другой - не мешать нормальной работе сельскохозяйственных машин.

Для осушения сельскохозяйственных территорий обычно привлекается открытый или закрытый горизонтальный дренаж.

6.2.2.Осушение открытыми каналами

Открытый дренажили осушение открытыми каналами является наиболее простым и дешевым способом осушения болотных и избыточно увлажненных территорий. В зависимости от назначения эти каналы бывают осушительными (служат для понижения уровня грунтовых вод) и собирательными (для ускорения поверхностного стока).

Расположение осушительных каналов на осушаемой территории зависит от почвенных, топографических условий, планируемого использования осушенных земель (огороды, сады, пашня и др.).

Осушительные каналы обычно нарезают под острым углом к горизонтали местности, а при грунтовом питании болот – под острым и ли прямым углом к направлению грунтового потока. Глубина заложения мелких открытых канав (как и расстояние между канавами), определяется требуемыми нормами осушения для тех или иных сельскохозяйственных культур. Глубина заложения канав на осушаемых лугах и пастбищах составляет 0,8–1,0 м, на полях – 1,0 –1,2 м, в садах – 1,2 м. Расстояния между каналами при осушении болот в условиях нечерноземной зоны России приведены в таблице 9.

В России имеется большой опыт осушения пойменных болот и заболоченных земель также одиночными каналами, проходимыми на большую глубину (более 1,5–2,0 м). Такая канава обеспечивает распространение осушительного действия в сторону от нее на 500-2000 м и позволяет осушить площадь территории без дополнительного привлечения мелкой систематической сети.

Помимо постоянных открытых канав, при дренаже избыточно увлажненных территорий привлекаются также временные канавы или борозды. Они проходятся специальными канавокопателями поперек склона с уклоном порядка 0.001 и периодически ликвидируются (закапываются) - на период посадки растений или уборки урожая.

Недостатки открытого дренажа заключаются в том, что они мешают нормальной работе сельскохозяйственных машин, занимают полезные сельскохозяйственные площади, быстро выходят их строя - как результат их засорения, заиливания, зарастания и т.д.

В связи с этим в практике сельского хозяйства такие дренажные устройства стараются привлекать лишь при необходимости на полях небольших размеров. На крупных полях открытые траншеи используются, в основном, для сбора воды осушительными системами закрытого типа.

Более 10% территории России занимают болота. Можно сказать, что это – один из основных природных показателей страны. Но являются ли болота богатством, и имеет ли смысл осушение болот, рассмотрим в этой статье.

Казалось бы, сплошная польза

Россия - огромная страна с большим количеством населения. И это население нужно кормить. А, если степень заболоченности некоторых территорий составляет более 30%, откуда брать плодородные почвы для посевов? Это одна из основных целей такого явления, как осушение болот. Известно, что болота покрывают равнинные территории, наиболее пригодные для устройства лугов и пашен. То же касается и лесных массивов. На заболоченных территориях лес практически не растет, а, если растет, то пользоваться этой древесиной невозможно, поскольку ее сложно добывать и вывозить.

Второй причиной, оправдывающей осушение лесных болот, являются пожары. Уже все поняли, насколько опасным становится горение торфа. Болото образуется путем зарастания водоема. Сначала основную растительность составляет тростник и камыш, потом вода застаивается и покрывается ряской, начинает расти осока и сабельник. Последнее растение имеет мощную корневую систему, и удалить его не так-то просто. Постепенно растительность покрывает всю водную поверхность, и на ней образуются сфагнумовые или, другими словами, торфяные мхи. Торф - сухой, влажность его составляет не более 2%, и поэтому легко воспламеняется, но под ним может быть многометровая толща воды.

А теперь представьте, что по чьей-то, чаще человеческой, неосторожности искра попадает на торфяную кочку, и она загорается. Пожар на торфяных болотах - страшное явление. Во-первых, торф горит вширь и вглубь, поскольку при высокой температуре вода под ним начинает испаряться. Во-вторых, тушить такой пожар обычной техникой не представляется возможным - она просто не пройдет в заболоченные места. В результате, процесс становится неуправляемым, и приносит стране многомиллионные убытки.

Осушение болот - нарушение экологического баланса

Однако осушение болот имеет и отрицательную сторону. Наряду с получением добротного топлива, коим является торф, расширения плодородных земель и лесных угодий, осушение лесов ведет к неблагоприятным экологическим последствиям.

Болота - это настоящие хранилища чистой воды. Дело в том, что пресловутые сфагнумовые мхи являются отличными антисептиками, а, значит, полноценным природным фильтром. Далее, осушение болот уменьшает питание мелких, и, соответственно, крупных рек. Пресная вода, вытекает в океан и становится соленой.

Осушение леса ведет в гибели растительности, которой нужна влага. Это, в первую очередь, касается хвойных деревьев, ягод - морошки, клюквы и пр. Более того, страдает не только лес в окрестности осушенных болот, но и расположенный за десятки километров, поскольку грунтовые воды соблюдают принцип сообщающихся сосудов. За изменением флоры местности происходит и изменение фауны. Погибают рыбы, птицы, беспозвоночные и животные, жизнь которых зависит погибающей растительности и от близости к водоему.

Осушение леса повлечет необратимые последствия, если не подходить к данному вопросу с умом. Необходимо регулировать водный режим, оставляя водоемы в верховьях рек и болотистые территории в водоразделах. Нельзя осушать болота, расположенные на песчаных и супесчаных грунтах, а также те, на которых растет клюква, морошка, голубика. Важно сохранять болота, на которых растут редкие виды растений, в том числе лекарственных, и животных.

А, если речь идет про дачный участок?

Впрочем, если речь идет про обычный дачный участок на заболоченной территории , который после долгой борьбы с руководством района, кучи потраченных средств и нервов, попадает к вам в пользование, говорит о вреде осушения даже смешно. Вряд ли экосистеме будет нанесен существенный ущерб, если вы сделаете дренаж своих 6-10 сотках. Тем более, если вы не планируете сделать основной садовой культурой морошку.