Введение к работе
Актуальность темы. В системе мероприятий по обеспечению ускоренного подъема сельского хозяйства, мелиорации земель в Республике Беларусь отводится одно из центральных мест. Болотные и заболоченные земли занимают в республике 7,5 млн. гектаров или 36,3% всей территории. Коренное улучшение этих угодий дает возможность получать на них высокие, устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.
Вместе с тем, строительство осушительных систем, особенно в поймах рек, представляет значительные технические трудности, поскольку под торфом часто встречаются разного характера неустойчивые грунты: истинные плывуны, псевдоплывуны и сапро-пели. Над сапропелями, как правило (87% всех случаев), залегают сплошные осоковые, древесно-кустарниковые и другие виды низинного торфа мощностью 0,2^-3 м и более. Сроки строительства проводящей и регулирующей сети на торфяно-сапропелевых болотах недопустимо затягиваются, в связи с чем возникает вопрос об экономической целесообразности их осушения. В то же время ликвидация мелкоконтурности сельскохозяйственных угодий вынуждает идти на осушение торфяно-сапропелевых участков.
Мелкие торфяники нередко подстилаются оглеенными горизонтами, а на границе с минеральным грунтом залегают тонкие (5fl5 см) слои сапропелевых илов, пресноводных мергелей и т.п., которые обладают крайне низкими коэффициентами фильтрации. Наличие на относительно небольшой глубине слабопроницаемой прослойки обуславливает сложность осушения таких площадей. Аналогичные условия встречаются и на автоморфных почвах с за-падинным рельефом.
Из-за недостаточной изученности способов осушения таких участков принятые решения часто бывают неэффективными, технически слабо обоснованными. В то же время все возрастающие требования, предъявляемые к надежности и долговечности строящихся осушительных систем, предопределяет необходимость повышения на качественно новую ступень точности и достоверности изыскательских материалов, прогнозов изменения в процессе осушения режимов уровней воды, фильтрационных, прочностных и деформационных характеристик грунтов.
Рационализация методов и способов производства работ на основе применения высокопроизводительной техники может быть достигнута только на основе изучения строительных свойств пере-
увлажненных грунтов, обобщения большого производственного опыта выполнения работ в торфяно-сапропелевых грунтах.
Цель и задачи исследований. На основе анализа и обобщения имеющихся материалов и выполнения комплекса опытно-производственных работ в натурных условиях усовершенствовать способы осушения торфяно-сапропелевых месторождений, обеспечивающие устойчивость мелиоративной сети при снижении трудозатрат и стоимостных показателей.
В задачи исследований входило:
— анализ способов осушения торфяно-сапропелевых болот, при
меняемых в практике отечественного и зарубежного мелиоратив
ного строительства;
~ типизация природных условий торфяно-сапропелевых залежей, обоснование расчетных схем и способов предварительного осушения;
разработка технологических процессов по строительству сети предварительного осушения и выявление возможности повышения производительности одноковшовых и многоковшовых экскаваторов;
усовершенствование способов осушения западин и понижений;
разработка методов расчета мелиоративной сети при трансформации мелкозалежных торфяно-сапропелевых болот в органо-минеральные почвы.
Методика исследований. Работа выполнена путем проведения комплексных экспериментальных и теоретических исследований Проверка и уточнение основных результатов исследований, а также опытно-производственные эксперименты проводились на объектах "Калиновский", "Коминтерн" и "Друть" Белыничского района Могилевской области. Оценка эффективности построенны> опытных осушительных систем осуществлялась по уровням сто яния грунтовых вод (УГВ), пьезометрическим уровням и дренаж ному стоку, а также агромелиоративному состоянию осушаемы) земель.
Научная новизна. Выполнена типизация схем и способов осу шения торфяно-сапропелевых болот. Подтверждена высокая эф фективность комплексных методов проведения инженерных изы еканий на торфяно-сапропелевых болотах с применением методо электроразведки. Предложена технологическая схема предвари тельного осушения и строительства регулирующей осушительно сети на торфяно-сапропелевых залежах с организацией сброс транзитного расхода в обход осушаемого участка. Предложен спс
соб осушения западин, приканальных, придамбовых и придорожных зон методом локальной инверсии литологии пластов, а также исследована технология трансформации мелкозалежных торфяно-сапропелевых почв методом мелиоративной вспашки специальными плугами. Разработан метод фильтрационных расчетов регулирующей мелиоративной сети на трансформированных участках.
Практическая значимость. В результате проделанной работы уточнены особенности торфяно-сапропелевых залежей и выявлены причины неудовлетворительного осушительного действия на них сети предварительного осушения. Предложены способы осушения, позволяющие сократить сроки освоения торфяно-сапропелевых болот. Разработан способ осушения понижений методом локальной инверсии литологии пластов.
Материалы исследований вошли в ряд нормативно-методических документов (Рекомендации по технологии трансформации мелкозалежных торфяников методом мелиоративной вспашки специальными плугами. Мн: 1983; Мелиорация и водное хозяйство. 3. Осушение: Справочник. МЛ 985).
Основные положения, выносящиеся на защиту: При планировании и проведении мелиоративных работ на торфяно-сапропелевых болотах необходимо резко увеличить детальность гидрогеоло гических и почвенных изысканий, используя методы электроразведки, обязательно проектировать предварительную осушительную сеть, работы выполнять в 2-3 этапа при строгом соблюдении технологических процессов.
Практика осушения торфяно-сапропелевых болот без сети предварительного осушения не отвечает возрастающим требованиям, предъявляемым к надежности и долговечности строящихся мелиоративных систем. Эффективность дренажных мероприятий существенно зависит от влажности почвы и погодных условий в период их выполнения. Сброс транзитного расхода в обход осушаемого тсрфяно-сапропелевого участка или разделение потока обеспечивают приемлемые условия проведения строительных работ. При сильно изрезанном микрорельефе и сложной литологии (наличии плохофильтрующих прослоев) достичь существующими методами надлежащего мелиоративного состояния на осушаемом объекте чрезвычайно сложно. Предложенный новый способ осушения западин, "блюдец", приканальных, придамбовых и придорожных зон методом локальной инверсии литологии пластов, а также метод расчета расстояний между закрытыми собирателями (траншеями-поглотителями) позволяют получить эффективное решение.
Трансформация мелкозалежных торфяников, подстилаемых сапропелями, в квазиминеральные почвы путем специальной мелиоративной вспашки (запашки), а также метод расчета расстояний между регулирующей сетью позволяют существенно улучшить условия осушения таких участков и на 20-40% увеличить расстояния между регулирующей сетью с соответствующим уменьшением капитальных вложений в расчете на гектар осушения.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений, списка цитированной литературы и приложений.
Объем диссертационной работы составляет 156 страниц, включающих 40 рисунков, 17 таблиц, 2 схемы, 7 приложений.
Список цитированной литературы включает 86 наименований.
