Вертикальный дренаж

      Прогресс  в области буровой техники  способствовал развертыванию разведочных  гидрогеологических работ, широкое  развитие получило строительство  буровых колодцев для сельскохозяйственного  водоснабжения и обводнения пастбищ.

      С 1946 г.  по инициативе Б.Д. Коржавина  начато исследование проблемы  применения глубоких откачек  грунтовых вод в целях ирригации  мелиорации и водоснабжения. Анализировались  и обобщались гидрогеологические  материалы, определялись основные  требования к скважинам вертикального  дренажа, рассматривались перспективы  его применения для республики, в частности для одного из  важнейших объектов мелиорации - Голодной степи, составлялись  прогнозные карты использования.

      Разработаны  методы строительства и конструкции  скважин, особенно их водоприемной  части (фильтров) в разных литологических  условиях.

      Выяснено  влияние методов строительства  и конструкций скважин на гидрогеологические  ее параметры (дебит и удельный  дебит), а также на стоимостные  показатели.

      Рассмотрены  вопросы эксплуатации вертикального  дренажа, автоматики на насосах,  организации специальной службы, создания ремонтных бригад, баз,  специализированных ПМК, использования  откачиваемых вод и их отвода, надземных сооружений на скважинах,

      Исследованы  мелиоративные и технико-экономические  показатели вертикального дренажа  - модули дренажного стока, скорости  выноса солей, скорости снижения  уровня грунтовых вод и рассоления земель, а также вычислены капиталовложения в строительство, эксплуатационные затраты, окупаемость.

      Все это  позволило перейти к широкому  внедрению вертикального дренажа  в практику орошаемого земледелия, в результате к 1970 г. Узгипроводхоз, Ташкентское отделение Союзгипрорис и Средазгипроводхлопок при участии САНИИРИ разработали схемы и проекты по развитию систем вертикального дренажа, в том числе на осваиваемых Голодной и Каршинской степях.

 

 

 

4. Вертикальный дренаж  и мелиоративные режимы

 

 

 

      Известно, что  по характеру участия грунтовых  вод в процессах почвообразования  в природных условиях выделяются  два основных типа режимов  почвообразовательного процесса - гидроморфный и автоморфный и два промежуточных - полугидроморфный и полуавтоморфный.

      Принято  различать и соответствующие  им мелиоративные режимы.

      Автоморфный и полуавтоморфный режимы формируются в условиях хорошей естественной дренированности и, как правило, при них земли в естественном состоянии находятся в стадии рассоления. Гидроморфные и полугидроморфные режимы обычно связаны со слабой естественной дренированностыю.

      Вертикальный дренаж в отличие от других видов дренажа позволяет поддерживать (и создавать) автоморфный и полуавтоморфный режим, что особенно важно для вновь орошаемых земель с исходно глубоким уровнем грунтовых вод, где необходимо сохранить этот уровень, не допустить его подъема и предотвратить тем самым продвижение солей к зоне аэрации, необходимой для выращивания растений.

 

5. Работа вертикального  дренажа и дренированность земель

 

 

 

      Вертикальный  дренаж, откачивая воду из песчаных  слоев, снижает в них пьезометрические  напоры и создает дренирующий  эффект в толще покровных суглинков.

      Системы  вертикального дренажа и их  нормальная эксплуатация создают  определенную дренированность массива - необходимый фон для рассоления земель.

      Для использования дренированности, созданной вертикальным дренажем, всем хозяйствам-землепользователям необходимо осуществлять в течение ряда лет планомерную программу комплекса мероприятий мелиоративного периода (тщательные планировки земель, своевременная зяблевая пахота и осенне-зимние промывные поливы засоленных земель, правильный промывной режим в вегетационный период, своевременная культивация после поливов и др.). Только в этом случае будет по-настоящему использована дренированность, созданная вертикальным дренажем, и процессы рассоления земель примут необратимый характер.

      Анализ многолетних  наблюдений показывает, что на  всех участках вертикального  дренажа водный и солевой режимы  после ввода в эксплуатацию  скважин складываются по типу  рассоления.

      Увеличение  дренированности земель позволило регулировать режим грунтовых вод и тем самым создать условия для необходимых промывных поливов с целью рассоления земель и проведения промывного режима орошения.

      Совершенствование  конструкции, методов строительства  и эксплуатации систем вертикального  дренажа будет способствовать  снижению капиталовложений, эксплуатационных  затрат и повышению эффективности  вертикального дренажа в Узбекистане.

      вертикальный  дренаж мелиорация узбекистан

 

6. Заключение

 

 

 

      1. Вертикальный  дренаж должен проектироваться  в виде водозаборных скважин,  оборудованных электропогружными  насосами. Условия применения вертикального  дренажа определены п.2.200 СНиП 2.06.03- 85.

      2. Расчет  вертикального дренажа должен  включать:

      определение  параметров всей системы (количество  скважин, расстояние между ними);

      расчет параметров  скважин (дебита, понижения в скважине  и в характерных точках массива,  радиуса влияния) и их конструктивных  элементов (диаметра и глубины  скважин, длины и диаметра фильтра,  толщины и состава обсыпки).

      3. Размещение  скважин систематического вертикального  дренажа в зависимости от увязки  с оросительной сетью следует  выполнять в виде сетки с  равномерным или неравномерным  шагом скважин в двух взаимно  перпендикулярных направлениях. При  этом скважины не должны располагаться  у каналов без противофильтрационной  одежды.

      4. Систематический  вертикальный дренаж и линейные  системы скважин должны рассчитываться  согласно рекомендуемому прил.12. Расчет линейных систем дренажа следует проводить при заданном понижении воды в скважине или известном дебите.

      5. В сложных  природных условиях при перераспределении  потоков подземных вод, изменении  напорного питания в результате  работы дренажа, взаимодействии  крупных дренажных систем необходимо  использовать математическое моделирование.

      6. Конструкция  скважин вертикального дренажа  должна определяться:

      литологическим  строением водоносного комплекса  и химизмом вод каптируемого  пласта;

      эксплуатационными  параметрами - дебитом и понижением  уровня воды в скважине;

      методами  производства строительных работ  и оборудования скважин;

      схемой и  объемом автоматизации; требованиями  к ремонтным работам.

      7. Водоприемная  часть скважин должна удовлетворять  следующим требованиям:

      диаметр  фильтрового каркаса должен позволять  свободный монтаж и демонтаж  электропогружного насоса и приборов  автоматики и телемеханики; обеспечивать  максимальный водозабор, долголетнюю  и бесперебойную работу скважин.

      8. Конструктивные  элементы скважин: глубина, диаметр  скважины, длина и диаметр фильтра,  скважность, размер и форма проходных  отверстий фильтра и механический  состав гравийной обсыпки должны  определяться расчетами.

      9. Длину  фильтра-каркаса следует выбирать  с учетом стандартной длины  эвена заводского изготовления  и с соблюдением требований  п.2.2.16 СНиП 2.06.03-85.

      10. Скважность фильтров, как правило, следует принимать не более следующих значений: для стальных каркасно-стержневых и просечных из стальных листов - 30%; для асбестоцементных и пластмассовых 25%.

      11. Увеличение  скважности должно быть обосновано  расчетами фильтров на прочность.

      12. Расчет  фильтровой обсыпки для скважин  вертикального дренажа следует  производить в соответствии с  обязательным прил.13.

      13. Электропогружной  насос следует располагать, как  правило, над фильтром. Если по  геолого-структурным условиям невозможно  установить насос над фильтром, его следует располагать в  отстойнике или в фильтре (при  условии перекрытия этой части  фильтра "глухой" трубой). Выбор  электропогружного насоса следует  про изводить согласно рекомендуемому прил.14.

      14. Станция  управления насосными агрегатами, средства автоматики, телемеханики  и связи, контрольно-измерительная  аппаратура должны располагаться  в специальном шкафу или здании.

      15. Водоотводящая  сеть скважин вертикального дренажа  должна быть выполнена из труб, лотков, облицованных каналов или  в земляном русле. В последнем  случае участок водоотвода длиной 40.50 м от скважины должен быть  глухим (труба, лоток).

      16. Отводящие  трубопроводы должны быть оборудованы  задвижками и водовыпусками в водоприемник. Стенки я дно водоприемников в месте сброса дренажных вод должны быть надежно защищены от размыва.

      17. При проектировании  следует разрабатывать режим  работы системы вертикального  дренажа в соответствия с п.2.220 СНиП 2.06.03-86.

      Режим работы  системы вертикального дренажа  должен составляться отдельно  для периодов освоения и эксплуатационного

      18. Проектирование  вертикального дренажа без систем  автоматики не допускается. Объемы  телемеханику в связи следует  устанавливать в каждом конкретном  случае и определять на основании  требований к режиму работы  скважин и надежности оборудования, с учетом улучшения условий  труда и сокращения численности  обслуживающего персонала.

      19. Диспетчерское  управление автоматизированной  системой должно обеспечивать  централизацию управления и контроль за работой скважин и оборудования.

      20. Каждая  скважина или группа скважин  должна оборудоваться контрольно-измерительной  аппаратурой, позволяющей измерять:

      количество  откачиваемой воды;

      положение  динамического уровня воды в  скважине;

      минерализацию  воды;

      количество  затраченной электроэнергия;

      напряжение  и силу тока в цепи.

 

Использованная литература

 

 

 

Ирригация Узбекистана. Ташкент. Том IV.

Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации.

Москва. "Колос". Под  редакцией доктора технических  наук Е.С. Маркова.

Мелиорация. Энциклопедический  справочник. Минск.

Сборник ВСН 33-2.2.03-86