Обоснование параметров закрытого дренажа на тяжелых почвах при реконструкции осушительных систем в условиях юга Архангельской области

Уваров, Сергей Алексеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Обоснование параметров закрытого дренажа на тяжелых почвах при реконструкции осушительных систем в условиях юга Архангельской области
ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров закрытого дренажа на тяжелых почвах при реконструкции осушительных систем в условиях юга Архангельской области"

На правах рукописи

РГВ од

I с ян:-

Уваров Сергей Алексеевич

Обоснование параметров закрытого дренажа на тяжелых почвах при реконструкции осушительных систем в условиях юга Архангельской области

Специальность 06.01.02 - "Сельскохозяйственная мелиорация"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Архангельск - 2000

Диссертация выполнена в Архангельской, опытно-мелиоративной станции, Северном научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации и Архангельском научно-исследовательском институте сельского хозяйства.

Научный руководитель - кандидат технических наук

ведущий научный сотрудник Ю. А. Канцибер

Официальные оппоненты: - доктор технических наук Б.С. Маслов

' - . кандидат технических наук B.C. Печенина

Ведущая организация - АО "Архангельскинжсельстрой"

Защита состоится "-25 " декабря 2ООО года в /0.00 часов на заседании диссертационного совета К 020.95.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова по адресу: 127550, г.Москва, ул.Большая Академическая, д.44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова.

Автореферат разослан "¿LffbOúc'jS ¿Ci С года Просим Вас принять участие в защите и направить отзыв на автореферат в 2-х экземплярах учёному секретарю диссертационного совета.

Учёный секретарь диссертационного совета

К.Т.Н. ЕЛ.Ворожцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Мелиорация является основой интенсификации, устойчивости и роста сельскохозяйственного производства на избыточно увлажненных почвах Нечерноземной зоны России, составляющих 20,8 млн. га, или 47% всей площади сельхозугодий. На Европейском Севере нуждаются в осушении 1,6 млн. га сельхозугодий из имеющихся в наличии 3,7 млн. га.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось обоснование методов реконструкции осушительных систем с применением закрытого дренажа в тяжёлых слабоводопроницаемых почвах. В задачи исследований входило:

— изучение эффективности осушающего действия узкотраншейного пластмассового дренажа с фильтрующей засыпкой на фоне глубокого мелиоративного рыхления на минеральных почвах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут;

— обоснование параметров закрытого дренажа на основе изучения закономерностей формирования водного режима и его влияния на урожайность сельскохозяйственных культур в различные по водности годы;

— сравнительный технико-экономический анализ эффективности дейст вия осушительных систем с различной конструкцией регулирующих элементов

— обоснование расчетного периода работы, зависимостей и методов рас чета дренажа на тяжелых почвах по результатам натурных и теоретических ис следований;

— разработка технических решений, повышающих надежность и обеспечивающих высокую эффективность мелиоративных систем в течение длительного срока эксплуатации;

— разработка рекомендаций по проектированию осушительных систем на тяжелых суглинистых почвах применительно к условиям юга Архангельской области.

Методика и объект исследований.

Для решения поставленных задач выполнены теоретические, лабораторные и полевые исследования в период с 1989-1996 гг. на опытно-производственном участке "Пексамский-2" Архангельской области. В полевых условиях опыты проводились на вариантах дренажа, представляющих собой отдельные дренажные системы из 5-7 дрен, объединенных коллектором. Обработка полученных данных выполнялась с использованием методов математической статистики. Составляющие водного баланса измеряли с помощью специально оборудованных наблюдательных скважин, водосливов, осадкомера и других измерительных устройств в соответствии с методическими указаниями СевНИИГиМ. Агротехнические исследования проводились по общепринятым методикам и государственным стандартам.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом НИР СевНИИГиМ по теме 3.7/0.05.02.01 "Разработать способы реконструкции осушительных систем", а также в рамках темы НИР Россельхозакадемии ЗР 03.02 "Разработать перспективные технологии и технологические средства по реконструкции и эксплуатации мелиоративных систем".

Научная новизна. Впервые для условий Северного экономического района Нечерноземной зоны Европейской территории России доказана эффектив-

ность применения узкотраншейного пластмассового дренажа в сочетании с фильтрующими засыпками и глубоким рыхлением для осушения тяжелых слабоводопроницаемых дерново-глеевых почв. Обоснованы оптимальные параметры дренажа, методы расчета, период действия, расчетный модуль дренажного стока и оптимальный режим осушения для культур полевого севооборота. Выявлены основные закономерности формирования водного режима внепой-менных тяжелосуглинистых и глинистых почвогрунтов на озерно-ледниковых отложениях юга Архангельской области, осушаемых закрытым дренажем. Составлены графики, позволяющие в условиях атмосферного водного питания по данным метеостанций определять расчетную интенсивность притока воды к дренам и междренные расстояния в зависимости от водно-физических свойств почв. Получены эмпирические зависимости для расчета основных элементов водного режима осушаемых почвогрунтов.

Основные положения, выносимые на защиту:

— новые технические решения по конструкциям закрытого горизонтального дренажа, обеспечивающие высокую эффективность и надежность работы осушительных систем в слабоводопроницаемых фунтах;

— методика расчета параметров регулирующей сети в слабоводопроницаемых грунтах при устройстве дренажа узкотраншейным способом с фильтрующими элементами;

— рекомендации, позволяющие в условиях атмосферного типа водного питания по метеорологическим данным определять графическим способом расчетный модуль дренажного стока и расстояния между дренами в зависимости от водно-физических свойств почв.

Практическая значимость работы. Материалы исследований дали возможность построить производственные системы дренажа предложенной конструкции на площади 10 га, внедрить агромелиоративные мероприятия на площади 249 га. Данные исследований были использованы при разработке "Рекомендаций по проведению агромелиоративных мероприятий на осушенных почвах тяжелого механического состава Архангельской области" (1990 г.), а также

"Практических рекомендаций по выборочной реконструкции осушительных систем с применением местных строительных материалов в коллективных, фермерских и крестьянских хозяйствах Архангельской области" (1997г). Результаты работы могут использоваться проектными, водохозяйственными и строительными организациями.

Апробация работ н публикации. Результаты исследований докладывались на научной сессии, посвященной 135-летию Н. М. Сибирцева (Архангельск, 1995 г.); на И-м международном Съезде почвоведов России, посвященном 150-летию В. В. Докучаева (С.-Петербург, 1996 г.). По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического указателя, включающего 105 работ, в том числе 9 иностранных. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 21 рисунка, 13 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование темы, ее актуальность, цели и задачи исследований, научная новизна, выносимые на защиту положения, практическая значимость, объем работы.

В первой главе приведен аналитический обзор по вопросам осушения тяжелых почв. Обобщение отечественного и зарубежного опыта позволяет выделить следующие направления в исследовании, проектировании, строительстве и эксплуатации дренажных систем на тяжелых почвах:

- применение специальных конструкций с использованием хорошо фильтрующих материалов для засыпки дрен;

- улучшение водно-физических свойств почв путем проведения глубокого мелиоративного рыхления,кротования;

- организация поверхностного стока.

Отмечается, что основные требования, предъявляемые в данном случае к конструкции дренажа на слабоводопроницаемых почвах - длительный срок службы фильтрующих элементов при достаточно высокой экономической эффективности строительства. Многочисленными исследованиями установлено, что глубокое рыхление эффективно только на фоне закрытого горизонтального дренажа.

Наибольший вклад в изучение способов и методов осушения тяжелых минеральных почв внесли А.Д. Брудастов, А.Н. Костяков, С.Ф. Аверьянов, А.И. Ивицкий, Н.М. Кривоносое, А.И. Климко, A.M. Смирнов, Б.С. Маслов, Ц.Н. Шкинкис, O.K. Смилга, Ф.Р. Зайдельман, Д.П. Юневич, X. Ю. Томсон, Ш.И. Брусиловский, В.Я. Черненок, B.C. Печенина, А. Н. Степанов, Дж. Лютин, Р. Эггельсманн, В.А. Ионат и ряд других. Проведенные ими исследования показывают всю сложность и актуальность рассматриваемого вопроса.

Отмечается, что большинство известных формул не учитывают влияние начального градиента напора, значительную изменчивость водопроницаемости грунта во времени и пространстве. В существующих схемах расчета нет четких рекомендаций по величине расчетного модуля дренажного стока в зависимости от величины расчетного периода осушения и глубины уровня почвенно-грунтовых вод. Недостаточно обоснована расчетная обеспеченность этих величин. На основании аналитического обзора сформулированы цель и задачи исследований, разработана схема опыта, методика проведения исследований и способы решения задач.

Во второй главе приводятся почвенно-климатические условия региона, характеристика опытного участка, методы проведения исследований.

Исследования проводились на опытно-производственном участке "Пек-самский-2" АО "Ляховское" Красноборского района, расположенном на юго-востоке Архангельской области на левом берегу реки Северной Двины. Почвы участка дерново-глеевые и глееватые, сформировавшиеся на озерно-леднико-вых отложениях, по гранулометрическому, составу тяжелые суглинки и глины. Плотность подпахотных горизонтов составляет 1,6-1,4 г/см3, коэффициент

фильтрации 0,05-0,005 м/сут. Плотность пахотного горизонта 1,2-1,0 г/см3, ко эффициент фильтрации 1,5-0,5 м/сут. Почвы являются типичными, широк< распространенными на территории области и занимают четвертую часть сель скохозяйственных угодий. Рельеф участка равнинный, тип водного питания ат мосферный. Область относится к зоне избыточного увлажнения. Климат южных районов позволяет выращивать зерновые культуры, в отличие от северных районов области, где условия по теплообеспеченности для них менее благоприятны. Среднемноголетняя глубина промерзания тяжелосуглинистых почв в данном районе составляет 70 см, максимальная - 130 см.

На опытном участке были предусмотрены варианты узкотраншейного дренажа с шириной траншеи 0,25 м и различным расстоянием между дренами Е (рис. 1):

- вариант I, сплошная засыпка дрен песчано-гравийной смесью высотой 0,2 м с устройством колонок-поглотителей до подошвы пахотного слоя через каждые Юм по длине дрене (Е = 10 м );

- вариант II, сплошная засыпка дрен песчано-гравийной смесью высотой 0,6 м ( Е = 20 м );

- вариант III, конструкция засыпок аналогична первому и второму вариантам (Е = 15 м );

Вариант IV изучался как стандартный с шириной траншеи 0,5 м, засыпкой дрен гумусированным грунтом высотой 0,2 м , выше - засыпкой вынутым грунтом (Е = 13 м ).

На вариантах I, II глубина заложения дрен 1,25 м, на варианте III - 1,40 м, на варианте IV - 1,00 м. Применялся пластмассовый дренаж с готовой фильтрующей обмоткой из термоскрепленого полотна с внутренним диаметром дрен 50 мм, коллекторов - 75 мм. На всех вариантах опыта в первый год исследований в направлении перпендикулярно дренам выполнено мелиоративное рыхление глубиной 0,65 м , через 4 года - кротование той же глубиной. Песчано-гравийная смесь подбиралась по гранулометрическому составу по условиям однородного фильтра. Расстояние между дренами и колонками-поглотителями

Холонхо - поглотитель (ёа/иант О

1-1

Фильтрумзщ а л ¿ось/пка (¿а^иомт 2)

/7 .

1/ ^ /1 7 11-1 >> * Щ /V 1 /'/'г /Л ,

" „ /, "Ч " // /у // //

'////////////////////УМ

// //

Уриобяые о5о&маимия:

/- лбхстмыи ¿суи$рнт ; £ - Зомо <>лу£охого ^ытлгшя ; ■3 - лесчсмо- г^би!/ моя смгсь ;

Рис. 1. Конструкция дренажа на ОПУ "Пексамский-2". М 1:50

определялось расчётом. Дополнительно изучались варианты с конструкцией и параметрами, аналогичными вариантам I и II, но с меньшей глубиной заложения- 1,05 м.

Для решения поставленных задач проводились наблюдения за уровнем грунтовых вод, дренажным стоком, осадками, влажностью почвы. Определялись водно-физические и агрохимические свойства почвы, учитывался урожай сельскохозяйственных культур. Основная гипотеза исследований состояла в том, что объемный дренажный фильтр, достигающий подошвы пахотного слоя или зоны глубокого рыхления, должен обеспечивать гидравлическую связь между верхними горизонтами почвы и дренажными трубами.

Исследования проводились в соответствии с методическими указаниями СевНИИГиМ по постановке и проведению опытов на осушительных системах и статистической обработке экспериментальных данных в мелиорации и почвоведении (1981, 1983). Количество выпавших осадков измеряли с помощью осадкомера Третьякова, глубина промерзания почвы определялась бурением скважин, температура воздуха принималась по ближайшей метеостанции. Дренажный сток измеряли ежедневно объёмным способом в устьях коллекторов на каждом из вариантов, глубину почвенно-грунтовых вод — ежедневно по створам наблюдательных скважин. Плотность почвы в ненарушенном состоянии и плотность твёрдой фазы устанавливали объемным и пикнометрическим методами, гранулометрический состав - методом пипетки по Г. Ф. Богданову с классификацией по H.A. Качинскому. Коэффициент фильтрации грунта определяли методом восстановления уровня воды в скважине после откачки (СевНИИГиМ, 1981, 1983 гг.), а также в лабораторных условиях с помощью фильт-рационно-компрессионного прибора Ф-1М по прилагаемой методике. Коэффициент фильтрации песчано-гравийной смеси определяли с помощью прибора КФ-ООМ. Урожайность сельскохозяйственных культур устанавливали по учетным площадкам с обработкой данных методом дисперсионного анализа (СевНИИГиМ, 1977 г.).

В третьей главе изложены результаты исследований осушающего действия узкотраншейного пластмассового дренажа в сочетании с фильтрующей засыпкой и глубоким рыхлением почвы, а также пластмассового дренажа стандартной конструкции с обычной шириной траншеи без фильтрующей засыпки . Оценка осушающего действия проводилась сравнением фактических показателей водного режима с нормативными значениями по вариантам опыта.

Метеорологические условия лет наблюдений были различны, обеспеченность осадков вегетационного периода менялась от 2 до 96%. Влажным был вегетационный период 1989 года, близкими к норме - 1990 и 1993 гг., засушливыми 1991,1992, 1994, 1995, 1996 гг. Однако, в сухие годы также наблюдались периоды с количеством осадков значительно выше нормы (обеспеченность 1020%), когда представлялась возможность оценить работу дренажа.

Глубина промерзания осушаемых почв на опытном участке за годы исследований была значительно меньше глубины заложения дрен - от 40 до 84 см, в зависимости от суммы отрицательных температур воздуха и высоты снежного покрова. Полное оттаивание почвы наблюдалось в конце апреля - начале мая, средняя дата - 5 мая.

При дренировании тяжелых суглинистых почв режим уровней почвенно-грунтовых вод (У 111 В) складывается в зависимости от параметров осушительной сети - глубины дрен и расстояния между ними. Исследования показали, что наилучшее осушающее действие обеспечил узкотраншейный дренаж с фильтрующей засыпкой и глубоким рыхлением почвы с глубиной заложения 1,251,40 м и расстоянием между дренами 10-15 м (варианты I и III). Вариант I с междренным расстоянием 10 м и глубиной заложения 1,25 м единственный обеспечил за все годы наблюдений понижение УПГВ в среднем за расчетный период не менее допустимого - 50 см от поверхности земли. Незначительно уступал ему вариант III с глубиной заложения 1,40 м и междренным расстоянием 15 м. При осушении узкотраншейным дренажем с глубиной заложения 1,25 ми расстоянием между дренами 20 (вариант II), а также обычным дренажем без фильтрующих засыпок с глубиной заложения 1,00 м и расстоянием между дре-

нами 13 м (вариант IV) уровень почвенно-грунтовых вод поднимался в 1,5-2,0 раза выше допустимого (табл. 1).

Таблица 1

Глубина УПГВ на опытном участке в зависимости от глубины заложения дрен Ъ и расстояния между ними £, в см от поверхности земли

Вариант Z, м 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

(Е, м) октябрь окт. май окт. май июнь июль май май

1 2 3 2 2 3 3 1 2 2

1(10) 1,25 92 78 97 104 78 102 88 100 77 87

111(15) 1,40 87 59 101 108 76 97 88 100 89 95

II (20) 1,25 49 36 80 76 39 73 61 69 49 51

IV (13) 1,00 29 28 54 58 32 47 52 46 45 46

Осадки, мм 19,5 19,1 36,1 23,5 33,9 18,9 21,3 18,4 30,7 31,3

Наибольший отвод избыточных вод в условиях 1989-96 гг. обеспечил узкотраншейный дренаж с глубиной 1,25-1,40 м , расстоянием между дренами 1015 м и фильтрующей засыпкой (вариант I и III), в среднем 40-45% выпавших осадков. Узкотраншейный дренаж с глубиной заложения 1,25 м, расстоянием между дренами 20 м и фильтрующей засыпкой (вариант II) отводил 21% выпавших осадков, дренаж стандартной конструкции без фильтрующих элементов с шириной траншеи 50 см, глубиной заложения 1,0 м и расстоянием между дренами 13 м отводил не более 5% осадков. Уменьшение глубины заложения дрен с 1,25-1,40 до 1,05 м при расстоянии между ними 10-15 м (варианты I и III) снижает объем стока в 2-3 раза (табл. 2). Максимальный модуль стока на вариантах I и III составил 1,55-1,80 л/с га, на варианте II - 0,84 л/с га, на варианте IV - не более 0,10 л/с га.

Таблица 2

Объем дренажного стока О на опытном участке в зависимости от количества выпавших осадков Р, глубины заложения дренажа Z и расстояния между ними дренами Е, мм

Вариант, (В, м) Z,m 1989 1990 1991 I, мм IQ

VIII IX X X V X ХР

1(10) 1,05 26,2 9,7 19,6 13,5 4,3 5,4 78,7 0,21

1,25 49,6 28,3 27,2 16,4 12,5 17,3 151,3 0,40

111(15) 1,05 15,3 п,з 16,9 7,0 3,4 3,5 57,4 0,15

1,40 53,3 31,9 39,8 19,1 13,2 6,9 164,2 0,43

II (20) 1,25 23,3 15,6 14,7 14,8 8,4 5,5 82,3 0,21

IV (13) 1,00 - - - 2,9 2,6 2,6 8,1 0,05

Р, мм 130,8 65,2 43,6 38,0 34,5 66,5 378,6 -

Установлено, что водопроницаемость фильтрующей засыпки в течение первых пяти лет работы дренажа оставалась неизменной и на глубине колонки-поглотителя 55-65 см составляла 5,8-4,8 м/сут.

Влажность почвы, близкую к оптимальной в слое 0-30 см (60-80% ПВ) в вегетационные периоды 1990-93 гг. обеспечивали варианты I и III - узкотраншейный дренаж с расстояниями 10-15 м, глубиной заложения 1,25-1,40 м и фильтрующей засыпкой. На площади, осушаемой дренажем с междренным расстоянием 20 м и глубиной заложения 1,25 м в сочетании с фильтрующей засыпкой (вариант И) влажность почвы превышала оптимальную ежегодно в течение от 15 до 60 суток в период вегетации, а на варианте обычного дренажа с шириной траншеи 0,5 м без фильтрующих элементов с междренным расстоянием 13. м и глубиной заложения 1,00 м в условиях 1993 года влажность почвы в слое 0-30 см превышала оптимальную в течение всего вегетационного периода (рис. 2)

/т

Рис. 2. Динамика влажности почвы ДУ на опытном участке в слое 0-30 см , в % от полной влагоемкости: I, II, III, IV - варианты опыта.

В ходе исследований установлена существенная на 5% уровне значимости связь влажности почвы в слое 0-30 см с глубиной залегания Vi 11 В на ту же дату. При глубине УПГВ < 100 см связь хорошо аппроксимируется прямолинейной зависимостью с коэффициентом корреляции 0,62.

Установлена связь и получены уравнения регрессии влажности почвы в слое 0-30 см по средней за предшествующую декаду температуре воздуха . Коэффициент корреляции составил 0,70-0,77. Уравнения позволяют прогнозировать увлажнение почвы для различных вариантов конструкции дренажа в период 5 < Т < 10 °С, который весной совпадает с посевным периодом, осенью - с периодом уборки урожая.

Оптимальный для культур полевого севооборота водный режим почв в вегетационные периоды лет наблюдений обеспечивали варианты I и III, не соответствовали необходимым требованиям варианты II и IV. Наибольшие урожаи зерновых культур (ячмень 1,8-2,2 т/га, озимая рожь 2,1-3,1 т/га), и трав на зеленую массу (20 т/га) получены также на вариантах I и III. (табл. 3)

В четвертой главе определена экономическая эффективность опытных вариантов дренажа. Экономическая оценка эффективности вариантов проводилась по следующим показателям: коэффициенту экономической эффективности

Таблица 3

Урожайность сельскохозяйственных культур на опытном участке, т/га

Вариант 1989 1990,93,96 1992,95

Травы (зеленая масса) Ячмень (зерно) Озимая рожь (зерно)

1(Е = Юм) 19,9 1,87-2,16 2,31-3,10

III (Е= 15 м) 16,2 1,81-2,15 2,12-3,04

II (Е = 20 м) 13,6 1,55-1,72 1,98-3,20

IV (Е = 13 м) - 0,33-1,03 0,60-0,89

Обеспеченность осадками, % 2 57,65,80 96,60

капиталовложений, уровню рентабельности использования основных производственных фондов, дифференциальному чистому доходу. При расчете учитывались цены и затраты, сложившиеся в период проведения исследований. По результатам расчетов наиболее выгодной следует признать конструкцию узкотраншейного дренажа с фильтрующей засыпкой высотой 0,2 м и колонками-поглотителями на фоне глубокого рыхления почвы (вариант I). Показатели экономической эффективности даны в таблице 4.

Наибольшая составляющая в себестоимости сельскохозяйственной продукции (до 40%) приходилась на окультуривание земель и повышение почвенного плодородия. Уровень урожайности зерновых культур, при котором их производство становилось рентабельным, составил 1,43 т.к.е./га. Высока доля затрат на устройство фильтрующих элементов - до 50% стоимости дренажных систем. Однако в связи с тем, что стоимость закрытого дренажа составляет около 40% всей суммы затрат на реконструкцию, общее удорожание не превышает 25-30%.

Таблица 4

Показатели экономической эффективности дренажа на опытном участке

Показатель Вариант

I II III IV

Урожайность с/х культур, т.к.е./га 2,33 2,16 1,97 0,88

Чистый доход, руб/га 199 168 139 -78

Капитальные вложения, руб/га 2997 2762 2348 2278

Коэффициент эффект, кап. вложений 0,07 0,06 0,06 -

Дифференц. чистый доход, руб/га 49 30 22 -

Уровень рентабельности, % 5 4 4 -

В пятой главе приводится обоснование методов и способов расчета дренажа. Установлено, что в формировании дренажного стока активно участвует подпахотный горизонт, о чем свидетельствуют явно выраженные кривые депрессии уровней грунтовых вод. Анализ теоретических зависимостей показал, что в рассматриваемых условиях приемлемой является формула С.Ф. Аверьянова. Выбор формулы обусловлен почвенно-геологическим строением участка. Выполнена проверка этой формулы по опытным данным.

Исследования показали, что ежедневные суточные значения модуля дренажного стока и напора грунтовых вод слабо связаны между собой. Корреляционное отношение не превышает 0,46-0,49. Недостаточно устойчива также связь фактических суточных значений модуля стока и осадков с коэффициентом корреляции 0,54-0,61.

Основными причинами слабых связей являются значительная изменчивость коэффициента фильтрации грунта во времени и пространстве, а также инерционность действия дренажа. Нестабильность коэффициента фильтрации фунта установлена лабораторными опытами. При испытании предварительно насыщенных образцов на фильтрационно-компрессионном приборе Ф-1М по

схеме с постоянным напором, их водопроницаемость снижалась с течением времени по экспоненциальной зависимости (рис. 3).

V 0,06 0,06 0,01 0,02 О

0 /- 3.0.6 4- 10

X \

«V

• 1 1

а а и о.ч

ы Л- 1 *-е.9>/ В

N к| \ •

V ч г • Ъ

¿о м м Iо ш £гао. о го № м м яо Ж < гос.

Рис. 3. График зависимости коэффициента фильтрации грунта от времени К1 = Г (О: точки - экспериментальные данные, сплошная линия - теоретическая зависимость и корреляционная прямая, I - градиент гидравлического напора.

Слабые связи суточных значений гидрологических показателей затрудняют использование теоретических формул для фильтрационного расчета дренажа. В то же время средние за декаду значения напора и модуля стока связаны тесной зависимостью с коэффициентом корреляции 0,73-0,76. Теоретические графики, соответствующие формуле С.Ф. Аверьянова, в этом случае хорошо совпадают с экспериментальными данными (рис. 4 а).

Для величины расчетного периода действия дренажа 10 сут более надежна связь между объемом стока и суммой выпавших осадков. Коэффициент корреляции составил 0,82-0,87, связь прямолинейна и проходит через начало координат (рис. 4 б).

Выявлены тесные связи между коэффициентом дренажного стока за декаду и средним за тот же период коэффициентом фильтрации, вычисленным методом "обратной задачи". Коэффициент корреляции составил 0,50-0,78 (рис. 4 в).

ЦОН/П {

у., мм/еу/п. И

¿.о

¿ариант Л

Е- /0 м

г =о.7б * ¿.о 0.73

У 10 •

• • к"' {.0 •

Л? О «м I • • >

О ОЛ 0,1 0.6 0.6 {.0 fj.fi ¿ариоит /

О 0.1 ОА 0.6 0,6 И.м ¿ориои/п £

О.ым

О, мм

£ £* /Рц • 0 1

5( 1=0,47 и ом

¿0 ¿0

И • • 10 «

0 • У.' Г 9 9 0 • «V- •

о {0 ¿0 ¿0 10 £0 Р<Л(Л,

1арисгн/п {

0,6 г« 0,76

о.к , У* 9

у*.

0.1

0 /о г> Л 40 ¿о Р, мм ¿ериая/п А

о о.о/ о, а т ом {¡р, м/ы/п

0.6 0,6

ол о

Е -¿Ом 1=0,50

• • * •

•

0,0/ 0.02 0,01 0.0Ч {р, м/т>/77.

Рис. 4. Графики зависимости: а) модуля дренажного стока от гидравлического напора я = Г (Н); б) объема дренажного стока от суммы осадков 0 = Г (Р); в) коэффициента дренажного стока от коэффициента фильтрации фунта а = ((Кф); точки - экспериментальные данные, сплошная линия - корреляционная прямая.

С учетом установленных эмпирических зависимостей разработаны графики для определения расчетного модуля дренажного стока и расстояния между дренами по сумме осадков заданной обеспеченности за расчетную декаду и коэффициенту фильтрации грунта (рис. 5). Коэффициент фильтрации КГ рекомендуется определять полевым экспресс-методом восстановления уровня воды в скважине после откачки по формуле Эркина с коэффициентом 0,7. По этому методу получены хорошо воспроизводимые данные с максимальным расхождением не более ± 20%, среднее значение для опытного участка составило 0,05 м/сут. При глубине залегания водоупора от дрены в пределах от 1 до 7 м предлагаемый способ расчета дренажа дает ошибку не более 10%..

Установлено, что расчетный модуль дренажного стока на лучшем варианте I при глубине У111 В 0,5 м составил 2,7 мм/сут, расчетное количество осадков, обеспечивающее такой объем стока - 50 мм (табл. 5). Обеспеченность суммы осадков 50 мм за расчетную декаду (3-я декада августа) составляет, по данным ближайшей метеостанции "В. Тойма", 10%.

Таблица 5

Гидрологические параметры дренажа на ОПУ "Пексамскнн -2"

Вариант Я. мм/сут Н, м <3, мм ст Р, мм

I (Е= 10) 2,7 0,75 27 0,54 50

III (Е=15) 1,6 0,75 16 0,40 40

II (Е=20) 0,7 0,75 7 0,28 25

Таким образом, предложенный метод расчета дает хорошую сходимость теоретических и экспериментальных данных, что позволяет рекомендовать его к использованию при проектировании осушительных систем на тяжелых слабоводопроницаемых почвах.

Ь г)

■Е, м Еж м

Рис. 5. Графики для определения расчетного модуля дренажного стока q (а, б) и расстояния между дренами Е (в, г) по сумме осадков Р за расчетную декаду в зависимости от коэффициента фильтрации фунта 1 - 0,02; 2 -0,04; 3 - 0,06; 4 - 0,08; 5 - 0,10 м/сут.

Выводы

1. Установлено, что при осушении тяжелосуглинистых дерново-глеевых почв с коэффициентом фильтрации 0,05-0,01 м/сут и интенсивностью инфильт-рационного питания 5 мм/сут наилучшим техническим решением является узкотраншейный пластмассовый дренаж с глубиной заложения 1,25-1,40 м и расстоянием между дренами 10-15 м в сочетании с глубоким рыхлением почвы. Конструкция включает сплошную засыпку дрен зернистым фильтрующим материалом высотой 20 см и устройством колонок-поглотителей до подошвы пахотного слоя с интервалом 10 м по длине дрены (варианты I и III).

2. Узкотраншейный дренаж на вариантах I и III с расстоянием между дренами 10-15 м, глубиной заложения 1,25-1,40 м и фильтрующей засыпкой обеспечил наиболее глубокий УПГВ и необходимую интенсивность его понижения во влажные периоды (не менее 50 см от поверхности земли в среднем за расчетную декаду), отводил наибольшее количество избыточных вод (коэффициент дренажного стока 0,43-0,46, максимальный модуль стока 1,80-1,55 л/с га). Дренаж указанной конструкции создал влажность почвы в слое 0-30 см близкую к оптимальной для культур полевого севооборота (60-80% ПВ), обеспечил получение наибольших урожаев сельскохозяйственных культур.

3. Узкотраншейный дренаж с расстоянием между дренами 20 м, глубиной заложения 1,25 м и фильтрующей засыпкой высотой 60 см (вариант II) не обеспечил требуемого водного режима за годы исследований: влажность почвы в слое 0-30 см на данном варианте ежегодно превышала оптимальную в течение 20-60 суток в вегетационный период, коэффициент дренажного стока был в 2 раза меньше в сравнении с вариантами I, III и составил 0,22-0,19.

4. Дренаж без фильтрующей засыпки с глубиной заложения 1,0 м, расстоянием между дренами Ими шириной траншеи 0,5 м (вариант IV) также не

обеспечил необходимую интенсивность осушения. Глубина УПГВ на этом варианте составляла 10-30 см, влажность почвы в пахотном слое 90-100% ПВ, коэффициент дренажного стока 0,05-0,10, урожай зерновых культур не превышал 1,0 т/га.

5. Установлено, что водопроницаемость фильтрующих элементов в течение первых пяти лет работы дренажа менялась незначительно и составляла 5,84,8 м/сут.

6. На основе установленных закономерностей формирования водного режима осушаемых тяжелых почв в условиях атмосферного типа водного питания разработана методика расчета параметров дренажа, позволяющая по метеорологическим данным определять графическим способом расчетный модуль дренажного стока и расстояние между дренами в зависимости от водно-физических свойств почв. Обоснована возможность использования для расчета междренного расстояния в рассматриваемых условиях формулы С.Ф. Аверьянова.

7. Выполненное технико-экономическое обоснование исследуемых конструкций дренажа показало, что с применением фильтрующей засыпки стоимость дренажа увеличивается в 2 раза, общая сумма капиталовложений при этом возрастает на 25-30%. Коэффициент эффективности капиталовложений на лучших вариантах дренажа (I и III) составляет 0,06-0,07.

8. В условиях Северной экономической зоны Европейской территории России осушение тяжелых слабоводопроницаемых почв является существенным резервом расширения посевных площадей под интенсивные сельскохозяйственные культуры. В южных районах Архангельской области с созданием оптимального водного режима на тяжелых дерново-глеевых почвах, типичных на площади 100 тыс. га, можно получать устойчивые урожаи зерновых культур 2,0-3,0 т/га.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Кошев В.П., Уваров С.А. Эффективность закрытого дренажа, комплекса агромелиоративных мероприятий и применения органических удобрений на тяжелых минеральных почвах Красноборского района Архангельской области. Инф. листок ЦНТИ,- Архангельск, 1990,- 2 с.

2. Кошев В.П., Уваров С.А. Рекомендации по проведению агромелиоративных мероприятий на осушенных почвах тяжелого механического состава Архангельской области.- Архангельск: АОМС, 1993.- 44 с.

3. Уваров С. А. Эффективность дренажа дерново-глеевых почв тяжелого механического состава // Сибирцевские чтения. Тезисы докладов.- Архангельск, 1995.- 52 с.

4.Уваров С.А. Осушение закрытым дренажем тяжелых слабоводопроницаемых почв Архангельской области. // С.-х. наука Сев.-Вост. Европ. части России: Сб. науч. тр. Кировск. лугово-болотн. оп. ст.- Киров, 1995. - С. 131.

5. Уваров С. А. Эффективность осушения дерново-глеевых почв тяжелого механического состава узкотраншейным пластмассовым дренажем. // Почвенные исследования на Европейском Севере России: Сб. науч. тр.- Архангельск: ЭЛПА, 1996,-С. 165-166.

6. Уваров С. А. Конструкции и параметры закрытого дренажа при осушении тяжелых почв // Проблемы агропромышленного комплекса Севера: Сб. науч. тр. АрхНИИСХ,- Архангельск, 1996. - С. 38-41.

7. Уваров С. А. Гидрологический расчет дренажа на тяжелых почвах // Наука - производству: Сб. науч. тр. ХОСЖиЛ,- Архангельск, 1999.-С. 182-184.

Адрес ЦНТИ: 163061, г. Архангельск, ул. Логинова, 17, E-mail: archcnti@arkhangelsk.ru, телефон 64-13-20.

Подписано в печать 23.11.2000 60x90 1/16

Печать офсетная Бумага офсетная Усл. печ.. л. 1,5 Тираж 100 Заказ 2408

Копировально-множительная база Архангельского ЦНТИ 163061, г. Архангельск, ул. Логинова, 17

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Уваров, Сергей Алексеевич

Введение.

Глава 1. Осушение тяжелых почв. Аналитический обзор.

Глава 2. Объект и методы исследований.

2.1. Природные условия и характеристика опытного участка.

2.2. Методика проведения исследований.

Глава 3. Эффективность закрытого дренажа на тяжелых почвах.

3.1 Метеорологические условия.

3.2.Дренажный сток.

3.3. Влажность почвы.

3.4. Уровень почвенно-грунтовых вод.

3.5. Урожай сельскохозяйственных культур.

Глава 4. Экономическая эффективность ре^рнртрукции осушительных систем. л .:.

4.1. Методика расчета.

4.2. Определение технико-экономических показателей.

Глава 5. Гидрологический расчет закрытого дренажа.

5.1. Обоснование расчетных зависимостей и методов расчета.

5.2. Определение расчетных гидрологических характеристик.

5.3. Расчет оптимальных параметров дренажа.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Обоснование параметров закрытого дренажа на тяжелых почвах при реконструкции осушительных систем в условиях юга Архангельской области"

Актуальность темы. Мелиорация земель является основой интенсификации, устойчивости и роста сельскохозяйственного производства на избыточно увлажненных почвах Нечерноземной зоны России, составляющих 20,8 млн. га, или 47% всей площади сельхозугодий. На Европейском Севере нуждаются в осушении 1,6 млн. га сельскохозяйственных угодий из имеющихся в наличии 3,7 млн. га. Все более актуальной становится необходимость в реконструкции осушительных систем. В Архангельской области на 1 января 2000 года площадь осушенных земель составила 84 тыс. га, из них требуют реконструкции и капитального ремонта не менее 14 тыс. га.

Одной из наиболее сложных задач мелиорации является разработка эффективных способов осушения слабоводопроницаемых минеральных почв. В Нечерноземной зоне таких почв насчитывается 6,5 млн. га. Практика показывает, что осушение таких почв обычным дренажем малоэффективно, а слишком частая сеть открытых каналов препятствует механизации сельскохозяйственных работ. В результате урожайность сельскохозяйственных культур остается низкой, в отдельные годы из-за переувлажнения почвы тысячи гектаров пашни выводятся из севооборота. Недобор урожая зерновых культур составляет в среднем 0,6-1,0 т/га, однолетних трав в зеленой массе 4,1-6,1 т/га. Опыт показывает, что с созданием оптимального водного режима на таких почвах можно получать высокие устойчивые урожаи. Возникает необходимость в разработке рекомендаций по осушению тяжелых почв закрытым дренажем, обосновании оптимальных его параметров и методов расчета. Для Северного экономического района Европейской территории России до сих пор не установлены границы применения узкотраншейного дренажа в комплексе с фильтрующими элементами и агромелиоративными мероприятиями. Поэтому на современном этапе развития изучение эффективности новых конструкций закрытого дренажа является актуальным научным направлением.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось обоснование методов реконструкции осушительных систем с применением закрытого дренажа в тяжелых слабоводопроницаемых почвах. В задачи исследований входило:

- изучение эффективности осушающего действия узкотраншейного пластмассового дренажа с фильтрующей засыпкой на фоне глубокого мелиоративного рыхления на минеральных почвах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут;

- обоснование параметров закрытого дренажа на основе изучения закономерностей формирования водного режима и его влияния на урожайность сельскохозяйственных культур в различные по водности годы;

- сравнительный технико-экономический анализ эффективности действия осушительных систем с различной конструкцией регулирующих элементов;

- обоснование расчетного периода работы, зависимостей и методов расчета дренажа на тяжелых почвах по результатам натурных и теоретических исследований;

- разработка технических решений, повышающих надежность и обеспечивающих высокую эффективность мелиоративных систем в течение длительного срока эксплуатации;

- разработка рекомендаций по проектированию осушительных систем на тяжелых суглинистых почвах применительно к условиям юга Архангельской области.

Основные положения, выносимые на защиту:

- новые технические решения по конструкциям закрытого горизонтального дренажа, обеспечивающие высокую эффективность и надежность работы осушительных систем в слабоводопроницаемых грунтах;

- методика расчета параметров регулирующей сети в слабоводопроницаемых грунтах при устройстве дренажа узкотраншейным способом с фильтрующими элементами;

- рекомендации, позволяющие в условиях атмосферного типа водного питания по метеорологическим данным определять графическим способом расчетный модуль дренажного стока и расстояния между дренами в зависимости от водно-физических свойств почв.

Научная новизна. Впервые для условий Северного экономического района Нечерноземной зоны Европейской территории России доказана эффективность применения узкотраншейного пластмассового дренажа в сочетании с фильтрующими засыпками и глубоким рыхлением для осушения тяжелых слабоводопроницаемых дерново-глеевых почв. Обоснованы оптимальные параметры дренажа, методы расчета, период действия, расчетный модуль дренажного стока и оптимальный режим осушения для культур полевого севооборота. Выявлены основные закономерности формирования водного режима внепой-менных тяжелосуглинистых и глинистых почвогрунтов на озерно-ледниковых отложениях юга Архангельской области, осушаемых закрытым дренажем. Составлены графики, позволяющие в условиях атмосферного водного питания по данным метеостанций определять расчетную интенсивность притока воды к дренам и междренные расстояния в зависимости от водно-физических свойств почв. Получены эмпирические зависимости для расчета основных элементов водного режима осушаемых почвогрунтов.

Практическая значимость работы. Материалы исследований дали возможность построить производственные системы дренажа аналогичной конструкции на тех же почвах на площади 10 га, внедрить агромелиоративные мероприятия на площади 249 га. Данные исследований были использованы при разработке "Рекомендаций по проведению агромелиоративных мероприятий на осушенных почвах тяжелого механического состава Архангельской области" (1990 г.), а также "Практических рекомендаций по выборочной реконструкции осушительных систем с применением местных строительных материалов в коллективных, фермерских и крестьянских хозяйствах Архангельской области" (1997 г.). Результаты работы могут использоваться проектными, водохозяйственными и строительными организациями.

Апробация работ и публикации. Результаты исследований докладывались на научной сессии, посвященной 135-летию Н. М. Сибирцева (Архангельск, 1995 г.); на 2-м Съезде почвоведов России, посвященном 150-летию В. В. Докучаева (С.-Петербург, 1996 г.). По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Содержание и объем работы. Диссертационная работа с 1989 по 1992 гг. выполнялась в Северном ПИИ гидротехники и мелиорации и была связана с исследованиями по теме 3.7/0.05.02.01 "Разработать способы реконструкции осушительных систем". В дальнейшем с 1993 по 1996 гг. исследования проводились в Северо-Западном научном центре Российской академии сельскохозяйственных наук в рамках темы НИР 3P.03.02 "Разработать перспективные технологии и технологические средства по реконструкции мелиоративных систем".

Основная идея и схема опыта были разработаны сотрудниками Северного НИИ гидротехники и мелиорации и Архангельской опытно-мелиоративной станции при участии кандидата технических наук Э. А. Бишоф, кандидата технических наук Ю. А. Канцибера, старших научных сотрудников Ю. П. Жегале-ва, А. А. Тилк, В. П. Кошева, С. А. Уварова. В закладке опыта, организации и проведении наблюдений большую помощь оказали инженер-гидротехник В. Н. Еноктаев, техники-наблюдатели П. А. Углов, Н. П. Рашев, В. В. Сорокин.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического указателя, включающего 105 работы, в том числе 9 иностранных. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 17 таблиц, 21 рисунок, 13 приложений.

Заключение Диссертация по теме "Мелиорация, рекультивация и охрана земель", Уваров, Сергей Алексеевич

Выводы и предложения производству:

2. Узкотраншейный дренаж на вариантах 1 и 3 с расстоянием между дренами 10-15 м, глубиной заложения 1,25-1,40 м и фильтрующей засыпкой обеспечил наиболее глубокий уровень почвенно-грунтовых вод и необходимую интенсивность его понижения во влажные периоды (не менее 50 см от поверхности земли в среднем за расчетную декаду), отводил наибольшее количество избыточных вод (коэффициент дренажного стока 0,43-0,46, максимальный модуль стока 1,80-1,55 л/с га). Дренаж указанной конструкции создал влажность почвы в слое 0-30 см близкую к оптимальной для культур полевого севооборота (60-80%ПВ), обеспечил получение наибольших урожаев сельскохозяйственных культур.

3. Узкотраншейный дренаж с расстоянием между дренами 20 м, глубиной заложения 1,25 м и фильтрующей засыпкой высотой 60 см (вариант 2) не обеспечил требуемого водного режима за годы исследований: влажность почвы в слое 0-30 см на данном варианте ежегодно превышалаоптималь-ную в течение 20-60 суток в вегетационный период,коэффициент дренажного стока был в 2 раза меньше в сравнении с вариантами 1,3 и составил 0,22-0,19.

4. Дренаж без фильтрующей засыпки с глубиной заложения 1,0 м, расстоянием между дренами Ими шириной траншеи 0,5 м (вариант 4) также не обеспечил необходимую интенсивность осушения. Глубина уровней поч-венно-грунтовых вод на этом варианте составляла 10-30 см, влажность почвы в пахотном слое - 90-100%ПВ, коэффициент дренажного стока -0,05-0,10, урожай зерновых культур не превышал 1,0 т/га.

7. Выполненное технико-экономическое обоснование исследуемых конструкций дренажа показало, что применением фильтрующей засыпки стоимость дренажа увеличивается в 2 раза, общая сумма капиталовложений при этом возрастает на 25-30%. Коэффициент эффективности капиталовложений на лучших вариантах дренажа (1 и 2) составляет 0,06-0,07.

8. В условиях Северной экономической зоны Европейской территории России осушение тяжелых слабоводопроницаемых почв является существенным резервом расширения посевных площадей под интенсивные сельскохозяйственные культуры. В южных районах Архангельской области с созданием оптимального водного режима на тяжелых дерново-глеевых почвах, типичных на площади 100 тыс.га, можно получать устойчивые урожаи зерновых культур 2,0-3,0 т/га.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата технических наук, Уваров, Сергей Алексеевич, Архангельск

1. Аверьянов С. Ф. Зависимость водопроницаемости почвогрунтов от содержания в них воздуха // ДАН СССР.- 1949.- Т. 19, № 2.- С. 141-144.

2. Агроклиматический справочник Архангельской области JL: Гидро-метеоиздат, 1961.-219 с.

3. Алексанкин А. В., Дружинин Н. И. Мелиорация земель в Нечерноземной зоне РСФСР.- М.: Колос, 1980.- 288 с.

4. Алексанкин А. В., Маслов Б. С. Мелиорация и водное хозяйство Великобритании М.: ЦБНТИ Минводхоз СССР, 1988.- 88 с.

5. Бишоф Э. А., Тилк А. А. Определение параметров регулирующей сети при реконструкции осушительных систем // Реконструкция мелиоративных систем: Сб. науч. тр.- Л.: СНИИГиМ, 1990.- 145 с.

6. Бондаренко Н. Ф. Исследование стабильности фильтрационного потока во времени // Почвоведение 1971. № 7.- С. 70-75.

7. Бондаренко Н. Ф. Исследование фильтрационных аномалий жидкостей. // Сб. науч. трудов по агроном, физике. Вып. 14.- Л.: АФИ, 1967.- С. 2427.

8. Бондаренко Н. Ф. Физика движения подземных вод Л.: Гидрометео-издат, 1973.-215 с.

9. Бондаренко Н. Ф. Физические основы мелиорации почв Л.: Колос, 1975.- 258 с.

10. Брудастов А. Д. Осушение минеральных и болотных земель М.: Сельхозиздат, 1934.- 735 с.

11. Водный режим почв и его регулирование в условиях Нечерноземной зоны: Сб. науч. трудов Л.: СевНИИГиМ, 1997.- 99 с.

12. Воларович М. П. Исследование реологических свойств дисперсных систем//Колл. ж 1954.- Т. 16,- С. 474-477.

13. Временные рекомендации по реконструкции осушительных систем в Нечерноземной зоне РСФСР.- Л.: СевНИИГиМ, 1989.- 53 с.

14. Горшков Н. М. О предельном напряжении сдвига у жидкой воды: Сб. науч. тр. по агр. физике Л.: АФИ, 1972, вып. 29.- с. 47-53.

15. Дерягин Б. В. Упругие свойства тонких слоев воды // ЖФХ.-1932. Т. 3. Вып. 1.-С. 29-42.

16. Дренаж сельскохозяйственных земель. Перевод с английского М.: Колос, 1964.- 720 с.

17. Дружинин Н. И. Изучение региональных потоков подземных вод методом электрогидродинамических аналогий М.: Недра, 1966.- 336 с.

18. Емельянова И. М., Малышева Г. А., Попова Т. П. Повышение продуктивности мелиорируемых земель Нечерноземья. Л.: Агропромиздат, 1987. -255 с.

19. Зайдельман Ф. Р. Естественное и антропогенное переувлажнение почв С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 1992.- 288 с.

20. Иванов А. Н., Неговская Т. А. Гидрология и регулирование стока М.: Колос, 1979.- 384 с.

21. Ивицкий А. И. Основы проектирования и расчетов осушительных и осушительно-увлажнительных систем Минск.: Наука и техника, 1988.- 311 с.

22. Инструкция по проектированию осушительных систем сельскохозяйственного назначения. ВТР-П-76.- М.: Госиздат, 1976.- 76 с.

23. Интенсивная технология возделывания зерновых культур для Нечерноземной зоны. М.: Агропромиздат, 1990.- 256 с.

24. Ионат В. А. Расчет горизонтального дренажа в неоднородных грунтах. Таллин: ЭНИИЗиМ, 1962, 346 с.

25. Канцибер Ю. А., Самофалов Д. П. Гидролого-экономический метод расчета оптимальных расстояний между осушителями // Водный режим почв и его регулирование в условиях Нечерноземной зоны: Сб. науч. тр.-Л.: СНИИГиМ, 1977.- С. 56-60.

26. Канцибер Ю. А., Самофалов Д. П. Оценка вероятных потерь урожайности от переувлажнения почвы // Повышение плодородия почв путем мелиорации: Сб. науч. трудов.- Л.: СНИИГиМ, 1979.- С. 47-50.

27. Канцибер Ю. А. Оценка водо-аккумулирующей емкости тяжелосуглинистых почвогрунтов Северо-Западной зоны РСФСР // Молодые ученые -мелиоративному строительству: Сб. науч. трудов.- Л.: СНИИГиМ, 1973.- с. 87-91.

28. Кац Д. М. Основы геологии и гидрогеологии.- М.: Колос, 1981,- 351с.

29. Качинский Н. А. Физика почв.- М.: Высшая школа, 1965.- 324 с.

30. Климатический справочник СССР. Вып.1.- Архангельск: Гидроме-теоиздат, 1948.- 120 с.

31. Климентов П. П., Кононов В. М. Динамика подземных вод.- М.: Высшая школа, 1973.- 440 с.

32. Климко А. И., Канцибер Ю. А., Ермолина Л. М. Расчеты оптимальных параметров сельскохозяйственного дренажа.- М.: Колос, 1979.- 143 с.

33. Коллинз Р. Течение жидкостей через пористые материалы. Перевод с английского. М.: Мир, 1964.- 350 с.

34. Константинов А. Р. Испарение в природе. Л.: Гидрометеоиздат, 1968.- 532 с.

35. Костяков А. Н. Основы мелиорации. М.: Сельхозгиз, 1960.- 622 с.

36. Косьмин И. М. Повышение эффективности действия гончарного дренажа в тяжелых почвах Калининградской области: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1961.-21 с.

37. Котов А. И., Нерпин С. В. Водоупорные свойства глинистых почв и грунтов, и природа начальных градиентов фильтрации // Изв.АН СССР ОТН. 1958. №9. с. 106-109.

38. Крицкий С. Н., Менкель М. Ф. Расчеты речного стока. Инженерная гидрология М.: Росстройиздат, 1934.- 259 с.

39. Ксензов А. А. Анализ стока на закрытых осушительных системах на тяжелых минеральных почвах Олонецкой равнины // Тр. Карельской ОМС. Петрозаводск, 1972. Вып.2.- С. 115.

40. Лейбензон JI. С. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. М.: Госиздат техн.-теор. литературы, 1947.- 244 с.

41. МаскетМ. Течение однородных жидкостей в пористой среде.1. М.:

42. Гостопиздат, 1949.- 628 с.

43. Маслов Б. С. Осушение (справочник).- М.: Агропромиздат, 1985.- 447 с.

44. Мелиорация земель Крайнего Севера. ВАСХНИЛ.- М.: Колос, 1978.- 272 с.

45. Методика лабораторных и натурных исследований водоприёмной способности дренажных конструкций. М. -.ВНИИГиМ. 1988. - 40 с.

46. Методика расчёта горизонтального дренажа с фильтром и фильтрующими засыпками из зернистых материалов. М. -.ВНИИГиМ. 1988. - 30 с.

47. Методические указания по постановке и проведению опытно-мелиоративных исследований в зоне работ СевНИИГиМ.- Л.: СевНИИГиМ, 1964.- 74 с.

48. Методические указания по исследованию приемов окультуривания и использования мелиорируемых земель. Л.: СевНИИГиМ, 1981.- 87 с.

49. Методические указания по статистической обработке экспериментальных данных в мелиорации и почвоведении. Л.: СевНИИГиМ, 1983.- 273 с.

50. Методические указания по проведению гидрогеологомелиоратив-ных наблюдений в Нечерноземной зоне РСФСР.- Л.: СевНИИГиМ, 1983.- 95 с.

51. Методические указания по постановке и проведению опытов на осушительных системах. Л.: СевНИИГиМ, 1981.- 80 с.

52. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Часть 1-6. Вып.1, Кн.1.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989.- 230 с.

53. Научный отчет СНИИГиМ.- Л., 1983.- 173 с.

54. Нерпин С. В. Влияние пластического сопротивления сдвигу на равновесие и движение влаги в почвах и грунтах // Сб. науч. трудов по агрон. физике. Вып. 19.- Л.: АФИ, 1969.- с. 5-12.

55. Нерпин С. В. Водоудерживающая способность структурных почв и их влагопроводность // Сб. науч. трудов по агрон. физике. Вып. 10.- Л.: АФИ, 1962.-С. 137-144.

56. Нерпин С. В., Нерпина Н. С. Течение структурированных тиксо-тропных жидкостей через пористые среды // Сб. н. труд, по агрон. физике. Вып. 31. Л.: АФИ, 1973.- с.43-52.

57. Нерпин С. В. Учет релаксации вязкости и гидравлической проводимости в задачах нелинейной фильтрации // Доклады ВАСХНИЛ.- 1972.-№ 7.- С. 37-40.

58. Нерпин С. В., Хлопотенков Е. Д. Обобщение закона Дарси для случаев нелинейной фильтрации в ненасыщенных и насыщенных грунтах // Доклады ВАСХНИЛ,- 1970.- № 11.- С. 41-44.

59. Нерпин С. В., Чудновский А. Ф. Физика почвы.- М.: Наука, 1967.- 583 с.

60. Нерпина Н. С., Янгарбер В. А. Учет следов сдвиговой прочности при решении двумерных задач фильтрации // Доклады ВАСХНИЛ.- 1969.- № 9. с. 43.45.

61. Нестеренко И. М. Мелиорация земель Европейского Севера СССР. -Л.: Наука, 1979.-360 с.

62. Осушение избыточно увлажненных земель // ЦНТИ. Тематическая подборка № 1165-85.- Архангельск, 1985.- 160 с.

63. Осушение почвы подземным дренажем / Проф. Шпетле.- М.: МГУ, 1912.- 130 с.

64. Осушение тяжелых почв: Сб. науч. трудов ВАСХНИЛ.- М.: Колос, 1981,- 238 с.

65. Павловский Н. Н. Теория движения грунтовых вод под гидротехническими сооружениями. Т. 11. Собрание соч. М.: Изд. АН СССР, 1956.- 352 с.

66. Панов В. К. Мелиорация и интенсификация сельского хозяйства Нечерноземной зоны РСФСР.- Л.: Лениздат, 1976.- 221 с.

67. Полубаринова-Кочина П. Я. Теория движения грунтовых вод. М.: Наука, 1977.- 664 с.

68. Пути повышения эффективности мелиорации тяжелых почв: Сб. науч. трудов Л.: СевНИИГиМ, 1988.- 117 с.

69. Развитие исследований по теории фильтрации в СССР.- М.: Наука, 1969.- 545 с.

70. Рейнер М. Реология М.: Наука, 1965.- 223 с.

71. Рекомендации по осушению тяжелых почв в Ленинградской области. Л.: СНИИГиМ, 1987.- 79 с.

72. Рекомендации по окультуриванию и сельскохозяйственному использованию мелиорируемых земель в Нечерноземной зоне РСФСР.- Л.: СНИИГиМ, 1978.- 66 с.

73. Рекомендации по проектированию закрытого дренажа в СевероЗападной зоне РСФСР.- Л.: СевНИИГиМ, 1976.- 78 с.

74. Рекомендации по проектировании объектов реконструкции в слабоводопроницаемых грунтах на опытно-производственных участках Нечерноземной зоны РСФСР.- Л.: СевНИИГиМ, 1989.- 34 с.

75. Рекомендации по расчетам параметров режимов осушения и увлажнения сельскохозяйственных земель Л.: СевНИИГиМ, 1981.- 98 с.

76. Роде А. А. Основы учения о почвенной влаге. Л.: Гидрометеоиздат, 1965,- 663 с.

77. Роде А. А. Почвоведение М.: Гослесбумиздат, 1955.- 524 с.

78. Руководство по проектированию осушительно-увлажнительных систем М.: Главнечерноземводстрой, 1976.- 135 с.

79. Рывкина Т. Ф. Расчет глубины залегания грунтовых вод, обеспечивающих заданные предельные значения влажности почвенного слоя // Сб. науч. тр.- Л.: АФИ, 1971. Вып. 32.- С. 50-56.

80. Саттаров М. А. Некоторые модели фильтрации в пористых средах // ДАН СССР.- 1972.- Т. 203, № 1.- С. 54-57.

81. Секретева М. О. Конструкции дренажных систем и их эффективность при осушении тяжелых почв в Нечерноземной зоне. Автореф. дис. канд. техн. наук Новочеркасск, 1996.- 24 с.

82. Слейчер Р. Водный режим растений. Перевод с английского М.: Мир, 1970.-365 с.

83. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения М., 1986. -57 с.

84. Соболев В. Д. Исследование движения влаги в микрокапиллярах. Автореф. канд. техн. наук Л., 1971.-16 с.

85. Терцаги К. Теория механики грунтов. Перевод с английского М.: Госстройиздат, 1961.- 507 с.

86. Уилкинсон У. Л. Неньютоновские жидкости М.: МИР, 1964.- 216 с.

87. Указания по фильтрационным расчетам горизонтального трубчатого дренажа.- Минск: БелНИИМиВХ, 1977.- 44 с.

88. Установление расстояний между дренами. Дополн. к ВТР-П-8-81.- Минск: Урожай, 1981,- 70 с.

89. Флорин В. А. Основы механики грунтов. Т. 1.- М-Л.: Госстройиздат, 1959.- 357 с.

90. Хоммик К. Т. Основы расчета осушительных систем Таллин: изд. МСХЭССР, 1966.- 120 с.

91. Чарный И. А. Подземная гидромеханика М.: Гостехиздат, 1948.- 196 с.

92. Шейдеггер А. Э. Физика течения жидкостей через пористые среды.- М.: Гостоптехиздат, i960.- 249 с.

93. Шишова И. А. Особенности дренирования тяжелых почвогрунтов. Автореф. дис. канд. техн. наук.- М., 1982.- 20 с.

94. Шкинкис Ц. Н. Гидрологическое действие дренажа.- JL: Гидроме-теоиздат, 1981.- 310 с.

95. Эггельсманн Р. Руководство по дренажу.- М.: Колос, 1978.- 255 с.

96. Экономика мелиорации земель Нечерноземной зоны РСФСР.- JL: Лениздат, 1978.-288 с.

97. Энергетическая оценка технологий в земледелии. Методические рекомендации.- С.-Петербург-Пушкин: СЗНЦРАСХН, 1994.- 22 с.

98. Childs Е. С., Tzimas Е. Darsy's Law at Small Potetiall Gradients // Soil Sci.- 1971.- Vol. 22, № 3.- PP. 319-327.

99. Kovacs Gy. Seepag Law for Microseepage // The 13-th Congr. of the Intern. Ass. for Hydraulic Research (IAHR).- Kyoto, 1969.- Vol. 4(b).- PP. 1-8.

100. Marshall G. A relation of pores // J. of Soil. Sci.- 1958.- Vol. 9, n. 1.- PP.1.8.

101. Olsen H. Darcy's Law in Saturated Kaolin // Water Resources Research. -1966.- Vol. 2.- PP. 287-295.

102. Poulovassilis A. Hysteresis of Pore Water and Application of the Concept1.dependent Domains // Soil. Sci.- 1962,- Vol. 93, № 6.- PP. 405-412.

103. Rubin J., Steinhardt R. Soil Water Relation during Rain Infiltration.I. Theory // Soil Sci. Soc. Amer. Proc.- 1963.- Vol. 27, № 3.- PP. 246-251.

104. Schwartzendruber D. Applicability of Darcy's law // Soil Sci.- 1968.-Vol. 32, n. l.-PP. 11-18.

105. Schwartzendruber D. Modification of Darcy's law for the flow of water in soils // Soil Sci.- 1962.- Vol. 93, n. 1.- PP. 22-29.

106. Schwartzendruber D. Non-Darcy Behaviour and Flow of Water in Unsaturated Soils // Soil Sci. Soc. Amer. Proc.- 1963.- Vol. 27, n. 5.- PP. 491-495.91

Информация о работе

Уваров, Сергей Алексеевич
кандидата технических наук
Архангельск, 2000
ВАК 06.01.02

Диссертация

Обоснование параметров закрытого дренажа на тяжелых почвах при реконструкции осушительных систем в условиях юга Архангельской области - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы