Дренаж на участке с высоким уровнем грунтовых вод

Придомовая территория, огород или сад часто страдают от подъема грунтовых вод. Чрезмерное количество влаги негативно влияет на состоянии фундамента строения, вымывает плодородный слой земли. Сырость способствует образованию плесени, росту лишайников, размножению лягушек, змей, разрастанию камыша. Владельцы загородной недвижимости могут самостоятельно выполнить дренаж воды с участка с помощью специальных средств для защиты от неприятностей. Сделать дренаж на участке с высоким уровнем грунтовых вод можно своими руками. Для этого вам нужно следовать инструкции и иметь все необходимые материалы.

Высокие грунтовые воды

Дождевая и талая вода на участках с глинистой почвой, расположенных в долинах и низинах речушек могут привести к избыточной влажности. При помощи визуального осмотра местности и расположенных на ней сооружений поможет оценить общее состояние придомовой территории. Дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод своими руками требуется проводить при наличии следующих факторов:

• осыпание штукатурки со стен, перекос оконных и дверных конструкций, наличие трещин на стеклах — что свидетельствует о потери прочности в результате вымывания цемента;
• запах сырости, гнили, наличие плесени — разрушающих бетонные и деревянные конструкции;
• загнивание корневой системы садовых деревьев;
• чрезмерное разрастание сорной травы: камыша, крапивы, полыни;
• увеличение численности лягушек, улиток, комаров, ужей;
• затопление водой погреба, подвала, выгребной ямы;
• коррозия элементов систем инженерной коммуникации: канализации, водопровода;
• выталкивание септика из грунта.

Проведение пробного зондирования позволит определить качество и состав грунта. При обнаружении на глубине 1-2 метра грунтовых вод на участке следует выполнять мероприятия по проводке дренажа. Принудительное осушение требуется не отдельным участкам, где расположены подсобные строения, туалет, дом, летняя кухня, колодец, а всему участку. Для достижения эффективного результата необходим монтаж разветвленной системы дренирования.

Виды дренажных систем

Понизить уровень залегания грунтовых вод можно с помощью устройства дренажа открытого и закрытого типа, откачки дренажными насосами, изготовления искусственным насыпей, устройства дренажного пруда. Простая система сточных каналов позволяет провести частичной осушение. Они прокладываются между грядками, по периметру участка. Талая и дождевая вода собирается в водосборных рукавах, затем попадает в магистральный канал, после чего оказывается в дренажном колодце или за пределами участка.

Открытый дренаж грунтовых вод своими руками выполняется поэтапно:

• траншеи копают глубиной 40 см, шириной —1/3 глубины, для обеспечения самотека воды важно выполнить небольшой уклон;
• канал, расположенный не далеко от построек, заглубляют на 25-30 см по отношению к опорным элементам и фундаменту;
• дренажные канавы не располагают по периметру сооружений, поскольку их стенки не укреплены, а это может привести к деформированию фундамента.

Для решения вопроса как сделать дренаж при высоком уровне грунтовых вод успешно используется закрытая система. Она состоит из сети труб, соединенных с дренажным колодцем, размещенного в нижней позиции. Работы ведутся в определенном порядке:

• вначале разрабатывается план отвода воды;
• трубы размещают по периметру построек и между деревьями;
• согласно плана выполняется разметка участка;
• траншею капают глубиной ниже точки промерзания, вдоль здания — ниже фундамента на 15 см;
• песчаную подушку засыпают на дно канавы. Крупнозернистый песок, слоем 10-15 см, заливают водой, но не трамбуют;
• укладка геотекстиля;
• засыпка гравия — фильтрующей прослойки, толщиной 5-10 см;
• укладка труб полимерных гофрированных, оболочка из геотекстиля защищает от заиливания, диаметр трубы магистрального канала 100 мм, вспомогательного — 75 мм;
• пространство канала засыпают средним и крупным гравием в качестве фильтрующей прослойки;
• свободные края геотекстиля засыпают гравийной крошкой, оставшимся от рытья траншеи грунтом.

Трубная система дренажа

Дренаж грунтовых вод вокруг дома проводится с помощью трубной системы. Первый этап включает обустройство траншеи, которая роется по периметру основания объекта. Ее глубина зависит от уровня залегания фундамента. По углам дома обустраивают колодцы технологические и смотровые. Дно траншеи засыпают подушкой: мелким щебнем с песком, помогающей избежать деформации дренажа при движении почвы.

В дренажные траншеи укладывают пластиковые трубы сечением 100-110 мм, с отверстиями по периметру. Обмотка из геотекстильного полотна препятствует заиливанию труб, пропуская внутрь только жидкую фракцию. Засыпка траншей начинается с укладки водоотводного слоя ПГС толщиной 10 см, который уплотняют. Затем используется земля, оставшаяся после рытья траншеи, в завершении поверхность накрывается снятым дерном.

Выбор элементов и комплектующих

Для хозяев участков с высоко грунтовыми водами задача как сделать дренаж играет важное значение. Грамотное выполнение работ позволит вывести грунтовую воду за границу территории или собирать ее в емкости для дальнейшего использования в хозяйстве. Дренаж дома, выполненный своими руками с применением профессиональных материалов, защитит фундамент от разрушения. С его помощью на прилегающей к дому территории сохранится здоровый микроклимат, вырастет урожай плодовых и ягодных культур.

Купить комплектующие для устройства дренажа грунтовых вод на участке предлагает компания «Дренаж Pro». Каталог товаров радует разнообразием и доступными ценами. Оформить заказ можно по телефону или оставить сообщение на сайте компании. Стоимость товара зависит от объема и способа доставки. Услуга самовывоза со склада в Москве позволит сэкономить расходы и получить материал в короткие сроки. Профессиональные дренажные системы сделают участок уютным и сухим в любую погоду, обезопасят фундамент дома от разрушения. Важным преимуществом используемой технологии служит комплексный подход в поэтапному монтажу подходящего вида системы на придомовой территории.

Дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод.

Время на чтение: 4 мин.

Участок с высокими грунтовыми водами может быть опасен морозным пучением грунта под зданием и, соответственно, его деформацией в начале зимы и весны. Также, повышенная влажность верхнего слоя почвы плохо влияет на первые венцы сруба. Чтобы избежать этих проблем, важно грамотно устроить дренажную систему. Она обеспечит отвод влаги от стен и фундамента и избавит дом от необходимости делать капитальный ремонт. 

Негативное влияние грунтовых вод 

Грунтовые воды — это безнапорный водоносный горизонт, они находятся в почве на малой глубине. У каждого участка разный уровень залегания влаги, но если она располагается высоко, то весной и в течение года уровень постоянно колеблется, причиняя хозяину дома неудобства. Например, во время оттепели или при продолжительных ливнях вода поднимается, нередко затопляет участок и фундамент, зато в жаркое засушливое лето отступает. Переувлажненность участка приносит вред не только постройкам, но и огороду, саду, канализации. 

Владелец участка с высоким уровнем грунтовых вод может столкнуться с такими проблемами как: 

• Затопление септика и уличного туалета. Это опасно инфекциями и поломкой оборудования.  
• Затопление нижних уровней дома: цоколя, подвала, погреба. Продукты, инструменты и другие предметы, хранящиеся там могут испортиться. 
• Появление мха, плесени и дальнейшее их распространение по бревну.
• Разрушение фундамента. Он может растрескаться, что приводит к медленному разрушению. Чтобы его предупредить в процессе монтажа фундамента мы заботимся о качественной гидроизоляции. 
• Застой воды, который отрицательно сказывается на саде, огороде, ландшафтном дизайне. Растения перенасыщаются влагой и погибают.
• Разрушение отмостки. В ней появляются трещины, размываются пешеходные дорожки.

Как распознать переувлажненный участок

Не стоит беспокоиться о вышеперечисленных проблемах, если уровень грунтовых вод ниже 1,5 метра от поверхности земли. Если меньше или ваш участок находится вблизи водоёма, на глинистой почве, он ровный, без склонов — тогда нужно принимать меры. Но как распознать высокое залегание вод на своей земле? Есть несколько способов сделать это без специального оборудования.  

Если на участке уже есть постройки, то о проблеме свидетельствует:

• Осыпание штукатурки внутри или снаружи.
• Перекос окон или дверей, их заклинивание. 

Если участок ещё пустой и на нём есть лишь растения, следует обратить внимание на то, какие их виды там растут:

• Мать-и-мачеха, плющ, крапива, осока — очень высокий уровень грунтовых вод.
• Лабазник, камыш, тростник — влага на глубине 3 метров. 
• Полынь, солодка — слой глубже 5 метров. 
• Дуб, верба, клён, береза — растут на водоносных жилах, наклонены в их сторону. 

Универсальный способ проверить высоко ли водоносный слой на участке — осмотреть землю на предмет луж. Если на вашей земле всегда «мокро» и лужи долго не сохнут, то вывод напрашивается сам собой. 

Конечно, перед строительством следует желательно провести пробное бурение или зондирование участка. Это поможет собрать данные о почве, её составе и качестве грунтов. Экспертиза позволит оценить риск или подтвердить безопасность вложения средств в строительство, даст вам уверенность или инструкцию к дальнейшим действиям. О дренажной системе участка нужно позаботиться вне зависимости от результатов. Для высокого уровня влаги подходят два типа дренажа: открытый и закрытый. 

Открытая дренажная система

Открытый дренаж участка представляет собой кювет или, проще говоря, траншею глубиной около метра по всему периметру участка. Со стороны предполагаемой зоны затопления (ближе к водоёму) боковая часть траншеи выкапывается с уклоном примерно 30%, для ускорения и упрощения стока воды. Канавы и траншеи соединяются, вода отводится к колодцу. При проведении работ важно правильно выбрать степень уклона, иначе на отдельных участках вода может по-прежнему скапливаться. Чтобы траншеи не портили внешний вид участка их засыпают крупным щебнем, на поверхности допустимо использовать камень или крошку более мелкой фракции. Открытый дренаж хорошо справляется с большим количеством воды и достаточно прост в обустройстве. 

Лучшее время для таких работ — весна, оттепель. Тот самый период, когда грунтовые воды максимально поднимаются и проще определить необходимую глубину траншей.  

Закрытая дренажная система

В закрытой системе нет открытых канав и труб, что несомненно, является преимуществом. Здесь трубы залегают на большей глубине, в районе 60-100 см. Чаще всего используются гофрированные перфорированные пластиковые трубы, так как они не вредят окружающей среде в отличие от асбестоцементных. Чтобы избежать заиливания, их подсыпают щебнем и оборачивают слоем геотекстиля. В продаже можно встретить уже готовые обмотанные трубы, что значительно упрощает процесс. Способ требует больших финансовых затрат, чем открытый дренаж, но справляется с высокими грунтовыми водами более качественно. К тому же, не портится внешний вид участка. 

Рекомендации от Избы по эксплуатации дренажной системы

Если не заботиться о дренажной системе, то со временем даже она может выйти из строя, поэтому не забывайте следовать нашим простым советам.

• Обязательно чистите дренажные колодцы. Для этого можно использовать дренажный насос, а регулярность чистки зависит от условий эксплуатации в каждом конкретном случае.  
• Промывайте трубы, чтобы избежать заиливания и избавиться от грязи. Обычно трубы прочищают раз в несколько лет, если они обернуты геотекстилем, можно проводить чистку реже. 
• Рекомендуем предусмотреть прогрев трубы в зимнее время при помощи специального электрокабеля. Это делается для того, чтобы исключить образование наледи внутри и снижение пропускной способности. 

Дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод своими руками | Своими руками

Высокий уровень грунтовых вод (когда они залегают на глубине 50 см от поверхности) – довольно частое явление в садовых наделах, особенно на участках с глинистыми почвами. Чтобы впоследствии избежать неприятностей и не перекапывать уже сложившийся сад, стоит заранее оборудовать территорию дренажной системой. Она позволит понизить уровень грунтовых вод, собрать и отвести с участка дождевые потоки, сделать его сухим и красивым.

У всех на виду

Если участок имеет неровный рельеф или расположен на склоне, для отвода поверхностных вод во время сильных дождей и таяния снегов достаточно открытых дренажных канав шириной 0,3-0,5 м и глубиной до 70-100 см. Их прокладывают по периметру участка, а воду из них отводят в общую сточную канаву или овраг за пределами участка.

Для правильного устройства дренажа важно определить направление естественного уклона территории, чтобы вода стекала самотеком без принудительной откачки.

Если топографического плана с отметками высот нет, просто посмотрите, куда течет вода во время дождя. Обеспечив отвод, нужно проследить, чтобы вода двигалась беспрепятственно по всему периметру и нигде не застаивалась. Стенкам канавы придают уклон в 45й и обмазывают слоем глины либо выкладывают камнем.

---

Читайте также:  Дренаж заболоченного участка – комплекс мер

---

Устройство дренажного водоема

В случае когда отвести воду за пределы участка не представляется возможным, устраивают дренажный водоем. Для такого озерца выбирается самое низкое место участка. Найти его легко, достаточно посмотреть, где после сильного дождя подолгу застаивается вода (но не ближе 5 метров от дома, иначе будет подтапливаться подвал).

Прудику придают неровную форму, минимальная глубина – 1 м. Стенки обмазывают глиной в два слоя, верхний из которых можно декорировать камешками. При высоком уровне фунтовых вод берега укрепляют камнем и посадкой осоки, камыша и других влаголюбивых растений. Можно защитить стенки от размывания с помощью плетя, который устанавливают с небольшим наклоном в сторону берега.

1  – центральная траншея
2 — собирающие дрены
3 — дренажный водоем

Дренаж искусственного пруда

Что делать, если ваш декоративный прудик во время дождя переполняется водой и выходит из берегов, заливая все вокруг? Этого не произойдет, если перед установкой жесткой формы в котловане устроить хороший дренаж из песка и гравия.

Если дно выстелено пленкой, неподалеку от прудика придется оборудовать дренажный колодец глубиной около 1 м и заполнить его любым хорошо пропускающим воду материалом: гравием, щебнем, битым кирпичом. Прудик и колодец соединяют трубой для отвода излишков воды.

Переливную трубу вдавливают немного в берег и укладывают с небольшим уклоном в сторону колодца, а затем маскируют с помощью камней и растений. Можно прорыть неглубокую дренажную канавку, выстелить ее геотекстилем, заполнить гравием и замаскировать под русло сухого ручья.

Совет эксперта

На дно дренажного водоема насыпают слой песка и сверху — гравия (в этом случае котлован будет служить дренирующим колодцем). Если использовать щебень из известняка или белого камня, вода приобретет приятный голубой оттенок. В случае когда устроить дренажный водоем не удается, воду собирают в скрытый под землей дренажный колодец, откуда ее насосом откачивают за пределы участка.

Линейный водоотвод

Чтобы осушить равнинный участок, понадобится устройство более сложных дренажных систем. Обычно их делают закрытыми и планируют на стадии проектирования участка и дома. Линейный водоотвод представляет собой систему заглубленных желобов (водостоков) и пескоуловителей – емкостей, в которых задерживается вынесенный потоком воды песок и мелкий мусор. Водосборные каналы устанавливают в траншею на слой бетона.

1  —дорожное покрытие
2 — выравнивающий слой
3 — основание дорожного покрытия
4 — водоотводный лоток
5  — решетка

Монтаж начинают с установки пескоуловителя в нижней отметке трассы. Далее шнуром намечают линию укладки каналов. Сверху водостоки и пескоуловители закрываются съемными решетками. Линейный водоотвод при необходимости дополняют точечными водосборниками под крышными водостоками, поливочными кранами и над смотровыми колодцами.

На заметку

Сделать уклон для водоотвода можно несколькими способами: устроив уклон грунта, использовав желоба, внутренняя поверхность которых имеет конструкционный уклон, а также организовав ступенчатый уклон за счет применения водостоков разной высоты

Материалы и конструкции

Системы поверхностного водоотвода различаются особенностями конструкции, типоразмерами, допустимой нагрузкой, материалами. Для использования на даче оптимальны водостоки шириной 100-130 мм, для мест с повышенной интенсивностью водосбора при-годятся каналы шириной до 200 мм.

Желоба могут быть изготовлены из различных материалов. Для организации дренажа загородного участка удобны конструкции из полимерных материалов, морозостойкие, прочные. Пластиковые водоотводные лотки удобны в монтаже: их можно укоротить на нужную длину прямо на месте. Хороши также прочные и морозостойкие изделия из полимербетона и фибробетона (армированного стекловолокном).

Глубинный дренаж заболоченного участка

В тех случаях, когда участок расположен на глинистой почве, в низине, заболочен, находится вблизи естественных водоемов, а также если планируется эксплуатация пространства под домом (подвал, цокольный этаж, подземный гараж) необходим глубинный дренаж, понижающий уровень грунтовых вод.

В этом случае на участке прокладывают сеть специальных труб (дрен), по которым избыток грунтовых вод отводится за пределы участка, в коллектор или специальный колодец. Потребуются серьезные земляные работы: для дренажа копают траншеи глубиной 1-1,2 м, в которые укладывают пластиковые гофрированные и перфорированные трубы (все чаще применяют специальные трубы, обернутые в фильтр из геотекстиля).

1  — колодец
2 — плодородный грунт
3  — песок
4 — крупнозернистый гравий
5  — камни
6 — вода направляется за пределы участка
7 — ил, оседающий на дне
8 — дренажная труба

---

Ссылка по теме:  Дренаж участка своими руками – фото и советы по устройству для отвода стоячих вод

---

Как это сделать?

Строительство начинают с водоприемника. Затем прокладывают траншеи: центральную -для закрытого коллектора, по которому вода будет поступать в водоприемник, и боковые – под собирающие дрены.

Ширина траншей – 35-40 см. Коллектор располагают ниже дрен, чтобы вода самотеком шла из дрен в коллектор, а из коллектора – в водоприемник. Траншеи должны иметь уклон в сторону более низкого места не менее 3-4 см на погонный метр.

Во время ближайшего дождя проверяют, как уходит вода из траншей, затем систему собирают дальше.

Дно выстилают геотекстилем, насыпают дренаж из щебня, керамзита или мелких камней слоем 5 см.

На дренаж, соблюдая уклон, помещают трубы и засыпают их чистым щебнем или гравием (слой 30-40 см).

Этот «пирог» заворачивают оставленными краями геотекстиля и засыпают крупным песком или щебнем (слой 10-30 см), поверх укладывается грунт.

© Автор: Ольга Сарина

---

УСТРОЙСТВО ВАРИАНТЫ И ОФОРМЛЕНИЕ ДРЕНАЖА – СОВЕТЫ СПЕЦИАЛИСТОВ И МАСТЕРОВ

---

В средней полосе России, Подмосковье, на тяжелосуглинистых почвах, в низинах дренаж – базовая инженерная конструкция, которую закладывают на первых этапах ландшафтных работ. Чаще всего дачнику приходится разбираться с проблемами водоотвода самостоятельно, но и помощь специалистов пойдет только на пользу.

Дренаж – это система водопонижения, сбора и удаления избыточной воды с поверхности грунта или с определенной глубины. Лучшее время для строительства – процесс планировки и благоустройства участка. Система осушения участка отводит воды, чтобы не страдали дачные постройки, подвалы, дорожные покрытия, садовое освещение к зеленые насаждения

Дренаж – достаточно сложный и наукоемкий раздел ландшафтной инженерии. Этот вид работ изначально делают грамотно, иначе при переделке опять поднимают грунт на всем участке.

НАША СПРАВКА

Одни участки дренируют полностью, на других делают выборочный дренаж (например, в понижении рельефа). На повышенном  рельефе, легких почвах с низким уровнем грунтовых вод дренаж не делают.

Дренаж необходим на ровном рельефе, т.к. осадки переувлажняют почву. Его делают на сыром, заболоченном участке (средний и тяжелый суглинки), при высоком уровне грунтовых вод (от 2 м и меньше). На глинистой почве при высоком уровне грунтовых вод (не ниже 1 м) во время оттепели глина «гуляет» – фундамент построек «плывет», становится неустойчивым. Подошва глубоко заложенного фундамента рискует оказаться в зоне сезонного подъема грунтовых вод. При морозном пучении земля выталкивает строение (например, септик) наружу. Ленточный фундамент забора «запечатывает» естественные пути отвода воды по периметру участка. При большой площади водонепроницаемого мощения (бетон, брусчатка, тротуарная плитка) дренаж позволяет избежать образования луж на них.

На склоне быстро уходящая вода неравномерно размывает плодородный слой почвы, вымывая питательные вещества. Защищая дом. устраивают нагорную канаву – ров достаточной глубины, -из которой отводят воду ниже участка в сточную канаву, овраг, водоем. Края канавы от обсыпания защищают посадки влаголюбивых растений с мощной корневой системой. На склоне делают террасы и подпорные стенки с обязательным устройством водоотводящих канав вдоль подпорной стенки.

Зеленый наряд

Растения-индикаторы, произрастающие на участке, многое «расскажут» об уровне грунтовых вод. Грунтовые воды находятся на уровне 0-10 см –  осоки дернистая и пузырчатая, 10-50 см – осоки лисья и острая, вейник Лангсдорфа, 50-100 см – таволга вязолистная, черника обыкновенная, багульник болотный, 100-150 см – овсяница луговая, полевица белая, чина луговая, более 150 см -клевер луговой, подорожник большой, пырей ползучий. Если во время засухи конский щавель, крапива, болиголов, наперстянка продолжают рост, это говорит о близости воды. Если на участке растут вереск обыкновенный, солодка голая или полынь песчаная – вода находится на безопасной глубине.

Дренаж также необходим, если газоны и цветники обслуживаются системой авто полива

Все под контролем

Цель дренажа – регулирование водновоздушного режима почвы. Вода и доступ кислорода нужны корневой системе растений и почвенным микроорганизмам. Переизбыток воды выдержат не многие растения, а о ландшафтном дизайне и говорить не придется.

Сырые почвы всегда холоднее – древесные растения, газонные травы «задыхаются», ухудшаются их рост, кущение, снижается иммунитет. Если во время массового таяния снега в апреле вода стоит на высоте 5 см более двух недель, газон сильно страдает.

На лесном участке вода медленнее испаряется, застойное увлажнение провоцирует гниение корней, испытывающих недостаток кислорода. Особенно страдают древесные растения, чья корневая система залегает глубоко в грунте. Локальный дренаж под каждое растение делают для плодовых деревьев, каштана, дуба, туи и многих других пород. Если высоко стоящие грунтовые воды (выше 2,5 м) мешают расти деревьям на всем участке, для его осушения в каналы укладывают дренажные трубы на 20-30 см ниже – по ним вода стекает в более низкие места. Обычно интервал между трубами глубинного дренажа – 10-20 метров.

У деревьев в земле формируется сеть крепких магистральных корней, от которых повреждения получают твердые коммуникации: изгибаются трубы, нарушается их герметичность. Инженерные сети раскапывают для устранения проблем, травмируя корни. Сегодня при монтаже по бокам труб устанавливают специальный армированный тканый материал, который препятствует прорастанию корневой системы дерева. Согласно нормативам, минимальное расстояние от оси дерева до подземного дренажа, бровки канавы – 2,0 м, для кустарника – 1 м.

Природный баланс

Стремление к гармонии с природой заставляет грамотно использовать особенности природного ландшафта, максимально сохраняя природный баланс. На сыром участке лишнюю воду через дренажную систему отводят в декоративный водоем. В подстилающем глиняном слое копают котлован, укрепляют его берега, устанавливают помост или мостик, украшают светильниками, садовыми фигурами, растениями-гидрофилами.

Устраивают поглотительный колодец, в котором находится профильтрованная верхним слоем дождевая и талая вода. Железобетонный колодец украшают контейнерами с цветами, малыми садовыми формами, мозаикой, камнями, деревом, маскируют под деревенский колодец или мельницу.

С водой или без воды отлично смотрится каменистый ручей, под который декорируют открытую дренажную канаву в месте большого скопления ливневых вод. Его камни желательно «посадить» на песчано-бетонный раствор, иначе под действием водяного напора они сместятся, композиция нарушится Прибрежную зону по периметру заполняют измельченной корою, отсыпкой из песка, галькой. Сухой ручей приближают к реальному водоему растения – ирис болотный, бруннера, осоки, лилейники, хосты, тростник, живучка ползучая и др.

Генеральный план участка

Варианты оформления дренажа

Открытые канавы не всегда эстетичны, небезопасны для детей. Их оформляют разнофракционной щебенкой: на дно канавки укладывают более крупные камни, сверху присыпают мелкими. Засыпка гравием поверхностного дренажа защищает дно от вымывания, укрепляет стенки канавы от осыпания. Для ассоциации с ручьем берега канавы украшают растениями.

Если устраивать над уложенной в канаву трубой большого диаметра каменные композиции (горку, рокарий), следует рассмотреть финансовые затраты на демонтаж при ремонте дренажа в будущем.

Интересно, что большинство ветряных мельниц Голландии не перемалывают зерно, а занимаются перекачкой воды. Большая часть ее территории лежит ниже уровня моря, на очень высоком уровне грунтовых вод. С помощью плотин, дамб, шлюзов, каналов территорию осушают и выращивают красивые сады.

ДРЕНАЖ УЧАСТКА И ЕГО ОСУШЕНИЕ – ВИДЕО

© Автор: М.Григорьева

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

---

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!

Дренаж на участке с высоким уровнем грунтовых вод «

Как показывает опыт, практически каждый участок нуждается в дренаже. Даже тот, который расположен в сухом месте. Изменения наступают совершенно неожиданно. Движение и сезонные колебания подземных вод, дождливое лето, начавшееся рядом большое строительство – тоже весомая причина для принудительного осушения. Грунтовые воды – это инфильтрация (просачивание) в землю осадков и поверхностных вод, которые накапливаются в подземных складках и расщелинах; они могут быть везде, располагаются на разных уровнях от поверхности. Уровень грунтовых вод (угв) можно определить с помощью геодезистов, а можно и самостоятельно.

Если на первый взгляд не понять, будут мешать подземные воды или нет, то нужно присмотреться и уяснить, что представляет окружение, каковы растения и насекомые.
В местах, где угв высокий, растут в основном болотные виды растений (хвощ, конский щавель, крапива, рогоз, болиголов, верба, ольха, камыш), а зелень сочная и здоровая. Некоторые растения (солодка, полынь) указывают, что грунтовые воды находятся на безвредном расстоянии. В сырых местах больше мошки, комаров. Можно заглянуть в колодец, если он есть. Если воды много, то грунтовые воды находятся близко.
Конечно, лучший и безошибочный способ — бурение. Да, это недёшево. Но если собираетесь строить дом, то это необходимое мероприятие.

А нужен ли дренаж вообще?

Конечно, можно обойтись без него, но тогда нужно постоянно ждать сюрприза. И он может оказаться очень неприятным.
Грунтовые воды живут тихо, но могут натворить дел, которые обходятся дорого. Так может поплыть фундамент, а то и весь дом. Редко, но такое бывает. Будет происходить обязательно постепенное разрушение фундамента.
Некоторые садоводы считают, что если нет большого дома, то и дренаж ни к чему. Но это не совсем верно. И вот почему…
• Постоянная, невидимая сырость на участке приведёт к загниванию корневой системы многих растений, которым лишняя жидкость противопоказана. Этот процесс идёт медленно и на первый взгляд его практически не видно, но со временем будет заметно, как слабеет растение, хиреет, хотя в таком состоянии оно ещё продержится немалое время. На участке будут появляться растения, которые здесь совсем не нужны.
• Излишняя вода вымывает питательные элементы.
• А затопление подвалов, выгребных ям, самодельных холодильников, которые находятся на глубине, – это уже не неприятности, а прямая незапланированная трата денег и нервов.
Если угв менее метра, а это покажет любая небольшая (около/более метра) яма на участке, наполнится водой в течение двух-трех суток. В таком случае без дренажа просто не обойтись. Можно провести дренаж участка своими руками, это обойдется недорого.

Если уровень грунтовых вод высокий, необходим комплекс мероприятий осушению. Это затратное мероприятие. Осушение можно провести экономно, если все или большинство работ сделать своими руками.
Проведению экспертиз народ противится, это понятно, не хочется платить не понятно за что, но это до тех пор, пока сами не вникли в суть проблемы. И всё-таки необходимо убедиться, каков уровень угв.

Есть ещё один недорогой способ – это самостоятельное бурение. Использовать можно недорогой инструмент – садовый бур с удлинителями. Сделать пробную скважину на пару метров. Уже при бурении будет видно, какова вынимаемая почва. Если грунтовые воды близко, грунт будет пропитан ею. Осталось понаблюдать некоторое время. Если не засушливое лето, то картина нарисуется быстро: вода либо появится при таком уровне бурения, либо нет. Если жидкости нет, то вам более или менее повезло.
Даже высокий уровень подземных вод является решаемой проблемой. Выход есть – это дренирование участка.

Виды дренирования

Дренирование – это комплекс мероприятий, направленных на сбор грунтовых вод и вывод их за территорию участка. Бывает нескольких видов:
Поверхностное дренирование
Глубинное дренирование.
Сочетание поверхностного и глубинного.
Сами названия говорят об их различии, здесь все элементарно, правда не всё так просто при ух установке. Земляные работы – это трудоёмкий, грязный, неудобный для обитателей вид работы. Именно поэтому установить дренаж садового участка следует на первом этапе освоения дачной территории.

Поверхностный дренаж

Бывает нескольких типов: открытый, точечный, линейный.

Открытый тип известен издавна, им пользовались наши деды. Это были достаточно глубокие открытые рвы по границе домовладения. По ним бежали осадки, лишняя грунтовая вода. Некоторые рвы были отделаны досками, камнями. А в тех местах, где ходили люди, ров был закрыт щитами из досок или бревен. Состоятельные хозяева закрывали щитами все доступные для детей места. Недостатком такого дренажа является появление заторов для воды в следствие засорения сухой травой, листвой, мелкими камнями, гниющей доской. Приходилось очищать и поправлять ежегодно. Желающие не тратиться и теперь применяют этот способ. Он оправдан в тех местах, где уровень грунтовых вод низкий.
Линейный способ по сути такой же, как и открытый, но здесь применяются современные материалы и технологии. Он используется для осушения площади вокруг дома. Выкапывается канава, где устанавливаются водоотводные лотки (1 00014560) из ПВХ с наклоном для организации утечки воды в нужном направлении. В нескольких местах установлены пескоуловители (500116320). Рвы отделываются бетонной смесью, чтобы не осыпались, а сверху закрыты защитными решетками. Они из пластика, но в тех местах, где имеется большая нагрузка, применяются решетки металлические.
Точечный дренаж предуготовлен для сбора воды на определённой точке. Это может быть место водостока с крыши. В том месте устанавливается дождеприёмник, он вкопан в почву, закрывает его решетка заподлицо с отмостками. Дождеприемник имеет трубную отводку в колодец. В ней есть перфорированная ёмкость для мусора, которая легко очищается, и даст возможность функционировать системе долгое время.
Поверхностный дренаж решит проблему осушения, если уровень грунтовых вод низкий, при высоком уровне следует установить глубинный дренаж.

Глубинный дренаж

Как установить дренаж на участке с высоким уровнем грунтовых вод? Нужно разработать свой план, он облегчит труд и поможет посчитать, сколько нужно труб и комплектующих для всей системы. Это установка системы водоотводных труб, которые называются дренами, они бывают магистральными и вспомогательными. Их диаметр от 60 до 200 мм.
Закладывают дрены ниже уровня подошвы фундамента, но обязательно с уклоном. Частота дренов и их глубина закладки зависят от уровня ГВ.
1. Вырыть траншею по периметру садового участка. Ширина может быть произвольной, небольшой, главное, чтобы работать было удобно. А вот высота должна быть соотнесена с сооружениями участка, она определяется уровнем расположения фундамента (или будущего или уже имеющегося).

Если воды много, то необходимо установить дрены не только по периметру. Обычно они укладываются ёлочкой от центрального ствола к периметру.
Можно использовать рельеф участка и класть трубы, используя естественный уклон для отвода воды. Если участок ровный, то наклон придётся создавать искусственно (2-3 см на один метр трубы). На большой территории придётся окопаться на много метров. Чтобы исключить трудоёмкое дело, колодцы ставят чаще.
2. По углам нужно обустроить смотровые колодцы, поэтому копку на этом участке нужно расширить. Глубина их также зависит от глубинны водных пластов. Основание должно быть ниже уровня магистральных дренов.
Там, где нет возможности отвести воду в коллектор, в естественный водоём, строится водоприемный колодец. Составляющие для колодца: бетонные или пластиковые конструкции. Вода здесь отстаивается, её можно использовать для хозяйственных нужд.
3. На дне траншеи обустраивается подушка из щебня, она исключит деформацию труб и всей системы.
4. Уложить геотекстильное полотно, это нужно для того, чтобы в трубы попала только вода, а песок, мелкие камни и другие твердые материалы остались вне трбы. Пренебрежение этим этапом приведёт к расстройству сооружения в несколько лет, песком забьёт трубы, а очистить их можно будет только повторной копкой всей траншеи.
В продаже имеются трубы, завернутые в геотекстильное полотно, их установка не представляет никаких проблем.

5. Уложить дрены, закрыть полотном. Трубы для дренажа используют специальные, с отверстиями для сбора воды.
6. Засыпка траншеи. Следует насыпать водоотводный слой щебня, утрамбовать, а затем засыпать песком, уложить слой межи.

Видео по теме

Участок с высокими грунтовыми водами. Что делать?

Грунтовые воды могут проходить под каждым участком, быть небольшим скоплением или целой речушкой, а мы будем спокойно растить сад и никогда о них не узнаем. Но это только в том случае, если залегают они довольно глубоко. Что же делать садоводу, у которого грунтовые воды подходят практически к самой поверхности почвы, неужели сложить руки и просто забросить участок? О том, как максимально точно определить наличие и уровень грунтовых вод, что и как можно посадить на таком участке, мы сегодня и поговорим.

Участок с высокими грунтовыми водамиСодержание:

Что это такое — грунтовые воды?

По своей природе грунтовые воды — это обыкновенная вода, которая скапливается иногда в более глубоких, а иногда в менее глубоких слоях почвы. Она может быть движущейся или стоячей (то есть неподвижной, в виде озерца под вашим участком). Формируют, то есть создают такие воды ливни, а иногда большое количество снега. Вам кажется, будто влага впиталась и ушла, а в действительности она может собираться в грунте, увеличиваясь с каждым сезоном. Кроме того, формирует подземные воды и так называемый «конденсат водяных паров», который сам по себе образуется в грунте и повлиять на его образование мы, увы, не можем.

Конечно же, в первую очередь глубина расположения грунтовых вод зависит от рельефа вашего участка, а также от наличия или отсутствия речек и ручейков, то есть водных объектов вблизи вашей дачи или дома. Там, где почва заболочена или в самых низких районах, грунтовые воды находятся практически всегда на поверхности почвы, нередко они поднимаются выше полуметра от поверхности и редко опускаются ниже одного метра.

Виды грунтовых вод

Мало кому известно, что уровень грунтовых вод может в значительной степени меняться даже на протяжении одного и того же года. Обычно минимальных значений этот уровень достигает в зимний период, когда грунт полностью замерзает и для проникновения воды оказывается недоступным. В весенний период, когда начинается обильное снеготаяние, уровень грунтовых вод повышается, ведь почва в этот период буквально перенасыщена влагой, а влага в таком значительном объеме как раз и служит источником насыщения грунтовых вод.

Рассматривается зачастую пара видов грунтовых вод — верховодка, то есть так называемые местные подземные воды и безнапорные, то есть внешние грунтовые воды.

Первая залегает обычно на глубинах от полуметра до трех метров и может располагаться участками, часто в значительных впадинах либо между пластами грунта. Интересно, что в засуху, например, в разгар лета или слишком морозной зимой, верховодка может исчезнуть частично или полностью. Естественно, как только дожди пойдут вновь, или начнется таяние снега, то есть влажность почвы повысится, вернется на прежнее место и верховодка.

Если выявить состав воды верховодки, то выяснится, что там она обычно пресная с минимальным присутствием минералов и бывает даже токсичной для растений.

Второй вариант — безнапорные воды, они могут залегать на глубине от метра до пяти и зачастую это постоянное явление, от которого никуда садоводу не деться. Именно такие воды и доставляют садоводам основные неудобства, так как они пополняются за счет тающего снега, дождя, в том случае, если рядом расположено озеро, речка, речушка или даже ручеек (как упоминалось выше). Могут питать безнапорные воды и артезианские скважины, а также конденсат, о котором мы также уже писали.

Наиболее распространённое расположение водоносных горизонтов

Как определить уровень грунтовых вод на своем участке самостоятельно?

Во-первых, нужно верно выбрать самое подходящее время для определения уровня грунтовых вод на участке. Это ранняя весна, обычно в это время грунтовые воды достигают своего максимума.

Определить уровень грунтовых вод можно визуально, достаточно подойти к близлежащему колодцу и заглянуть внутрь, если сухо, значит грунтовые воды расположены глубоко и опасности нет, можно сажать, а если колодец полон воды, то это должно насторожить. Обычно вода в колодец может поступать именно из какого-то подземного источника. Расстояние от зеркала воды до поверхности почвы можно определить, опустив туда рулетку или бечевку.

Еще один вариант определения уровня залегания грунтовой воды — по растениям, которые на данном участке произрастают. Скажем, с виду участок совершенно сухой, однако если он покрыт сочной растительностью, обожающей влагу и растет она буйно и пышно, значит, скорее всего, грунтовые воды притаились где-то близко от поверхности.

Например, насторожить вас должна произрастающая на участке крапива, осока, болиголов, камыш, наперстянка и им подобные растения. В данном случае максимальное залегание уровня грунтовых вод будет равно двум метрам (но это в самом лучшем случае).

Если же на участке «колосится» полынь или солодка, то можно вздохнуть спокойно: скорее всего, до грунтовых вод метра три, и на данном участке можно сажать все что угодно, ну, разве что за исключением грецкого и маньчжурского орехов.

Приметить можно близкое стояние грунтовых вод и по цвету растений, произрастающих на данном участке, там они будут максимально сочными и ярко-зелеными, без малейшего намека на нехватку влаги в почве.

Поможет определить уровень грунтовых вод на участке и различная мошкара: если мошки клубятся и вьются над одним и тем же участком каждый день, значит, вода совсем близко. Даже кошки, справляя нужду, обычно выбирают места пересечения водных жилок, а вот собаки, напротив, укладываются на отдых на участках с максимально высоким уровнем грунтовых вод. Если грунтовые воды близко, то на этом участке вы не увидите муравейник, кротовую или мышиную норы.

Обратите внимание на участок вечером, если над ним расстилается туман, значит грунтовые воды максимально близко от поверхности, и два метра в данном случае будут пределом. Также на участках с близким стоянием грунтовых вод активнее и в существенно большем количестве скапливается роса.

Конечно, если хотите максимально точно узнать уровень расположения грунтовых вод, то придется копать яму или пробурить скважину. Последняя стоит денег, но тогда не придется тратить личное время и силы на копку возможно очень глубокой ямы. Бур обязательно подскажет, с точностью до сантиметра, уровень расположения грунтовых вод. Да и потом можно понаблюдать за оставшейся скважиной: если водой она не заполнится, значит все отлично.

Важно! Многие халатно относятся к оценке уровня грунтовых вод, ряд садоводов не обращают внимания на верховодку. Однако даже верховодка может погубить все косточковые культуры, продержав несколько месяцев корневую шейку во влажном состоянии. Этого будет достаточно, чтобы она сопрела, а деревья погибли.

Если вы решились высаживать растения на почвах с высоким уровнем грунтовых вод, то сажайте кустарники и семечковые культуры, обязательно привитые на карликовые подвои, потому что корневая система у них залегает близко к поверхности почвы и даже одного метра сухой земли им вполне может хватить.

Но все равно, перед тем как заложить сад из семечковых растений на карликовых подвоях и кустарников, на почвах с высоким стоянием грунтовых вод нужно обязательно проделать ряд мероприятий, чтобы риск гибели растений свести к минимуму.

Важно! Никогда не высаживайте растения в нижней части склона, по своей сути, это точка водосбора: там всегда излишек влаги; не сажайте растения на крутых склонах, не оборудованных препятствиями для стока воды, не пренебрегайте советами продавцов саженцев, которые рекомендуют приобретать растения на карликах и суперкарликах.

Улучшаем почву — строим дренажный водоем

Если уровень грунтовых вод на вашем участке преодолел отметку в метр или часть почвы просто заболочена, то можно построить сооружение для оттока лишней влаги – дренажный водоем. Для этого нужно от участка отвести канавки, укрыть их полиэтиленовой пленкой и сделать так, чтобы по канавкам стекала вода в одно заранее выбранное место, оно должно быть максимально низким. Тогда есть шанс, что грунтовые воды будут постепенно уходить с вашего участка, образуя уже не подземное, а внешнее озеро или болотце. Вытягивать воду из почвы в дальнейшем будет сама поверхность будущего водоема благодаря активному испарению влаги с его зеркала, значит, чем больше будет водоем по площади, тем большую часть участка вы можете привести в норму.

Важно! Сток воды нужно сделать так, чтобы он располагался в самой нижней части участка и не мешал соседям.

Застой воды на поверхности участка с высоким залеганием грунтовых вод

Оборудуем дренажные каналы в будущем саду

Дренажных каналов нужна целая сеть, они должны буквально опоясывать участок, можно даже перекинуть мостки через эти каналы и передвигаться по ним к основному месту, которое будет постепенно осушаться.

Прежде чем сооружать дренажные каналы, нужно определить, в какую сторону склоняется ваш участок. После определения старайтесь сделать так, чтобы каналы были направлены именно в сторону уклона. После их копки обязательно выложите их все толстой полиэтиленовой пленкой, она защитит каналы от зарастания. В конечном итоге все каналы должны сходиться в одном месте, образуя что-то вроде прудика, который будет служить испарителем избытка влаги. Из него можно будет черпать воду для полива.

Важно! Глубина вырытых вами каналов должна быть не менее той глубины, на которую в вашем регионе обычно промерзает грунт, например, в центре России грунт может промерзнуть до одного метра.

В том случае, если нет возможности соорудить дренажный пруд, то сделайте хотя бы дренажный колодец, также направив в него все каналы с участка. Но в данном случае придется использовать насос, которым время от времени нужно будет откачивать с участка воду, осушая колодец.

Проводим улучшение состава почвы

Почва с близким стоянием грунтовых вод, и тем более болотная почва, обычно бывает довольно бедной, и если вам удастся ее высушить, то придется все равно ее улучшать, прежде чем вы посадите растения на этот участок. Кроме того, почву нужно проверить на уровень pH: не исключено что почва на участке отличается повышенной кислотностью. Тогда под зиму нужно будет внести от 300 до 400 г извести на квадратный метр или столько же мела, тщательно все перекопать, а весной замерить уровень pH снова, и так делать до тех пор, пока почва не станет нейтральной.

Далее, в идеале, поверх имеющегося грунта, нужно насыпать грунт привозной. Таким образом вы поднимите участок и повысите его плодородие.

Далее, участок нужно перекопать, смешав грунт и добавив доломитовую муку в количестве 300 г на сотку земли. Перед посадкой саженцев (если посадка будет весной, то осеннее внесение удобрений — просто идеальный вариант) нужно внести в пересчете на квадратный метр по 250-300 г древесной золы, ведро перегноя и по чайной ложке с горочкой суперфосфата и сульфата калия (все это под перекопку, пусть даже еще раз придется участок перекопать).

Прокладка дренажного канала на участке с высокими грунтовыми водами

Правила посадки саженцев на участке с высокими грунтовыми водами

Сразу скажем, что не стоит рассчитывать исключительно на привозную почву. Да, участок она поднимет и водоотводные каналы тоже улучшат общее состояние почвы, однако для полноценного роста плодовых деревьев (ягодные кустарники высаживать можно смело) этого все равно может оказаться мало.

В данном случае посадку как семечковых, так и косточковых культур нужно проводить не в традиционные и хорошо всем нам известные ямки, а на импровизированные холмики, которые могут достигать высоты метра, в зависимости от подвоя, на котором привит саженец: карлик — значит, высота холмика должна быть равна одному метру, суперкарлик – значит, хватит и полуметра.

Но без углубления все равно не обойтись, корневую систему саженца ведь надо закрепить. Для этого нужно снять слой почвы на глубину примерно три десятка сантиметров, а диаметром на 35-40% больше объема корневой системы.

Вот именно в это углубление и нужно насыпать холмик почвы, как можно более питательной. Прекрасно, если она будет состоять из свежей почвы, хорошо перепревшего навоза либо компоста, а также 200 г древесной золы и чайной ложки сульфата калия.

После этого саженец нужно высадить на этот холмик, сделав в нем достаточное для размещения корневой системы углубление так, чтобы корни не торчали из холмика в разные стороны.

Правила посадки, что на холмик, что в посадочную ямку едины – ориентироваться нужно на место перехода корней в ствол, то есть на расположение корневой шейки. Вот эту самую корневую шейку ни в коем случае не следует заглублять: у косточковых культур она должна торчать на 2-3 см выше, чем высота холмика, как бы возвышаясь над ним, у семечковых можно даже на пару сантиметров ее «выдвинуть» повыше. Дело в том, что при заглублении корневой шейки семечковых культур наблюдается сильное отставание в развитии и период плодоношения наступает существенно позже, у косточковых культур заглубление корневой шейки вовсе может привести к ее запреванию, в особенности, если почва в дальнейшем будет частично переувлажняться – неумелыми и частыми поливами или дождями, тогда дерево в конечном итоге попросту погибнет.

Вот и все, что хотелось рассказать о грунтовых водах, о том, как определять их уровень на участке и что и как можно посадить. Если остались вопросы или если вы хотите поделиться своим личным опытом посадки растений на таких участках, то напишите о нем в комментариях.

Дренаж грунтовых вод — понизим УГВ участка дома

Дренаж грунтовых вод – это единственный способ осушить участок и защитить строения на нем от негативного влияния избытка влаги. Дренаж грунтовых вод необходим практически всем собственникам коттеджей в регионах, где выпадает большое количество осадков, а подземные водные пласты находятся на высоком уровне.

 

Высокие грунтовые воды дренаж.

Наличие высоких грунтовых вод на участке очень сильно усложняет процесс строительства зданий и обустройства септиков, поэтому дренаж грунтовых вод в этом случае является острой необходимостью.

Если строительные работы на территории еще не начались, тогда первым делом необходимо устроить дренаж грунтовых вод кольцевым способом, чтобы отвести излишки воды за пределы участка и надежно защитить будущий фундамент от подтопления и разрушения. Если на участке уже стоит коттедж, тогда единственным способом является обустройство пристенной дренажной системы, которая идет по периметру здания. По мимо отвода грунтовых вод , компания Строй Проект обустроить ливневый дренаж.

Дренаж участка грунтовых вод.

Дренаж грунтовых вод на участке с их повышенным уровнем требует особого подхода. Здесь нужно учитывать некоторые нюансы:

— Перед тем, как начинать обустраивать дренаж грунтовых вод, нужно позаботиться об укреплении вырытых канав. Почва на участках с повышенным уровнем грунтовых вод очень подвижная, поэтому она часто осыпается, что значительно усложняет труд работников.

— Необходимо определить уровень залегания подземных вод. Это можно сделать, заказав геодезическое исследование участка, или с помощью простых наблюдений за тем, где постоянно скапливается вода после осадков. Чтобы точно не ошибиться, нужно делать дренаж грунтовых вод на глубине не меньше метра.

— Стоит позаботиться о наличии специального насоса или помпы для быстрого откачивания жидкой грязи и воды.

Дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод.

Дренаж грунтовых вод может понадобиться не только для защиты фундамента дома, но и для участка с садом и огородом. Грамотно обустроенный дренаж участка с высоким уровнем грунтовых вод эффективно решает проблему удаления лишней воды с территории, что в итоге препятствует нарушению природного химического состава почвы. Это помогает сохранить микрофлору грунта на естественном уровне и не навредить растениям в саду и огороде.

Глубокое промерзание грунта в морозную зиму – это частая проблема для местности с высоким уровнем грунтовых вод. Это негативно сказывается не только на состоянии конструктивных элементов дома, но и на урожае и состоянии растений на участке. Поэтому дренаж грунтовых вод одновременно решит несколько проблем. Он выполняется тремя способами:

1. Открытый дренаж грунтовых вод. По периметру участка обустраиваются открытые канавы, с учетом уклона для отвода воды в водосборник. Это самый простой и дешевый метод, но в условиях повышенного уровня вод не эффективный, так как стенки канав быстро осыпаются, а вид участка с разрытыми ямами ужасает.

2. Засыпной дренаж грунтовых вод. Здесь канавы засыпаются щебнем, а сверху укладывается дерн. Этот способ потребует денежных затрат на покупку материалов, но он прослужит гораздо дольше открытого. Недостатками является небольшая пропускная способность и невозможность провести техническое обслуживание.

3. Глубинный дренаж грунтовых вод является самым эффективным и долговечным способом осушения участка. Технология его обустройства описана ниже.

Дренаж грунтовых вод вокруг дома.

Устройство дренажа грунтовых вод вокруг дома выполняется по такой схеме:

1. По периметру дома на расстоянии одного метра от фундамента выкапываются траншеи. Их глубина должна быть ниже уровня промерзания грунта зимой на 30 см.

2. Дно траншей выравнивается таким образом, чтобы образовался уклон в сторону коллекторного колодца. На один погонный метр – 2 см уклона, что даст гарантию эффективной работы водоотвода.

3. На дно укладывается геополотно, засыпается гравием и укладываются перфорированные трубы отверстиями вниз. Можно для этих целей использовать обычные канализационные трубы с просверленными дрелью отверстиями. Главное, чтобы трубы были выполнены из материала, не поддающегося коррозии.

4. Дренаж грунтовых вод оборудуется смотровыми колодцами на каждом повороте системы. Это могут быть готовые пластиковые емкости или самодельные из обычной пластиковой трубы.

5. Уложенные трубы засыпаются слоем гравия и оборачиваются внахлёст краями геотекстильного полотна. Сверху дренаж грунтовых вод засыпается речным песком, а затем грунтом.

6. Грунтовая вода по трубам уходит в водосборник, а затем за пределы участка.

Дренаж грунтовых вод в условиях их повышенного уровня является весьма сложной задачей, справиться с которой самостоятельно будет довольно проблематично. Поэтому лучшим решением этой проблемы будет обратиться к профессионалам с большим опытом в этом деле. Наша команда профессионалов быстро и качественно обустроит дренаж грунтовых вод вокруг дома или на всем участке и гарантирует долгий срок его службы.

Осушение участка

Если грунтовые воды на вашем земельном участке залегают слишком близко к поверхности, то, скорее всего, сырой подвал вашему дому обеспечен, а сама территория будет долго высыхать после дождя и таяния снега. Однако не стоит отказываться от таких участков, ведь вполне реально их осушить, используя современные технологии дренажа.

Среди них есть и варианты, реализовать которые могут все владельцы частных домов, дач и огородов, и тем более, промышленных предприятий.

Качественная мелиорация земли даст возможность использовать территорию земельного участка по назначению, в полном объёме и без особых проблем.

Цели устройства осушения земли

Осушение участка решает различные цели, главными из которых являются:

• понижение уровня грунтовой воды;
• отвод лишней воды за пределы участка;
• создание условий поддержания на участке определённой влажности почвы, которая позволит содержать строительные конструкции в нормальном состоянии, использовать землю под посадки сельскохозяйственных и декоративных культур, устраивать спортивные площадки и т.п.

Осушать участок придётся в следующих случаях:

1. Уровень грунтовых вод располагается на глубине 1-2 метра от покрытия территории.
2. Грунтовые воды поднимаются выше уровня пола подвального помещения.
3. Почва плохо впитывает атмосферные осадки (глинистый или суглинистый грунт).
4. Участок территории в основном имеет твёрдое покрытие. В данном случае атмосферная влага скапливается на непокрытом грунте, что приводит к образованию луж и заболачиванию.
5. Полезная площадь территории располагается в низменности, куда стекают дождевые и талые воды.
6. Территория располагается в непосредственной близости от водоёма, что приводит к заболачиванию участка.

В каждом конкретном случае требуется использовать для осушения участка свой способ и свою технологию. Самым лучшим вариантом проведения данных работ является использование опыта профессиональных мелиораторов и дизайнеров, которые не только отведут лишнюю воду с территории, но и помогут создать на земле красивые и удобные ландшафты.

Основные способы мелиорации земельного участка

Если вы имеете техническое образование, то вполне сможете разобраться в сводных правилах (СП) и строительных нормах и правилах (СНиП), которые регламентируют мелиоративные работы по осушению территории. Если специальных знаний нет, то ниже представлены основные способы отвода воды с участка, на доступном языке.

Выбирать способ осушения нужно исходя из типа почвы, глубины залегания грунтовых вод и количества атмосферных осадков на данной территории.

Отвод воды с помощью дренирования земли может быть:

1. Открытый.
   Конструкция этого водоотвода представляет собой ряд канав, вырытых под углом в одну сторону. Вода по ним уходит самотёком в специальные колодцы. Так же большое количество атмосферной воды при такой системе дренирования впитывается в нижние слоя грунта, что способствует осушению верхних участков. Длина канавы выбирается исходя из расположения дренажного колодца, основной центральной канализации или естественной низменности. Глубина должна быть на 25-35 см ниже нижней опоры строительных конструкций, расположенных на участке. Ширина канавы должна оставлять около 1/3 её глубины. Нельзя располагать дренажную канаву вблизи фундамента строений, так как это может спровоцировать его деформацию.
2. Засыпной.
   В данном случае, чтобы осушить участок, так же требуется вырыть каналы. Но, работа на этом не заканчивается. Канаву застилают геотекстилем с запасом по краям. Затем канал заполняют крупным гравием на 2/3 глубины. Далее на гравий насыпают мелкую фракцию этого камня толщиной в 10-15 см. Теперь нужно закрыть со всех сторон фильтрующий слой геотекстилем, запас которого сделали заранее. Финальной стадией дренирования станет засыпка канавы песком и почвой. Не стоит забывать, что, как и в случае открытого дренажа, засыпной способ отвода воды предусматривает создание канала с уклоном, по которому будут уходить атмосферные осадки и лишняя грунтовая вода.
3. Закрытый.
   Это достаточно эффективный способ отвода за пределы участка грунтовых вод. Для этого используются специальные перфорированные трубы различного диаметра (по проектному расчету), которые укладываются в траншеи на подушку из песка и гравия. Снаружи трубы укрываются геотекстилем, который будет защищать дренажную магистраль от загрязнения и заиливания.

Закрытый способ дренажа отлично подходит для осушения участка с высоким уровнем грунтовых вод.

Порядок проведения работ по организации закрытого осушения участка такой:

• в первую очередь необходимо составить план дренажной системы, учитывая, что канавы нужно прокладывать не ближе 2,5 метров от зданий и сооружений, крупных деревьев. Отметьте на плане расположение дренажных колодцев или место, куда вода будет стекать по системе водоотвода;
• планируйте расположение элементов системы осушения дачного участка или придомовой территории на местности, используя для этого колышки;
• дренажные траншеи роются ниже уровня промерзания земли на глубину около 15 см;
• основание канавы засыпается песком слоем в 15 см и утрамбовывается. Песок насыпается так, чтобы создать единый уровень уклона дренажа к колодцу или естественной низменности. Величина уклона 1-2 см на 10 метров траншеи;
• на песок укладывается геотекстиль с запасом по краям примерно в 25 см;
• укладываются перфорированные фильтрующие трубы;
• трубы обёртываются геотекстилем и засыпаются мытым гравием таким слоем, чтобы до верхнего края канавы оставалось не менее 30 см;
• подушка из гравия обертывается геотекстилем, оставленным с запасом при устройстве первого песчаного слоя;
• насыпается слой песка с послойной трамбовкой и земли.

Таким образом, создаётся подземный канал для осушения участка от подземных вод и атмосферных осадков.

Другие способы осушения участка

1. Осушение с помощью деревьев.

Традиционный способ осушения участка – дренаж, может осуществляться не только с помощью дренажных каналов и труб, но и с помощью посадки влаголюбивых растений, корневая система которых забирает из почвы большое количество воды.

Среди таких растений лучше отдавать предпочтение следующим деревьям:

• тополь. Очень мощный природный насос. Отлично растёт около водоёмов, не только дренируя почву, но и укрепляя берега. Недостаток – его пух, который образуется во время цветения дерева;
• берёза и ива. Рекомендуется высаживать по краям увлажнённого участка. Хорошо приживаются на территории, которая начала заболачиваться. Разветвлённая корневая система растений эффективно удаляет воду на большой площади;
• клён, лиственница. Деревья, которые не только подойдут для осушения участка, но и станут хорошей декорацией территории;
• слива. Культурное дерево, способное вытягивать воду из почвы в большом количестве и при этом хорошо плодоносить.

Однако чтобы отдать предпочтение какому-то одному виду деревьев, нужно посмотреть, что лучше растёт на конкретной территории. Если, например, берёза для местности редкость, то не стоит её высаживать на своём участке.

При посадке деревьев с целью осушения участка следует соблюдать следующие правила:

• яма под корневую систему растения роется глубиной не менее 80 см при диаметре 1,5 метра;
• дно ямы обязательно засыпается гравием и затем плодородной почвой вперемешку с гравием;
• камень не следует сыпать только вокруг ствола саженца.

2. Осушение участка с помощью его «подъёма».

Данный способ подойдёт для осушения территорий, которые подвергаются заболачиванию. Однако, это дорогостоящий метод, так как потребуется большое количество грунта и создание дренажной канавы по периметру землевладения.

Цена осушения участка в этом случае будет высокая. Но, она оправдана, если другие способы водоотведения оказываются неэффективны.

3. Дренаж с насосной системой.

Используется преимущественно в низменных территориях, с которых вода не сможет уйти самотёком по системе дренажных каналов.

Для создания эффективного дренажа лучше привлекать специалистов, которые учтут при строительстве системы осушения все нюансы, которые могут возникнуть в процессе работы.

Водный стол | Национальное географическое общество

Уровень грунтовых вод — это подземная граница между поверхностью почвы и областью, где грунтовые воды насыщают пространства между отложениями и трещинами в горных породах. На этой границе давление воды и атмосферное давление равны.

Поверхность почвы над уровнем грунтовых вод называется ненасыщенной зоной, где и кислород, и вода заполняют промежутки между отложениями. Ненасыщенную зону еще называют зоной аэрации из-за наличия кислорода в почве.Под уровнем грунтовых вод находится зона насыщения, где вода заполняет все промежутки между отложениями. Зона насыщения ограничена снизу непроницаемой горной породой.

Форма и высота уровня грунтовых вод зависят от поверхности земли, которая находится над ним; он изгибается под холмами и падает под долинами. Подземные воды, обнаруженные ниже уровня грунтовых вод, поступают из осадков, просочившихся через поверхность почвы. Источники образуются там, где уровень грунтовых вод естественным образом встречается с поверхностью земли, заставляя грунтовые воды течь с поверхности и в конечном итоге в ручей, реку или озеро.

Уровень грунтовых вод может быть разным в разных районах и даже в пределах одного района. Колебания уровня грунтовых вод вызваны изменениями количества осадков между сезонами и годами. В конце зимы и весной, когда тает снег и выпадает много осадков, уровень грунтовых вод повышается. Однако существует задержка между проникновением осадков в зону насыщения и повышением уровня грунтовых вод. Это связано с тем, что воде требуется время, чтобы просочиться через промежутки между отложениями, чтобы достичь насыщенной зоны, хотя этому процессу помогает сила тяжести.Орошение сельскохозяйственных культур также может вызвать повышение уровня грунтовых вод, поскольку избыток воды просачивается в землю.

В летние месяцы уровень грунтовых вод имеет тенденцию падать, отчасти из-за того, что растения забирают воду с поверхности почвы, прежде чем она достигает уровня грунтовых вод. На уровень грунтовых вод также влияет извлечение человеком подземных вод из колодцев; откачиваются подземные воды для питья и орошения сельскохозяйственных угодий. Глубину грунтовых вод можно измерить в существующих колодцах, чтобы определить влияние сезона, климата или человека на грунтовые воды.Уровень грунтовых вод может быть нанесен на карту по регионам, используя измерения, сделанные из скважин.

Если вода не будет извлекаться из скважины устойчивым образом, уровень грунтовых вод может окончательно упасть. Это начинает происходить во всем мире. Некоторые из крупнейших источников подземных вод в Индии, Китае и США истощаются до такой степени, что их невозможно восполнить. Истощение подземных вод происходит, когда скорость извлечения подземных вод через скважины выше, чем скорость пополнения за счет атмосферных осадков.

Грунтовые воды | Отчет EPA об окружающей среде (ROE)

Каковы тенденции изменения объема и состояния грунтовых вод и их воздействия на здоровье человека и окружающую среду?

Важность грунтовых вод

Большая часть пресной воды в мире находится под землей и хранится в трещинах и порах в горных породах, составляющих земную кору. Половина населения США использует грунтовые воды для бытовых нужд. Во многих частях Соединенных Штатов люди используют грунтовые воды для питья, орошения, промышленности и животноводства.Это особенно верно в районах с ограниченным количеством осадков, ограниченными ресурсами поверхностных вод или высоким спросом со стороны сельского хозяйства и растущего населения. Некоторые экологические системы, такие как водно-болотные угодья или поверхностные воды, питаемые источниками и источниками, также зависят от грунтовых вод.

Начало страницы

---

Протяженность грунтовых вод

Протяженность грунтовых вод относится к доступному количеству, обычно измеряемому в единицах объема или толщины насыщения водоносного горизонта (массы грунтовых вод).Проблемы, связанные с масштабами, включают истощение водоносных горизонтов и чрезмерное количество грунтовых вод в водоносных горизонтах.

• Истощение водоносного горизонта. К факторам стресса, которые могут истощить водоносные горизонты, относятся изменения в характере осадков и таяния снегов; забор грунтовых вод для питья, орошения и других нужд человека; и непроницаемые мощеные поверхности, которые не позволяют атмосферным осадкам подпитывать грунтовые воды. Для восполнения некоторых глубоких водоносных горизонтов могут потребоваться тысячи лет. Некоторые последствия истощения водоносного горизонта включают:
  • Более низкие уровни озера или — в крайних случаях — прерывистые или полностью пересыхающие многолетние реки. Эти эффекты могут нанести вред водным и прибрежным растениям и животным, зависящим от регулярных поверхностных потоков.
  • Проседание земли и образование провалов в районах сильного отвода. Эти изменения могут повредить здания, дороги и другие сооружения и могут навсегда снизить способность пополнения водоносного горизонта за счет уплотнения среды водоносного горизонта (почвы или породы).
  • Вторжение соленой воды. Изменения в потоке грунтовых вод могут привести к миграции соленых грунтовых вод в водоносные горизонты, ранее занятые пресными грунтовыми водами.
• Слишком много грунтовых вод. Некоторые виды деятельности человека, такие как закачка воды в землю для добычи нефти и газа, могут привести к тому, что водоносный горизонт будет удерживать слишком много грунтовых вод. Слишком большой сброс грунтовых вод в ручьи может привести к эрозии и изменить баланс водных растений и животных. ¹

Начало страницы

---

Состояние грунтовых вод

Состояние Состояние грунтовых вод отражает комбинацию физических, биологических и химических свойств, на которые влияют как природные источники, так и деятельность человека.Физические свойства отражают характер потока — объем, скорость и направление потока грунтовых вод в данном месте. Биологические загрязнители могут включать бактерии, вирусы, простейшие и другие патогены. Грунтовые воды могут содержать химические вещества, встречающиеся в природе или в результате деятельности человека.

• Стрессовые факторы, влияющие на состояние грунтовых вод , включают внесение пестицидов и удобрений на землю, отходы домашнего скота и других животных, свалки, горнодобывающие работы и непреднамеренные выбросы, такие как разливы химикатов или утечки из резервуаров для хранения.Некоторые грунтовые воды содержат высокие уровни растворенных в природе твердых веществ (солености) или металлов, таких как мышьяк, которые содержатся в естественных горных породах. Эти факторы стресса могут в конечном итоге повлиять на:
  • Качество воды, доступной для питья, орошения или других нужд человека. Может потребоваться обработка, чтобы питьевая вода не представляла опасности для здоровья человека.
  • Экологические системы. Среда обитания или нерестилища многих видов рыб зависит от родниковых вод. ^2,3 Сами водоносные горизонты могут составлять экосистему, такую ​​как пещеры и воронки, которые поддерживают беспозвоночных и рыб, приспособленных к жизни под землей. ⁴
• Степень и состояние грунтовых вод часто взаимосвязаны. Стрессовые факторы, влияющие на объем грунтовых вод, такие как отбор или закачка, могут изменять скорость и поток грунтовых вод. Эти физические изменения могут повлиять на характер сброса в поверхностные воды и движение воды и загрязняющих веществ внутри земли.

Начало страницы

---

Показатели ROE

ROE представляет два индикатора для решения вопроса о грунтовых водах: содержание нитратов и пестицидов в грунтовых водах и изъятие пресной воды.

• Первый индикатор описывает уровни питательных веществ и пестицидов в неглубоких грунтовых водах, которые с наибольшей вероятностью будут использоваться в частных колодцах. Он не включает воду из более глубоких колодцев, которые с большей вероятностью будут использоваться для коммунального питьевого водоснабжения.Этот индикатор ограничен территориями со значительной сельскохозяйственной деятельностью, что было ключевым направлением программы, которая собирала данные.
  
• Второй показатель описывает количество воды, которое американцы ежегодно забирают из различных источников, включая грунтовые воды. Этот индикатор относится к протяженности грунтовых вод, но не является прямым измерением протяженности, которое предполагает отслеживание высоты уровня грунтовых вод (уровней воды) с течением времени. Были проведены некоторые региональные исследования, но нет программ, измеряющих уровень грунтовых вод в масштабах всей страны.

Начало страницы

---

Список литературы

^[1] Министерство внутренних дел США. 2002. Гидрологические воздействия горных работ. Глава 1. В: Permitting Hydrology, технический справочный документ для определения вероятных гидрологических последствий (PHC) и кумулятивных оценок гидрологического воздействия (CHIA) (PDF) (197 стр., 1,3 МБ, о PDF). Вашингтон. По состоянию на 8 ноября 2003 г.

^[2] Причард, Д., Дж. Андерсон, К.Коррелл, Дж. Фогг, К. Гебхардт, Р. Крапф, С. Леонард, Б. Митчелл и Дж. Стастс. 1998. Управление прибрежными территориями: руководство пользователя по оценке надлежащего функционального состояния и вспомогательная наука для участков лотков. Техническая ссылка 1737-15. Денвер, Колорадо: Министерство внутренних дел США, Бюро землепользования, Национальный центр прикладных наук о ресурсах.

^[3] Boyd, M., and D. Sturdevant. 1997. Научное обоснование стандарта температуры в ручье в Орегоне: общие вопросы и прямые ответы.Портленд, Орегон: Департамент качества окружающей среды штата Орегон.

^[4] Эллиотт, W.R. 2000. Сохранение пещер и карстовой биоты Северной Америки (PDF) (27 стр., 4,4 МБ, о PDF) Exit. В: Wilkens, H., D.C. Culver, and W.F. Хамфрис, ред. Подземные экосистемы. Амстердам, Нидерланды: Elsevier (серия «Экосистемы мира»). С. 665-689.

Начало страницы

Геологический и геоморфологический контроль залегания подземных вод в районе твердых горных пород

Качество исследования такого рода улучшится в зависимости от количества использованных точных тематических слоев.В зависимости от наличия данных и ресурсов, это исследование ограничено и сосредоточено на использовании уклона, плотности дренажа, землепользования, геологии, линейной плотности и геоморфологических характеристик. В таблице 1 представлена ​​площадь, покрытая различными элементами пространственного слоя, а в таблице 2 приведены ранги и веса, присвоенные этим элементам на основе литературы.

Таблица 1 Площадь, охватываемая различным диапазоном параметров Таблица 2 Ранги и веса, присвоенные различным тематическим картам для определения зон потенциального потенциала подземных вод

Уклон

Влияние уклона значительно повлияет на инфильтрацию поверхностных вод из-под земли.Низкий процент уклона указывает на то, что поверхностная вода, полученная в основном из-за осадков, будет иметь больше времени, чтобы оставаться на поверхности земли и просачиваться в недра. В случае участков с большим уклоном сток происходит более быстро, что обеспечивает меньшее время удержания воды на поверхности земли и значительно снижает потенциал пополнения запасов грунтовых вод. Поскольку уклон во многом зависит от высоты местности, для определения этой характеристики необходимо знать топографию.

Топография исследуемой территории, очерченная на топоштах (масштаб 1:25 000), состоит из трех отличительных черт.Водохранилище Нагарджуна Сагар в юго-восточном полукруге, плато Ламбапур – Педдагатту и Серипалли и пологая холмистая местность составляют разнообразные топографические характеристики этой области. Крайний юго-восток, занятый водохранилищем Нагарджуна Сагар, имеет максимальный уровень воды 180 м3. В этом районе есть несколько небольших холмов высотой от 250 до 300 мм. Плато Ламбапур и Педдагатту представляют собой плоские холмы с вершинами на юго-востоке исследуемой области.Наивысшая топографическая отметка в этой области составляет 348,1 м / м, а самая низкая — 169,5 м / с. Поверхность земли обычно имеет уклон в юго-восточном направлении. ЦМР построена по 10-метровому интервалу изолинии топографической карты, представленной на рис. 3а. Уклон варьировался от 1 ° до 80 ° (рис. 3б), а большая часть участка имеет уклон от 1 ° до 2,5 ° (табл. 1). Юго-восточный и северо-западный районы исследуемой территории имеют уклон от 2,5 ° до 80 °. Для оценки зон потенциального потенциала подземных вод эта территория была классифицирована по трем диапазонам уклонов (рис.3б). Диапазон с меньшим наклоном (0 ° –5 °) получил более высокий рейтинг 4, поскольку он увеличивает скорость инфильтрации (Lone et al. 2013), тогда как более высокий наклон от 20 ° до 80 ° получил низкий рейтинг 1. (Багьярадж и др., 2013).

Фиг.3

a Топография (mamsl), b Характеристики уклона

Землепользование

Зависимость от подземных вод особенно количественно определяется землепользованием на территории.На Рисунке 4 показано, что землепользование на этой территории включает сельскохозяйственные земли (пахотные земли, залежи и плантации), водоемы (ручей и резервуар), лесные плантации, пустоши (земли с кустарником или без него, каменистые отходы, каменистый выступ и лист скальная зона) и застроенная территория, как определено на снимках LISS IV. Площадь, занятая различными характеристиками землепользования, приведена в Таблице 1. Орошение в основном (57%) зависит от грунтовых вод (CGWB 2007), за исключением осадков. Структура посевов зависит от климатических условий и наличия источников воды.Падди, сладкий лайм, клещевина, хлопок, грамм и арахис — основные культуры, выращиваемые в этой области. Большая часть средств к существованию приходится на сельское хозяйство и сопутствующие ему виды деятельности.

Фиг.4

Разграничение различных видов землепользования в исследуемой области было получено на основе композитных изображений в ложных цветах (FCC) IRS LISS IV с помощью методов визуальной интерпретации (рис. 4). Пахотные земли были идентифицированы по легкому среднему красному тону и мелкой / средней текстуре; залежь определялась по среднему древесному тону и средней текстуре; плантация была идентифицирована по темно-красному тону и мелкой текстуре соответственно (Lone et al.2013). Они классифицируются как хорошие потенциальные участки для перспективных грунтовых вод (Varughese et al. 2012). Водные объекты были показаны черным тоном и были отнесены к зонам с высоким потенциалом с рейтингом 3 (Chipman and Lillesand 2007). Лесные насаждения имели светло-красновато-коричневый оттенок и мелкую среднюю текстуру, неправильной формы и разного размера (Kumar et al. 2008). Потенциал подземных вод в лесных районах был оценен как низкий, потому что, хотя эти районы могут иметь хорошее пополнение подземных вод, подземные воды с этих земель не извлекаются (Magesh et al.2012). Пустоши были идентифицированы по цвету от светлого до темно-синего с грубой текстурой, а застроенная земля отображалась как светло-голубовато-белый цвет с мелкой текстурой правильной формы и размера (Lillesand et al. 2007). Этим областям также были присвоены низкие значения 1 для картирования зон потенциального потенциала подземных вод (Таблица 2).

Геология

Геологическое картирование служит основой для изучения состояния подземных вод на территории. Особое внимание следует уделять геологическим объектам, которые влияют на возникновение, движение и качество подземных вод.Первоначально геологическая карта региона была оцифрована с карты GSI (GSI 1995), которая была обновлена ​​путем наземной проверки, проведенной в районе исследования в марте 2008 года. В дальнейшем данные IRS LISS IV также использовались для улучшения геологической карты. Впоследствии в июле 2010 года были проведены еще полевые работы для проверки и подтверждения подготовленной геологической карты.

Фундамент этой области сложен средне- и крупнозернистым гранитом (рис. 5), который включает формацию Шрисайлам, самый молодой представитель супергруппы Куддапах.На большей части площади обнажены серые и розовые граниты. Эти породы имеют меньшую пористость и относятся к зонам с низким потенциалом подземных вод и низким рангом. Мигматитовый гранит залегает на северо-восточной стороне, а юго-восточная часть подстилается шрисайламскими метаморфическими образованиями. В шрисайламских отложениях также присутствуют песчанистые и галечно-песчаные кварцитовые сланцы с доломитовыми известняками, прослои сланцевых кварцитов и массивные кварцитовые отложения. Стратиграфическая последовательность, встречающаяся в районе исследования, приведена в таблице 3, а площадь, занимаемая каждым геологическим объектом, представлена ​​в таблице 1.Обычно твердые породы не имеют первичной пористости. Вторичная пористость в виде трещин и выветривания позволяет залегать только грунтовым водам (Vittala et al. 2005). Степень выветривания определялась на основе данных VES, которые указывали на выветривание на глубине до 40 м от поверхности земли. Высокий рейтинг присвоен метабазальтовой породе (таблица 2), которая имеет высокую пористость и хороший потенциал подземных вод.

Фиг.5 Таблица 3 Стратиграфическая последовательность исследуемого района (по GSI 1995)

Геоморфология

Геометрические особенности различных форм рельефа создаются динамическим действием нескольких геологических процессов, таких как изменения температуры, замерзание и таяние, химические реакции, сейсмические колебания и движение ветра и воды.Денудационный холм, линейный гребень, фронтоны, педиплейн, водоем, остаточный холм, структурный холм и насыпь долины были идентифицированы на снимке IRS P6 LISS IV посредством визуальной интерпретации (рис. 6). Площадь, занимаемая различными геоморфологическими объектами на исследуемой территории, приведена в таблице 1.

Рис. 6

Процессы эрозии и выветривания создают денудационный холм и плохо проникают в поверхностные воды (Ramaiah et al. 2012). Линейные гребни идентифицируются как линейные структуры темно-коричневого тона.Фронтон — это пологая поверхность, образованная между холмом и равниной. Они выглядят как грубые тона и текстуры на спутниковом снимке FCC и имеют плохой потенциал грунтовых вод. Педиплен имеет оттенки от светлого до темно-красного, текстуру от мелкой до грубой, большой размер и неправильную форму, которые ассоциируются с сельскохозяйственными угодьями, которые дают грунтовые воды от умеренного до хорошего. На спутниковых изображениях остаточный холм имеет оттенок коричневого до темно-красного, грубую текстуру и большой размер, в то время как структурный холм, который также выглядит от коричневого до темно-красного тона, имеет грубую текстуру, небольшой размер и неправильную форму.Заполнение долины образуется из-за отложения переносимых и выветрившихся материалов на участках долин, которые обычно контролируются линеаментами. На изображении FCC он имеет оттенки от темно-красного до ярко-красного. Остаточные холмы, структурные холмы и линейные гряды рельефа считаются очень низким потенциалом грунтовых вод, поскольку они представляют собой неразрушенные породы и имеют низкую инфильтрацию (Рамайя и др. 2012). Педиплен, насыпь долин и водоемы допускают высокую инфильтрацию и обладают хорошим потенциалом грунтовых вод, поэтому им присвоен более высокий ранг (Таблица 2).

Плотность дренажа

Дренаж на территории зависит от топографии, уклона и характеристик грунта. Плотность дренажа рассчитывается как общая длина всех ручьев и рек в бассейне, деленная на общую площадь водосборного бассейна. Чем выше плотность дренажа, тем выше будет сток и будет нарушена инфильтрация воды под землей.

Этот район ограничен двумя крупными реками: Педда Вагу на юге и частично Гудипалли Вагу на севере.Эти две реки являются сезонными и текут во время юго-западного муссона, выпадающего в основном с июля по сентябрь. Схема дренажа в основном дендритная или суб-дендритная (рис. 7a), тогда как в некоторых частях области также наблюдается решетчатый рисунок дренажа. Многие резервуары и несколько небольших резервуаров находятся в депрессивных частях холмистого рельефа. В этом районе также есть широкая сеть каналов для орошения. Плотность дренажа, рассчитанная методом плотности ядра для понимания потенциала водосбора в пользу потенциала грунтовых вод, приведена на рис.7b. Большая часть площади находится под плотностью дренажа от 0,75 до 2,39 км ⁻¹ (Таблица 1). Карта плотности дренажа была переклассифицирована с участками с меньшей плотностью (0–0,75 км, ^–1 ), обозначенными более высоким рангом (Таблица 2), поскольку они способствуют подпитке (Bagyaraj et al. 2013), и участками с высокой плотностью (2.39–5.08). км ⁻¹ ) были отнесены к более низкому рангу (таблица 2), поскольку они способствуют меньшему проникновению и пополнению запасов (Rashid et al. 2012).

Фиг.7

a дренаж и b плотность дренажа

Плотность линеаментов

Линеаменты, возникшие в результате тектонической активности, отражают общее поверхностное проявление подземных трещин с присущими им характеристиками пористости и проницаемости нижележащих материалов (Rao 2006).Эти объекты служат основными каналами для движения и накопления грунтовых вод в непроницаемых породах по всему миру (Preeja et al. 2011) в виде дамб и разломов. Они были очерчены по геологической карте, спутниковым снимкам и полевым визитам. Трещины, обнаруженные на обнажениях, выемках и разрезах скважин, были изучены во время полевых посещений, и большинство трещин имеют направление северо-северо-восточное – юго-западное и юго-западное (Rajaveni et al. 2014). Выявлено и закартировано 217 интрузивных даек долеритов и 5 разломов.В целом длина этих даек колеблется от 0,17 до 10,23 км, в то время как большинство даек имеют длину от 0,1 до 1,5 км. Полевые исследования показывают, что все дайки имеют вертикальное падение.

Карта линейной плотности построена методом линейной плотности (рис. 8). Общая площадь, попадающая в различный диапазон линеаментной плотности, приведена в Таблице 1, из которой видно, что большая часть площади имеет низкую линеаментную плотность. Около 90% линеаментов в этой области представляют собой дамбы, которые могут влиять на сток грунтовых вод и имеют низкий потенциал грунтовых вод.Но эти дамбы сильно выветриваются и не действуют как барьер для потока грунтовых вод, о чем также сообщали Раджеш и др. (2012) и Rajaveni et al. (2014). Таким образом, низкая линеаментная плотность указывает на низкую скорость инфильтрации, тогда как области высокой линеаментной плотности указывают на высокую инфильтрацию (Таблица 2), таким образом, потенциальная зона для развития подземных вод.

Фиг.8

Зонирование и проверка потенциала подземных вод

Хотя для определения перспектив подземных вод используются несколько характеристик, это исследование ограничивается пятью характеристиками для оценки перспектив подземных вод с помощью спутникового дистанционного зондирования и ГИС в твердой скальной местности.Различные отличительные характеристики и подфункции на каждом из этих тематических уровней были реклассифицированы путем присвоения рангов для простоты вычислений. Позже каждому из этих тематических слоев были присвоены соответствующие веса на основе нескольких исследований, которые приведены в Таблице 2. Затем они были интегрированы для получения значения индекса потенциала подземных вод на основе следующей формулы.

$$ {\ text {Подземные воды}} \; {\ text {потенциал}} \; {\ text {index}} = (S _ {\ text {w}} \ times S _ {\ text {r}}) + ({\ text {DD}} _ {\ text {w}} \ times {\ text {DD}} _ {\ text {r}}) + ({\ text {LU}} _ {\ text {w }} \ times {\ text {LU}} _ {\ text {r}}) + (G _ {\ text {w}} \ times G _ {\ text {r}}) + ({\ text {LD}} _ {\ text {w}} \ times {\ text {LD}} _ {\ text {r}}) + ({\ text {GM}} _ {\ text {w}} \ times {\ text {GM }} _ {\ text {r}}) $$

, где S = уклон; DD = плотность дренажа; LU = землепользование; G = геология; LD = линеаментная плотность; GM = геоморфология; w = вес элемента; r = рейтинг.

Окончательная карта (рис. 9), подготовленная с помощью инструмента анализа, выявила диапазон значений от 1 до 2,8. Далее он был разделен на три категории: низкий (1–1,45), средний (1,5–1,85) и высокий (1,9–2,8). Около 41,3% (299 км ² ) территории классифицируются как имеющие высокий потенциал подземных вод, в то время как некоторые части на юго-востоке исследуемой территории имеют низкие перспективы подземных вод (12,5%). Умеренно подходящая территория для освоения подземных вод была распределена по всему региону, занимая 334 км ² площади (46.1%).

Рис. 9

Зоны потенциала подземных вод в части района Налгонда, Телангана, с дебитом скважин

Районы с высоким потенциалом подземных вод присутствуют в сельскохозяйственных районах с низким уклоном и меньшей плотностью дренажа. Линеаменты в этой области не влияют на потенциал грунтовых вод, а зоны с высоким потенциалом грунтовых вод возникают вокруг участков с высокой линеаментной плотностью. Подземные воды в этой области ограничены геоморфологическими особенностями педиплайнов, долин и фронтонов.Районы с низким потенциалом подземных вод распространены в основном в регионах с дайками кварцитов и долеритов и с гидрогеоморфологическими единицами, такими как денудационный холм, линейный гребень, остаточный холм и структурный холм. В целом, низкий уклон, низкая плотность дренажа, низкая линеаментная плотность, связанная с гнейсом, являются очень многообещающим районом для освоения подземных вод. Сложная геология, геоморфология и землепользование приводят к различным зонам потенциального потенциала подземных вод в этой области. Общие сведения о предполагаемых зонах, основанные на различных характеристиках, приведены в таблице 4.

Таблица 4 Особенности зон с высоким, умеренным и низким потенциалом подземных вод

Подготовленная карта потенциального зонирования подземных вод была утверждена с измеренными уровнями подземных вод. Уровни грунтовых вод в 42 скважинах, которые были более или менее равномерно распределены по этой территории, измерялись один раз в 2 месяца в рамках этого исследования в период с марта 2008 года по январь 2009 года. Измерение колебаний уровня грунтовых вод использовалось для определения диапазона изменений во время исследования. период.Наблюдается, что колебания уровня грунтовых вод сравнительно меньше в мониторинговых скважинах, расположенных в зонах, которые классифицируются как зоны с высоким потенциалом грунтовых вод (Рис. 10). Напротив, в скважинах, которые расположены в зонах с умеренным потенциалом грунтовых вод, колебания уровня грунтовых вод были высокими. В трех скважинах, расположенных в зонах низкого потенциала, наблюдались умеренные колебания уровня грунтовых вод. Однако в некоторых случаях есть несколько исключений, которые могут быть связаны с локальными вариациями гидрогеологических условий и характера откачки подземных вод из этих скважин.Дебит скважин, оцененный по результатам откачивания, показан на Рис. 9 вместе с зонами потенциального потенциала подземных вод. Три скважины находились в зоне высокого потенциала, а две — в зоне умеренного потенциала, и в первой из них доходность была выше, чем во второй (Рис. 9). Однако испытание откачки, проведенное в скважине «А», расположенной в зоне с низким потенциалом грунтовых вод, показало высокий дебит скважины, равный 374 м ³ / сутки. Это может быть связано с возможным наличием пересекающих скважину связанных трещин.Таким образом, за исключением этого местоположения, было разумное сравнение дебита скважины и зон потенциального потенциала подземных вод. Эти анализы подтверждают, что карта потенциальной зоны подземных вод, полученная с помощью дистанционного зондирования и метода ГИС, является надежной для этого региона. Результаты этого исследования оказались полезными и могут быть использованы для разработки и управления подземными водами в этой области. Однако, как указывают несколько исключений при сравнении колебаний уровня грунтовых вод и дебита скважин с потенциальными зонами, следует проявлять большую осторожность при применении методов дистанционного зондирования, поскольку трудно понять геометрию трещин в региональном масштабе и учесть то же самое в методах ГИС.

Рис.10

Колебания уровня подземных вод в различных зонах потенциального потенциала подземных вод

Подземные и поверхностные воды Образование

Эта последовательность иллюстраций и объяснений воспроизводится из книги «Что такое подземные воды?» бюллетень, подготовленный доктором Лайлом С. Реймондом-младшим и опубликованный Институтом водных ресурсов штата Нью-Йорк Корнельского университета.Это руководство поможет объяснить природу подземных вод, включая их источник, движение и поведение.

Откуда берутся грунтовые воды Подземные воды начинаются с дождя и таяния снега, который просачивается или просачивается в землю. Количество воды, просачивающейся в землю, сильно варьируется от места к месту в зависимости от типа поверхности земли.В пористом поверхностном материале, через который легко просачивается вода, таком как песок или гравий, от 40 до 50 процентов дождя и таяния снега могут просачиваться в землю. Просачивание в менее пористый поверхностный материал может составлять от 5 до 20 процентов. Остатки дождя и таяния снега стекают с поверхности земли в ручьи или возвращаются в атмосферу путем испарения. На просачивание в землю также сильно влияет время года. Испарение сильнее в теплые месяцы, включая испарение через листья растений, известное как транспирация.В холодные месяцы земля может промерзать, препятствуя просачиванию воды, и испарение меньше.

Насыщенная зона Дождь и таяние снега, просачивающиеся в землю, продолжают идти вниз под действием силы тяжести, пока не достигнут глубины, на которой вода заполняет все отверстия (поры) в почве или скале. Это называется насыщенной зоной. Зона насыщения обычно включает многочисленные заполненные водой трещины в верхнем слое коренных пород.Более глубокие слои коренных пород могут иметь мало трещин или вообще не иметь трещин, куда может проникнуть вода.

Уровень воды Вершина насыщенной зоны называется уровнем грунтовых вод. Уровень грунтовых вод повышается и понижается в зависимости от времени года и количества выпадающих дождей и снега. Обычно он выше ранней весной и ниже в конце лета. Однако сильные дожди или засуха могут привести к изменению типичной картины.

Ненасыщенная зона Между уровнем грунтовых вод и поверхностью земли обычно присутствует зона, где отверстия или поры в почве лишь частично заполнены водой. Это ненасыщенная зона. Вода просачивается через него к нижнему уровню грунтовых вод. Корни растений могут улавливать влагу, проходящую через эту зону, но не могут обеспечить водой колодцы.

Проницаемость Проницаемость — это мера того, насколько быстро вода будет проходить через соединенные отверстия в почве или скале.Низкая проницаемость относится к почве или скале, которая ограничивает движение воды через нее. Удельный выход — это фактическое количество воды, которое будет стекать из насыщенной почвы и породы самотеком. Он не стекает полностью, потому что некоторое количество воды образует пленку, которая прилипает к почве и камням. Проницаемость имеет решающее значение для водоснабжения; если он содержится в почве или скале, он не будет стекать из скважины.

Пористость Способность почвы или камня удерживать воду называется пористостью.Насыщенный песок содержит около 20% воды; гравий 25%; и глина 48%. Насыщенная коренная порода с несколькими трещинами обычно содержит менее 1% воды. Глина не является хорошим источником воды, несмотря на ее высокое содержание воды или пористость, потому что чрезвычайно маленький размер отверстий между микроскопическими частицами создает трение, которое эффективно останавливает движение воды. Насыщенная глина практически непроницаема.

Водоносные горизонты Водоносная почва или горная порода, способная давать пригодное для использования количество воды, называется водоносным горизонтом.Смешанная глина, песок, гравий и мелкие частицы, отложенные континентальными ледниками (ледниковый тилль), дают небольшое количество воды. Материалы, разделенные на отдельные слои, будут давать большое количество воды из крупнозернистого песка и гравия, но небольшое количество из мелкозернистого песка, ила или глины. Подземные водоносные горизонты будут давать значительное количество воды, если есть большие отверстия или трещины, и небольшое количество, если отверстий мало.

Перезарядка Вода, просачивающаяся в водоносный горизонт, называется подпиткой.Это происходит периодически во время дождя и таяния снега и сразу после него. Подпитка происходит там, где проницаемая почва или скала позволяют воде легко просачиваться в землю. Эти области известны как области перезарядки. Проницаемая почва или скальные образования, где происходит подпитка, могут занимать очень небольшую площадь или простираться на многие квадратные мили. Водоносные горизонты долины могут также подпитываться стоком со склонов холмов или ручьями, стекающими с склонов, в дополнение к дождю и снегу, которые падают непосредственно на поверхность земли, лежащую над водоносным горизонтом.

Закрытый или артезианский водоносный горизонт Подземные воды, попавшие в водонепроницаемую почву или скалу, могут находиться под давлением. Это называется замкнутым или артезианским водоносным горизонтом. Колодец, пробивающий замкнутый водоносный горизонт, известен как артезианский колодец. Давление воды в замкнутом водоносном горизонте приведет к тому, что вода в скважине поднимется выше уровня водоносного горизонта. Максимальный уровень, до которого поднимется вода в колодце, известен как потенциометрическая поверхность или потенциальный уровень воды.Если это выше, чем верхняя часть колодца, колодец переполнится.

Неограниченный водоносный горизонт или водоносный горизонт Водоносные горизонты, не ограниченные давлением, называются неограниченными водоносными горизонтами или водоносными горизонтами уровня грунтовых вод. Уровень воды в колодце такой же, как уровень грунтовых вод за пределами колодца.

Точки сброса подземных вод Подземные воды попадают в землю в зонах питания и покидают землю в точках сброса.Слив является непрерывным до тех пор, пока над точкой слива остается достаточное количество воды. Точки сброса обычно возникают при просачивании в заболоченные земли, озера и ручьи. Пружины — это видимые точки выброса на поверхности земли. Если уровень грунтовых вод находится близко к поверхности земли в течение вегетационного периода, большое количество грунтовых вод может быть отведено за счет транспирации растений.

Расход грунтовых вод Подземные воды очень медленно перемещаются от зон питания к точкам сброса.Расходы в водоносных горизонтах обычно измеряются в футах в день. Скорость потока намного выше там, где есть большие отверстия или трещины в горных породах (часто в известняке) и в рыхлой почве, такой как крупный гравий. Для того, чтобы грунтовые воды переместились на большие расстояния через некоторые водоносные горизонты, могут потребоваться годы, десятилетия или даже столетия. Однако грунтовым водам может потребоваться всего несколько дней или недель, чтобы пройти небольшое расстояние через рыхлую почву. Подземные воды обычно движутся параллельными путями (то есть слоями) с небольшим перемешиванием из-за медленного движения грунтовых вод, которое не создает достаточной турбулентности, чтобы вызвать перемешивание.Это становится важным фактором в определении местоположения и движения загрязняющих веществ, попадающих в грунтовые воды.

Получение потоков Ручьи, принимающие сбросы подземных вод, набирают потоки. Уровень воды в ручье — это уровень грунтовых вод для прилегающего водоносного горизонта. Это также верно для озер и водно-болотных угодий, в которые попадают подземные воды. Более половины общего стока некоторых водотоков в засушливые периоды может быть вызвано сбросом грунтовых вод.

Уэллс: конус депрессии Откачка из колодца понижает уровень грунтовых вод возле колодца. Это называется конусом депрессии. Поверхность суши, лежащая над конусом впадины, также называется зоной влияния. Поток грунтовых вод отводится в сторону колодца, так как он впадает в конус депрессии.

Скважины: искусственная перезарядка Конус депрессии от насосной скважины может доходить до ближайшего ручья или озера.Это понижает прилегающий уровень грунтовых вод ниже уровня пара или озера. В результате ручей или озеро начинают терять воду в прилегающий водоносный горизонт грунтовых вод в районе колодца. Это называется индуцированной перезарядкой. Ручьи и заболоченные земли полностью высохли за счет искусственного подпитки от откачки скважин.

Зона прироста скважины Зона подпитки подземных вод, которая является источником воды для колодца, известна как зона подпитки или водосборная зона.Это может включать только часть более крупной области подпитки водоносного горизонта. Зона воздействия из-за откачки скважины, которая перекрывает конус депрессии, может выходить за пределы зоны вклада. Вызванная подпитка от откачки скважины заставляет грунтовые воды течь к скважине, которая обычно не доставляет воду в скважину.

Участок дренажа подземных вод Подземные воды в неограниченных водоносных горизонтах, которые не имеют непроницаемых слоев почвы или горных пород между водоносным горизонтом и поверхностью земли, обычно текут в тот же водосборный бассейн, где они расположены.Замкнутые или артезианские водоносные горизонты, которые существуют на большей глубине, могут быть частью региональной системы подземных вод, которая может не соответствовать поверхностному дренажу.

13.2 Дренажные бассейны — физическая геология

Ручей — это водоем с проточной поверхностной водой любого размера, от крошечной струйки до могучей реки. Область, из которой вода течет, образуя ручей, известна как ее водосборный бассейн .Все осадки (дождь или снег), которые выпадают в водосборный бассейн, в конечном итоге стекают в его поток, если только часть этой воды не может попасть в соседний водосборный бассейн через поток грунтовых вод. Пример дренажного бассейна показан на рисунке 13.4.

Рис. 13.4 Кавстон-Крик близ Керемеоса, Британская Колумбия. Синяя линия показывает протяженность водосборного бассейна. Пунктирная красная линия — водосборный бассейн одного из его притоков. [SE]

Рисунок 13.5 Профиль главного ствола Кавстон-Крик около Керемеоса, Б.C. Максимальная высота водосборного бассейна около 1840 м, около горы Кобау. Базовый уровень 275 м на реке Симилкамин. Как показано, градиент потока может быть определен путем деления изменения высоты между любыми двумя точками (подъем) на расстояние между этими двумя точками (бег). [SE]

Кавстон-Крик — типичный небольшой водосборный бассейн (примерно 25 км ² ) в очень крутой ледниковой долине. Как показано на Рисунке 13.5, верхняя и средняя части ручья имеют крутые уклоны (в среднем около 200 м / км, но варьируются от 100 до 350 м / км), а нижняя часть, в долине реки Симилкамин, относительно плоский (<5 м / км).Форма долины контролировалась сначала тектоническим поднятием (связанным с конвергенцией плит), затем доледниковой эрозией ручья и массовым истощением, затем несколькими эпизодами ледниковой эрозии и, наконец, послеледниковой эрозией ручья. Самая низкая отметка Кавстон-Крик (275 м на реке Симилкамин) - это его базовый уровень . Cawston Creek не может размываться ниже этого уровня, если река Similkameen не выветрится глубже в ее пойму (область, которая затопляется во время наводнения).

Метро Ванкувера водоснабжение осуществляется из трех крупных водосборных бассейнов на северном берегу залива Беррард, как показано на Рисунке 13.6. Эта карта иллюстрирует концепцию водораздела водосборного бассейна. Граница между двумя водосборными бассейнами — это высота земли между ними. Например, капля воды, падающая на границу между водосборными бассейнами Капилано и Сеймур (также известными как водоразделы), может попасть в любой из них.

Рисунок 13.6 Три дренажных бассейна, которые используются для водоснабжения метро Ванкувера. [Используется с разрешения Metro Vancouver]

Структура притоков в водосборном бассейне в значительной степени зависит от типа породы под ней и структур внутри этой породы (складки, трещины, разломы и т. Д.)). Три основных типа схем дренажа показаны на Рисунке 13.7. Дендритные узоры , которые на сегодняшний день являются наиболее распространенными, развиваются в областях, где порода (или рыхлый материал) под потоком не имеет особой ткани или структуры и может быть одинаково легко разрушена во всех направлениях. Примерами могут быть гранит, гнейс, вулканическая порода и осадочная порода, которая не была сложена. Большинство областей Британской Колумбии имеют дендритные структуры, как и большинство областей прерий и Канадского щита. Trellis Образцы дренажа обычно образуются там, где осадочные породы были сложены или наклонены, а затем размыты до различной степени в зависимости от их прочности. Скалистые горы до н.э. и Альберта являются хорошим примером этого, и многие дренажные системы в Скалистых горах имеют решетчатые узоры. Прямоугольные узоры развиваются в областях с очень небольшой топографией и системой плоскостей напластования, трещин или разломов, образующих прямоугольную сеть. Прямоугольные водостоки в Канаде встречаются редко.

Во многих частях Канады, особенно на относительно плоских участках с толстыми ледниковыми отложениями, и на большей части Канадского щита в восточной и центральной Канаде схемы дренажа хаотичны, или то, что известно как , нарушено (рис. 13.8, слева). Озера и водно-болотные угодья обычны для этого типа окружающей среды.

Рис. 13.7 Типичная схема дренажа ручья в виде дендритов, решеток и прямоугольников. [SE]

Четвертый тип схемы дренажа, который не является специфическим для дренажного бассейна, известен как радиальный (Рисунок 13.8, справа). Радиальные узоры образуются вокруг изолированных гор (например, вулканов) или холмов, а отдельные потоки обычно имеют древовидный дренаж.

Рисунок 13.8 Слева: типичный паттерн нарушения; справа: типичный радиальный дренаж вокруг горы или холма. [SE]

По прошествии геологического времени поток размывает свой водосборный бассейн до гладкого профиля, подобного изображенному на Рисунке 13.9. Если мы сравним это с неклассифицированным ручьем, таким как Cawston Creek (рис. 13.5), мы увидим, что градиентные потоки самые крутые в своих истоках, и их градиент постепенно уменьшается к их устьям.У неклассифицированных ручьев есть крутые участки в разных точках и, как правило, есть пороги и водопады во многих местах по всей своей длине.

Рисунок 13.9 Топографический профиль типичного градиентного потока. [SE]

Градиентный поток может стать неклассифицированным при возобновлении тектонического поднятия или при изменении базового уровня либо из-за тектонического поднятия, либо по какой-либо другой причине. Как указывалось ранее, базовый уровень Кавстон-Крик определяется уровнем реки Симилкамин, но это может измениться, и это происходило в прошлом.На рисунке 13.10 показана долина реки Симилкамин в районе Керемеос. Русло реки находится сразу за деревьями. Зеленое поле вдалеке подстилается материалом, выветренным с холмов позади и отложенным небольшим ручьем (не Кавстон-Крик), примыкающим к реке Симилкамин, когда ее уровень был выше, чем сейчас. Когда-то в последние несколько столетий река Симилкамин размывалась через эти отложения (образуя крутой берег на другой стороне реки), и нижний уровень небольшого ручья был понижен примерно на 10 м.В течение следующих нескольких столетий этот ручей будет стремиться снова стать ступенчатым, размываясь за счет своего собственного наносного конуса.

Рис. 13.10 Пример изменения нижнего уровня небольшого ручья, впадающего в реку Симилкамин около Керемеоса. Предыдущий базовый уровень был около вершины песчаного берега. Текущий базовый уровень — река. [SE]

Еще один пример изменения базового уровня можно увидеть на тропе Хуана де Фука на юго-западе острова Ванкувер. Как показано на рис. 13.11, многие небольшие ручьи вдоль этой части побережья впадают в океан в виде водопадов.Очевидно, что за последние несколько тысяч лет земля в этой области поднялась примерно на 5 м, вероятно, в результате дегляциации. Ручьи, которые раньше впадали непосредственно в океан, теперь должны подвергнуться значительному сокращению, чтобы они стали более качественными.

Рис. 13.11 Два потока с пониженным уровнем основания на тропе Хуан де Фука, юго-запад острова Ванкувер. [SE]

Океан — это конечный базовый уровень, но озера и другие реки действуют как базовые уровни для многих более мелких ручьев. Мы можем создать искусственный базовый уровень на ручье, построив дамбу.

Упражнение 13.2 Влияние плотины на базовый уровень

Плотина Ревелсток и озеро Ревелсток на реке Колумбия в Ревелстоке, Британская Колумбия [SE]

Когда плотина строится на ручье, за плотиной образуется водохранилище (искусственное озеро), и это временно (по крайней мере, на многие десятилетия) создает новый базовый уровень для части ручья над водохранилищем. Как формирование резервуара влияет на поток, где он входит в резервуар, и что происходит с наносами, которые он несет? Вода, выходящая из плотины, не имеет осадка.Как это влияет на течение ниже плотины?

Осадки накапливаются в пойме ручья, а затем, если базовый уровень изменяется или отложений становится меньше, поток может прорезать эти существующие отложения, образуя террасы. Терраса на реке Симилкамин показана на рис. 13.10, а некоторые террасы на реке Фрейзер показаны на рис. 13.12. На фото реки Фрейзер видно как минимум два уровня террас.

Рисунок 13.12 Террасы на реке Фрейзер в Хай-Бар.[Фотография Мари Бетчер, используется с разрешения]

В конце 19 века американский геолог Уильям Дэвис предположил, что ручьи и окружающая местность развиваются в цикле эрозии (рис. 13.13). После тектонического подъема потоки быстро разрушаются, образуя глубокие V-образные долины, которые имеют тенденцию следовать относительно прямым путем. Градиенты высокие, а профили неклассифицированные. Обычны пороги и водопады. На стадии зрелости ручьи размывают более широкие долины и начинают откладывать толстые слои наносов.Градиенты постепенно уменьшаются, а градация увеличивается. В старости ручьи окружены холмами и занимают широкие долины, заполненные наносами. Распространены извилистые узоры.

Работа Дэвиса была выполнена задолго до идеи тектоники плит, и он не был знаком с воздействием ледниковой эрозии на ручьи и окружающую их среду. Хотя некоторые части его теории устарели, это все еще полезный способ понять потоки и их эволюцию.

Рисунок 13.13 Изображение цикла эрозии Дэвиса: a: начальная стадия, b: юная стадия, c: зрелая стадия и d: старость.[SE]

Урок 1: Основы водораздела | NEEF

Что такое водораздел?

---

Независимо от того, где вы живете, ваш дом находится в водоразделе: на суше, которая стекает в центральное место, такое как озеро, река или океан. Вы можете думать об этом как о неглубокой впадине или чаше в ландшафте, где «ободок» — это гребень или холм: даже если ваш дом расположен на краю чаши, вода, смываемая из вашего района, стекает туда же. разместить как области на противоположной стороне чаши — все соединено.

Вода, которая стекает в окно, собирается на улице или течет через ручей, ведет куда-то еще, будь то очистные сооружения, заболоченные земли, более крупный приток или океан. Из-за этой взаимосвязанности то, что может показаться небольшим действием в одной области водораздела, может иметь большое влияние на природные системы в других частях водораздела, включая растения, животных и людей, которые от них зависят.

Водоразделы бывают всех форм и размеров, и все они играют важную роль в ландшафте.Четвертый по величине водораздел в мире, водораздел реки Миссисипи, простирается от гор Аллегейни на востоке США до Скалистых гор на западе, охватывая регионы из 31 штата и двух канадских провинций в своей водосборной площади. Реки, ручьи, озера, ручьи и подземные потоки, составляющие этот водораздел, несут ответственность за перемещение 60% всего зерна, экспортируемого из США, обеспечивая среду обитания для 25% видов рыб, обитающих в Северной Америке, в которых обитает 40% мигрирующих водоплавающих птиц во время их весенней и осенней миграции и снабжающих водой более 50 городов по всей стране.Это непростая задача для одного водораздела!

Посмотрите на инфографику иллюстрированный обзор этих природных ресурсов.

Упражнение: Найдите свой водораздел

---

Перейдите на сайт Агентства по охране окружающей среды How’s My Waterway и введите свой почтовый индекс в соответствующее поле прямо под словами «Давайте приступим!». Когда вы нажмете «ввести», слева появится карта с контуром водораздела, в котором вы живете, обозначенным пунктирной линией. В правом верхнем углу над синей полосой будет указан введенный вами почтовый индекс, а чуть ниже — название водораздела.

Заполните поле ниже и сообщите нам, какой водораздел вы называете своим домом.

Части водосбора

---

Как описано в инфографике выше, влажность водосбора состоит из двух частей (не считая содержания воды в атмосфере) — той части, которую мы видим, поверхностных вод и той, которую мы можем т, подземные воды . Обе эти части водораздела играют жизненно важную роль в экологии, экономике, транспорте, промышленности и общем состоянии здоровья.

Поверхностная вода — это именно та вода, которая собирается на поверхности земли. Эта категория состоит из рек, озер, ручьев, океанов, водно-болотных угодий, устьев… список можно продолжить! В целом, около 269 995 квадратных миль США и их территорий покрыто водой, что составляет около 7% площади страны, но индивидуальный состав каждого штата и территории может сильно различаться.

Около 95% пресных поверхностных вод в Соединенных Штатах содержится в Великих озерах, которые вместе составляют крупнейшую систему поверхностных пресных вод на Земле, снабжая питьевой водой 40 миллионов человек в США и Канаде и обеспечивая среду обитания для 250 видов рыб и тысячи других видов растений и животных в окружающем бассейне.За пределами Великих озер часть оставшихся поверхностных вод США находится в примерно 3,6 миллиона миль рек и ручьев страны, и эти водные пути обеспечивают около 65% питьевой воды в стране, помогая перекачивать более 97 миллиардов долларов в национальную систему. экономики за счет отдыха и туризма, и чьи поймы помогают предотвратить миллиарды долларов ущерба от наводнений вниз по течению.

На протяжении всей истории человеческие сообщества возникали вокруг доступных поверхностных водных ресурсов — некоторые из самых первых городов мира, о которых мы имеем записи, были сформированы вокруг устьев рек, то есть поверхностных водоемов, где источники пресной воды, такие как реки или озера, смешиваются с соленой водой море (подумайте о Чесапикском заливе, заливе Памлико, дельте Миссисипи или заливе Сан-Франциско).Эта тенденция сохраняется и сегодня — многие крупные города США, такие как Сан-Франциско, Нью-Йорк и Вашингтон, округ Колумбия, образовались вблизи поверхностных водоемов, как и мегаполисы прошлого, из-за ценных услуг и ресурсов, которые они предоставляют.

Для более близкого и личного просмотра компонентов поверхностных вод водораздела воспользуйтесь этим виртуальным туром из сети водоразделов Огайо при расширении Университета штата Огайо: Тур по водоразделу

Подземные воды — вторая половина уравнения влажности содержится в водоразделе.Подземные воды — это вода, которая занимает поровое пространство в слое породы и почвы под нашими ногами, заполняя естественные подземные хранилища, называемые водоносными горизонтами . Подземные воды медленно проходят через эти водоносные горизонты, попадая в поверхностные источники воды, такие как озера, пруды, реки и даже океан. Этот естественный сброс на поверхность не истощает водоносные горизонты, поскольку грунтовые воды пополняются осадками, которые проникают через поверхность почвы в насыщенный слой грунтовых вод. Таким образом, круговорот воды помогает создавать и поддерживать естественные водоемы в земле — фактически в сто раз больше воды, чем во всех реках и озерах мира!

Более половины населения США использует подземные воды для жилищного использования, при этом в стране их насчитывается 79 человек.3 миллиарда галлонов в день в 2010 году. Некоторые штаты особенно сильно зависят от грунтовых вод — Гавайи, Флорида, Айдахо, Миссисипи, Небраска и Айова использовали грунтовые воды для более 75% водозаборов из коммунальных вод в 2010 году ( Public supply). — это источник воды, который используется для обеспечения водой 25 или более человек — подумайте о водонапорной башне.) Подземные воды также являются основным поставщиком воды для водно-болотных угодий и рек, поскольку, по оценкам, эти подземные источники воды составляют около 40%. всего речного стока в Соединенных Штатах.

Упражнение: Окунуть палец ноги в поверхностную воду

---

Скорость на поверхности воды больше вашей? Щелкните здесь, чтобы найти свой штат в этом списке , и прочитать о водно-болотных угодьях, расположенных в вашем штате. Сообщите о своем штате, а также о названии или типе водно-болотных угодий, обнаруженных в вашем штате, в поле ниже.

В каком состоянии вы смотрели? Какие виды водно-болотных угодий встречаются в вашем штате?

Что такое качество воды?

---

На данный момент мы узнали об основных источниках воды в водоразделе, а также о том, почему эти природные ресурсы важны как для людей, так и для дикой природы, но какие факторы могут повлиять на качество этого ценного ресурса?

Многие различные организмы и сообщества зависят от воды водосбора, но для того, чтобы эта вода была полезной для жизненно важных функций, описанных выше, она должна иметь хорошее качество . Качество воды — это термин, используемый для описания того, насколько вода подходит для конкретной задачи, такой как питьевая, ирригация, транспорт, отдых и т. Д. Эта пригодность определяется определенными физическими, химическими и биологическими характеристиками воды и окружающей территории и включает такие параметры, как температура, содержание растворенных минералов или количество присутствующих бактерий. Стандарты качества воды соблюдаются штатами и Агентством по охране окружающей среды США, и применяются разные стандарты в зависимости от предполагаемого использования воды — например, если вода в ручье имеет высокую температуру, ее все равно можно использовать для туалеты и душевые в городе, но такая вода может не подходить для популяций водных растений и животных, которые предпочли бы более низкие температуры, чтобы оставаться здоровыми и процветать в этой реке.По этой причине река не может быть охарактеризована как вода хорошего качества для рыб и диких животных, обитающих в этом водоеме.

Воздействие на качество воды

---

На качество водного объекта влияет окружающий водораздел, включая засушливые районы, где вы не сможете сразу увидеть водный объект. Загрязняющие вещества могут переноситься с суши и в близлежащие водные пути во время дождя, что может быть особенно неприятным в развитых или более урбанизированных районах. Когда осадки попадают на непроницаемые поверхности, такие как тротуар, крыши или автомобили, они не могут проникать в землю, а вместо этого должны стекать по твердой поверхности.При этом ливневая вода может собирать любой мусор, почву, мусор или химические загрязнители, с которыми она сталкивается. Сильные осадки могут привести к снижению качества воды из-за вымывания этих загрязнителей в местные водотоки.

В крайних случаях водным путям может угрожать не только мусор, найденный снаружи. В районах с комбинированной канализацией сильные дожди или таяние снега могут перегрузить единую систему сбора ливневых, бытовых и промышленных сточных вод, в результате чего канализационная система сбрасывает комбинированные сточные воды непосредственно в близлежащие водоемы.

Одно из загрязняющих веществ, которое может быть доставлено в водные пути ливневой водой, может заставить вас чесать голову — это питательные вещества! В малых дозах питательные вещества в виде азота и фосфора могут быть полезны для водных растений, помогая им расти, что, в свою очередь, помогает прокормить рыбу и другие популяции диких животных в пищевой цепочке. Однако слишком много питательных веществ в воде может привести к неконтролируемому росту популяций некоторых растений и бактерий, угрожая качеству воды и популяциям водных животных.Эти питательные вещества могут поступать из садовых удобрений, разлагающихся органических веществ, таких как дворовые отходы, и даже отходы домашних животных, которые могут способствовать ухудшению качества воды, если их смывают в водоток. Одним из таких индикаторов перегрузки питательными веществами или загрязнения питательными веществами является наличие вредоносного цветения водорослей.

Когда популяция водорослей получает приток питательных веществ, таких как азот и фосфор, в теплую, медленно движущуюся воду, она может бесконтрольно размножаться. Слой водорослей, образующийся на поверхности воды, называется цветением водорослей , и он может частично блокировать попадание солнечного света на растения и крошечные организмы внизу, задерживая их рост.Когда изголодавшиеся по солнцу растения и организмы умирают, они подвергаются разложению — естественному процессу, который потребляет растворенный кислород из окружающей воды. Когда большая популяция водорослей, цветущих у поверхности воды, умирает, разложение происходит в таком широком масштабе, что вода может истощиться от кислорода, упав намного ниже нормального уровня. Этот недостаток кислорода может угрожать и даже убивать популяции рыб и других животных, живущих в воде, создавая мертвую зону. Мобильные популяции морских животных перемещаются и ищут районы с повышенным содержанием кислорода, что приводит к изменению среды обитания и может снизить численность рыбы для промысловых уловов.Эта гибель рыбы и связанные с этим изменения среды обитания губительны для местной экосистемы и могут нанести ущерб рыболовству, зависящему от загрязненных вод.

Вы понимаете — загрязнения на земле могут вымываться в местные водоемы, что угрожает качеству воды. Однако знаете ли вы, что существуют переменные факторы, влияющие на качество воды под вашими ногами? Поверхностные воды — не единственное место, где водораздел может быть уязвимым. Под угрозой могут оказаться и грунтовые воды, особенно в случае перетягивания или удаления воды из подземных водоносных горизонтов быстрее, чем они могут быть восполнены.

Подземные воды являются жизненно важным ресурсом для сообществ во всем мире, составляя 30,1% пресной воды на планете и обеспечивая надежные источники воды для дома, сельского хозяйства и промышленности. Хотя грунтовые воды бесценны для многих сообществ, они не неисчерпаемы. Когда они извлекаются из земли быстрее, чем они могут быть восполнены осадками, просачивающимися через поверхность, или подземным потоком через водоносный горизонт, скважины могут стать чрезмерно дорогими и даже высохнуть.

В крайних случаях объем воды, выкачиваемой из земли, может быть настолько большим, что земля начинает уплотняться или оседать.Это происходит потому, что в некоторых местах вода в водоносных горизонтах помогает поддерживать почву. Когда вода удаляется, камни и грязь падают на себя, оседая, чтобы заполнить места, которые раньше были заняты водой, постоянно уменьшая емкость водоносного горизонта. Это не воронка — проседание земли обычно представляет собой постепенное изменение, которое распространяется на обширную территорию, что делает его менее очевидным. Однако есть некоторые области, где изменения были радикальными — например, земля в некоторых районах долины Сан-Хоакин, Калифорния, упала на 30 футов (девять метров), а Калифорния, Техас и Флорида испытали сотни миллионы долларов ущерба, связанного с проседанием земли.В Соединенных Штатах общая площадь, пострадавшая от проседания земли, равна размеру Нью-Гэмпшира и Вермонта вместе взятых!

Опять же — действие на одной стороне водораздела, например, засорение, отказ от уборки дворовых отходов или использование слишком большого количества воды, может иметь большое влияние на водные ресурсы по всему водоразделу!

Естественная фильтрация

---

Хотя могут существовать угрозы качеству воды, прячущиеся в водоразделе, есть также многие особенности водосбора, которые служат для улучшения качества воды — многие из них являются естественными особенностями, которые действуют сами по себе! Например, одним из основных загрязнителей водных путей может быть грязь — хотя вы можете думать о грязи как о части экосистемы, слишком большая ее часть выветрилась с близлежащей земли и поднялась в толще воды, что может быть вредным для здоровья рыб и может даже затуманиваться. воды настолько много, что водные растения не могут получать солнечный свет, необходимый для роста.Помимо угрозы, которую представляет сама грязь или отложения для качества воды, эти крошечные частицы могут также переносить опасных пассажиров в виде химических загрязнителей, которые связаны с крошечными частицами грязи и уносятся с собой во время поездки.

Эта проблема мутных и (облачных) водных путей является серьезной проблемой в некоторых районах страны, по оценкам, 1,5 миллиарда тонн почвы ежегодно попадает в национальные воды! К счастью, решение уже существует, если мы не выкорчевываем их: деревья.Деревья у ручья и другие растения естественным образом фильтруют почву и отложения, когда дождевая вода течет по корням, листьям и ветвям. Загрязняющие вещества, связанные с почвой, также удаляются из воды — 80% фосфора и азота (содержащихся в удобрениях) удаляются естественным лесным фильтром, прежде чем попасть в ручей. Это может предотвратить рост вредных водорослей в водах ниже по течению. Осадки — не единственный загрязнитель, который деревья могут помочь отфильтровать из воды: одно взрослое дерево в прибрежной зоне может отфильтровать до 200 фунтов стоков нитратов в год.

Деревья — не единственная часть водораздела, работающая на улучшение качества воды. Посмотрите инфографику ниже, чтобы увидеть, как водно-болотные угодья работают на нас!

Хотя водосборные бассейны могут столкнуться с угрозами загрязнения и чрезмерного использования водных ресурсов, есть также много способов, которыми эти ландшафты работают, чтобы заботиться о себе и поддерживать качество воды — если их природные особенности могут процветать и процветать!

Упражнение: Отслеживание загрязнения — опасный исследовательский блок

---

Теперь, когда вы больше знакомы с типом факторов, которые могут угрожать качеству воды в водоразделе, попробуйте свои силы в выявлении источников этих загрязняющих веществ! Многие дома, предприятия и частные лица даже не осознают, какое влияние их действия могут оказать на окружающий ландшафт — в этом виртуальном детективе вы можете отследить загрязнение до источника и помочь распространить информацию о важности качества воды и здоровые водоразделы! Отслеживание загрязнения: опасный детектив.

Ищете что-нибудь поближе к дому? MyEnvironment EPA предлагает отчеты о качестве воды для водных объектов вокруг вашего почтового индекса. Перейдите на страницу, введите свой почтовый индекс и посмотрите, что вы найдете. Сообщите о своих выводах в поле ниже.

Что является первым водным элементом в этом списке? Каков его статус?

---

Укажите свой адрес электронной почты, чтобы получить значок Watersleuth. (Обратите внимание: настройки безопасности электронной почты вашего учебного заведения могут блокировать сообщения от внешних отправителей.Если вы не получите значок в течение нескольких часов, обратитесь к администратору вашего учебного заведения).

Адрес электронной почты *

Влияние контролируемого дренажа на концентрацию азота и фосфора в подземных водах на стадии спайки-заросли пшеницы

Влияние контролируемого дренажа на выбросы азота (N) и фосфора (P) на стадии соединения озимой пшеницы и зародыша изучалось в 2007 году. 2008 г. Обычный подземный дренаж был взят за контроль (Т5).Глубина грунтовых вод была естественным образом осушена до 400 мм и 800 мм ниже поверхности почвы в течение 3 дней на этапе расшивки-рубки, после того как уровень воды поддерживался на уровне 100 мм в течение 1 дня (T1, T2) и 3 дней (T3, T4). ) с поверхности почвы. Результаты показали, что контролируемый дренаж может значительно снизить концентрацию P и N в грунтовых водах. По сравнению с T5, четыре контролируемых лечения могут значительно снизить концентрацию TP, -N и -N. Наибольшее снижение концентрации TP и -N наблюдалось при T4 и T1, достигнув 64.9% и 73,2% соответственно. Что касается концентрации -N, наибольшее снижение было получено при Т2. На изменение концентрации TP существенно влияло взаимодействие времени погружения и глубины дренажа, в то время как влияние контролируемого дренажа на концентрацию -N было незначительным. Время погружения, глубина дренажа и взаимодействие времени погружения и глубины дренажа оказали значительное влияние на изменение концентрации -N.

1. Введение

Из-за ирригационного орошения и дренажа, а также чрезмерного удобрения сельскохозяйственных угодий, большие количества азота и фосфора были потеряны с сельскохозяйственных угодий в результате стока и утечек.Это важная причина эвтрофикации водоема в последние годы [1–4]. В южном Китае озимая пшеница часто получает большое количество азотных удобрений, что в сочетании с неглубокой корневой системой и дренажем создает высокий риск потерь азота от выщелачивания. О высоких потерях азота при вымывании из пшеницы сообщалось в нескольких исследованиях, проведенных в Китае [5]. Почвы, используемые под озимую пшеницу на юге Китая, демонстрируют низкую сорбционную способность P и неглубокий уровень грунтовых вод; Потери фосфора от выщелачивания из пшеницы также могут быть высокими.Дренаж — важная мера, позволяющая своевременно проводить полевые работы и защищать пшеничное поле от заболачивания. Однако нерациональный дренаж сокращает время пребывания воды в биологически активной ненасыщенной зоне и существенно изменяет водный режим. Попытки уменьшить потери питательных веществ в дренажной воде привели к развитию контролируемого дренажа (CD). Контролируемый дренаж направлен на поддержание большей глубины воды и захватывает больше дренажной воды, чем традиционный дренаж в полевых условиях [6, 7].Результаты показали, что контролируемый дренаж может уменьшить количество дренажа [8]. Более того, концентрация N и P в дренажных водах может быть уменьшена, особенно в поверхностных стоках. Эти исследования далее подчеркнули важность контролируемого дренажа для уменьшения потерь азота и фосфора с полей [9, 10]. Инь и др. [11–13] показали, что меры по дренажу с поверхностным контролем могут эффективно снизить концентрацию азота в дренажной системе и объемы дренажного стока. В то же время для ливневого дренажа и сокращения потерь азота и фосфора была разработана модель контролируемого дренажа с несколькими объектами [14].Qiao et al. [15] показали, что в модели мелкого орошения и глубоководного дренажа дренажный поток контролируемого дренажа уменьшается на 7,6% по сравнению с неконтролируемым дренажем. Вестстрём и Мессинг [10] сообщили о снижении оттока дренажа на 79% и 94% в течение последующих лет после внедрения контролируемого дренажа. Полевой эксперимент и моделирование с помощью DRAINMOD Ван и др. [16] показали, что предложенная модель эффективна для прогнозирования поверхностного стока, подземного дренажа и потерь нитратов.

Об исследованиях изменения концентрации N и P в подземных водах пшеничного поля, которые сосредоточены на всем периоде роста, сообщалось часто [17–19].Тем не менее, что касается одной стадии роста, особенно стадии соединения-заросли, которая является критическим периодом роста пшеницы, соответствующие исследования проводятся редко. Здесь мы представили полевые измерения N и P в подземных водах пшеничного поля в условиях контролируемого дренажа на юге Китая в 2007-2008 годах. Основная цель состоит в том, чтобы получить представление о концентрации изменений P и N при контролируемом дренаже на стадии соединения-заделки. Кроме того, следует подтвердить и дополнительно изучить контролируемый дренаж, следует ли в дальнейшем использовать интерактивный эффект продолжительности погружения в сочетании с глубиной дренажа.Таким образом, данное исследование может обеспечить основу для разумной схемы дренажа поля озимой пшеницы и эффективного варианта снижения загрязнения окружающей среды.

2. Материалы и методы

2.1. Экспериментальная площадка и свойства почвы

Эксперимент проводился в специально разработанных экспериментальных резервуарах в Ключевой лаборатории эффективного орошения-дренажа и сельскохозяйственной почвенно-водной среды в Южном Китае Министерства образования (31 ° 57′N, 118 ° 50 ′ E), в период вегетации озимой пшеницы 2007-2008 гг.В районе исследования субтропический муссонный климат со средней годовой температурой воздуха 15,4 ° C и среднегодовым испарением 900 мм. Среднегодовое количество осадков составляет 1051 мм, при этом более 60% осадков выпадает в сезон дождей, а осадки сконцентрированы в мае – сентябре. Безморозный период — 220 дней в году.

Было 15 стационарных резервуаров, каждый из которых имел ширину 2 м, длину 2,5 м и высоту 2 м. Контейнер был построен из бетонных блоков и покрыт водостойкой краской.На рис. 1 представлена ​​принципиальная схема установки для поддержания глубины водоема. Уровень грунтовых вод изменялся путем увеличения или уменьшения высоты пальца электромагнитного клапана относительно дна каждого резервуара. При понижении глубины водозабора до нижнего предела расчетного уровня воды для полива добавляли воду для полива до тех пор, пока уровень грунтовых вод не достиг верхнего предела расчетного уровня воды с системой автоматического полива (наоборот).

Текстура почвы экспериментальных резервуаров в пахотном слое была глинистой, со значением pH 7.78, органическое вещество 2,40%, общий фосфор 0,32 г · кг ^-1 , доступный фосфор 53,63 мг · кг ^-1 , общий азот 0,67 г · кг ^-1 и доступный азот 12,5 мг · Кг ⁻¹ . Содержание влаги в насыщенной почве (м · м ^-1 ) для слоя 0–30 см составляло 30,4%, а коэффициент влагоудержания поля — 26,5%.

2.2. План эксперимента и управление

Пять обработок были использованы для оценки влияния контролируемого дренажа на стадии соединения-заделки на изменение концентрации N и P, как показано в Таблице 1.Контрольным (Т5) служил обычный подземный дренаж, при котором относительное содержание влаги в почве поддерживалось на уровне 70–80%, а уровень грунтовых вод — ниже -600 мм на стадии кущения, -800 мм на стадии расшивки-бурения и -1000 мм в начале цветения. Глубина воды при контрольных обработках поддерживалась на расстоянии 100 мм от поверхности почвы при других обработках. Слой воды над почвой поддерживался в течение 1 дня, а затем его дренировали до -400 мм (T1) и -800 мм (T2) ниже поверхности в течение 3 дней на стадии расшивки-бурения.Слой воды над почвой поддерживался в течение 3 дней, а затем его дренировали до -400 мм (Т3) и -800 мм (Т4) ниже поверхности в течение 3 дней на стадии расшивки-бурения. За исключением стадии сращивания-сращивания, уровень воды при обработке был таким же, как Т5 на других стадиях роста. Эти обработки были организованы в виде рандомизированного полного блочного дизайна с тремя повторениями, и средние значения сравнивались с процедурой наименьших квадратов средних.

9024 9024 905 905 ≤ − 600 Обработки Стадия кущения / мм Стадия стыковки-заделки Стадия инициации метелки / мм Молочная стадия / мм 100 мм (1 d) (3 d-400) ≤ −1000 ≤ −1000 T2 ≤ −600 100 мм (1 d) (3 d-800 ) ≤ −1000 ≤ − 1000 T3 ≤ − 600 100 мм (3 дня) (3 дня-400) ≤ −1000 ≤ −1000 T4 ≤ −600 100 мм (3 d) (3 d-800) ≤ − 1000 ≤ − 1000 T5 ≤ −600 ≤ − 800 ≤ − 1000 ≤ −1000

Примечание: мм (d) (d — мм): мм фиксированный вод. Вель выдерживали в течение суток на этапах спекания-рубки с поверхности почвы и дренировали до — мм в сутках.<- мм: - мм - верхний предел уровня грунтовых вод, если уровень грунтовых вод превысит значение, будет проведен дренаж. Т1, Т2, Т3 и Т4 обозначают различные контролируемые обработки на стадии соединения-опускания; T5 в качестве контроля указывает на обычный подземный дренаж.

Янгмай 14, гибридная пшеница, которая в настоящее время используется в местном производстве, была выращена в экспериментальных резервуарах из расчета 150 кг · га ⁻¹ 12 ноября 2007 года. Внесение удобрений (N: P ₂ ) O ₅ : K ₂ O, 15: 10: 15) из расчета 1500 кг · га. ^-1 в виде сложных удобрений вносили в резервуары равномерно.Каждая обработка включает одни и те же агрономические мероприятия, за исключением орошения и дренажа.

В соответствии с характеристиками роста озимой пшеницы и в сочетании с физиологическими и экологическими наблюдениями в процессе тестирования, стадии роста пшеницы были разделены на четыре стадии (Таблица 2).

50 90.3. Сбор и измерение проб

Обработка воды была начата 3 апреля 2008 года. В течение периода контролируемого слива пробы воды отбирались в полиэтиленовую бутылку четыре раза, в начале и в конце погружения и слива. Подземные воды собирались по подземной дренажной трубе. Отобранная вода была проанализирована на общий фосфор (TP), аммонийный азот (-N) и нитратный азот (-N) с использованием спектрофотометра Shimadzu UV-2800. Спектрофотометрическое определение молибдена и сурьмы с сульфатом калия использовалось для измерения концентрации общего фосфора (TP).Кроме того, спектрофотометрическое определение реагента флокуляции и осаждения и ультрафиолетовая спектрофотометрия были использованы для анализа содержания аммонийного азота (-N) и нитратного азота (-N) в тесте воды, соответственно.

2.4. Статистический анализ

Данные были проанализированы с использованием процедуры многомерного дисперсионного анализа (MANOVA) программного обеспечения SPSS версии 22.0. Средние обработки были разделены тестом наименьшей значимой разницы (LSD) с уровнем вероятности 0,05.

3. Результаты

3.1. Изменение концентрации TP

По сравнению с T5, обработка CD оказала значительное влияние на изменение концентрации TP (). Снижение концентрации TP при T4 было самым высоким процентом (64,9%), а самым низким (4,6%) было T5 (Рисунок 2). Среднее изменение концентрации TP при T1 и T3 (37,2%) приблизилось к среднему значению при T2 и T4 (39,5%). Аналогичным образом, по сравнению со средним значением изменения T1 и T2, среднее значение T3 и T4 было высоким — 9%.Кроме того, хотя один и тот же фиксированный уровень воды под T1 и T2 сохранялся в тот же день, изменение концентрации TP под T1 было почти на 400% выше, чем T2 из-за разной глубины дренажа, и изменение концентрации уменьшалось с увеличением глубины. Напротив, процентное изменение увеличивалось с увеличением глубины под T3 и T4. MANOVA показал, что продолжительность погружения и глубина дренажа незначительно влияли на изменение концентрации общего фосфора; тем не менее, взаимодействие продолжительности погружения и глубины дренажа имело значительный эффект (Таблица 3).

февраля 26 Стадии Стадия кущения Стадия стыковки-опаивания Стадия инициации метелки Молочная стадия 9024 17 апреля 1 мая Дата окончания 25 марта 16 апреля 30 апреля 25 мая

0,024 0,0 Время погружения в воду Результаты (значения) MANOVA TP -N -N Глубина дренажа 0,092 нс 0,000 0,002 Время погружения × глубина дренажа 0,000 0,354 нс 0.000

Примечание: значения концентрации TP, -N и -N являются средними для трех повторений. Значительные различия в продолжительности погружения, глубине дренажа и продолжительности погружения × глубина дренажа отмечены звездочками () для; нс: не имеет значения.

3.2. Изменение концентрации -N

На фиг. 3 показано изменение концентрации -N от начала до конца пяти обработок.Продолжительность погружения и глубина дренажа оказали значительное влияние на изменение концентрации -N (Таблица 3). По сравнению с контролем, лечение CD оказало значительное влияние на концентрацию -N (). Концентрация -N для T1, T2, T3, T4 и T5 была снижена на 12,9%, 23,1%, 8,1%, 20,6% и 2,9% соответственно. Таблица 3 показывает, что взаимодействие между продолжительностью погружения и глубиной дренажа не оказывает значительного влияния на изменение концентрации -N ().

3.3. Изменение концентрации -N

. Изменение концентрации -N в грунтовых водах при обработке CD показано на фиг. 4. Концентрация -N при обработке CD снизилась после погружения. Существуют значительные различия между обработками CD и контролем по уменьшенному проценту концентрации -N. Он показал, что сочетание продолжительности погружения и глубины дренажа оказало значительное влияние на концентрацию -N (). Снижение процента концентрации -N при T1 достигло максимума (73.2%) среди пяти обработок, а наименьший процент снижения (31,6%) был получен при T3. Как видно из Таблицы 3, продолжительность погружения, глубина дренажа и взаимодействие между продолжительностью погружения и глубиной дренажа оказали значительное влияние на изменение концентрации -N.

4. Обсуждение

Стадия стыковки-сращивания была ключевым периодом в период роста озимой пшеницы, поскольку на этой стадии происходило в основном накопление сухого вещества [20, 21].Вегетативный и репродуктивный рост пшеницы развивался одновременно, а затем на этой стадии происходил быстрый физиологический метаболизм, что привело к большой потребности в азоте и фосфоре. В этом эксперименте концентрация N и P в подземных водах, очевидно, была уменьшена контролируемыми обработками на стадии трещиноватости. Снижение концентрации ТФ в грунтовых водах происходило в основном за счет фиксации частиц почвы и поглощения пшеницы во время погружения [22]. На поглощение влияли продолжительность погружения и глубина грунтовых вод, что привело к снижению концентрации TP среди контролируемых обработок.Это согласуется с исследованиями Yin et al. [23], в которых концентрация ТП в подземных водах была существенно снижена почти на 50% в условиях контролируемого дренажа.

Основные механизмы обработки пшеницы азотом включают осаждение, химическую адсорбцию, микробное взаимодействие с азотом и поглощение растениями [24–27]. Осаждение и химическая адсорбция зависели от продолжительности и типа почвы. Что касается микроорганизмов, то биологический переход азота включал два противоположных процесса: нитрификацию и денитрификацию.Нитрификация подразумевала хемолитоавтотрофное окисление аммиака до нитрата в строгих аэробных условиях. Процесс нитрификации очень требовал кислорода. В условиях контролируемого дренажа механизм биологической денитрификации использует нитрат в качестве конечного акцептора электронов в средах с низким содержанием кислорода [28]. Это привело к тому, что изменение концентрации -N было выше, чем у -N. Как показано на рисунках 3 и 4, -N был основным компонентом азота в сточных водах после погружения.Аналогичным образом Shao et al. [27] также обнаружили, что концентрация -N была более чем в шесть раз больше, чем -N во время погружения.

Условия роста пшеницы были важным фактором снижения содержания азота в грунтовых водах. Озимая пшеница больше подвержена влиянию -N, чем -N [29], что является еще одной причиной того, что концентрация -N была ниже, чем -N. Когда выдерживалась более короткая продолжительность погружения, концентрация -N и -N имела тенденцию к значительному снижению. Это произошло из-за более сильного корневого дыхания, которое сказалось на усвоении и использовании питательных веществ [30, 31].Это также объясняет, почему снижение выбросов было ниже при T3, чем при других обработках CD. Аналогичные результаты были получены при контролируемом дренаже на юге Китая [32].

В этом исследовании изучали изменение концентрации TP, -N и -N только на стадии совместного выращивания пшеницы при контролируемых дренажных обработках. Он не исследовал влияние контролируемого дренажа на количество сброса и концентрацию воды, изменяющуюся во времени после погружения.В будущем необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить эти отношения.

5. Заключение

На юге Китая традиционный дренаж можно рассматривать как эффективное средство быстрого удаления избытка воды на сельскохозяйственных угодьях. Тем не менее, такая обработка может привести к потере большого количества азота и фосфора с сельскохозяйственных угодий и усугубить эвтрофикацию воды. Контролируемый дренаж как эффективный метод дренажа может значительно снизить концентрацию нитратного азота, аммонийного азота и общего фосфора в почвенных водах пшеничного поля.По сравнению с обычным подземным дренажем, контролируемый дренаж снизил максимальную концентрацию потерь TP, -N и -N в грунтовых водах на 64,9% (T4), 23,1% (T2) и 73,2% (T1), соответственно. Результаты MAOVA для изменения концентрации TP показали, что взаимодействие времени погружения и глубины дренажа было значительным, в то время как влияние контролируемого дренажа на концентрацию -N было незначительным. Время погружения, глубина дренажа и взаимодействие времени погружения и глубины дренажа оказали значительное влияние на изменение концентрации -N.Следовательно, необходимо особенно учитывать интенсивность контролируемого дренажа, включая продолжительность погружения и глубину дренажа, чтобы получить больший эффект сокращения и нормальный рост пшеницы на более поздней стадии.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Эта работа финансировалась программой Key, предоставленной Национальным фондом природы и науки Китая (№51479063, 51279059 и 41271236) и поддерживаются программой «Фонды фундаментальных исследований для центральных университетов» (2015B14714) и проектом «Развитие приоритетной академической программы высших учебных заведений Цзянсу» и «Цзян Су Цин Лан».

No related posts.