Систем и особенности изысканий объектов реконструкции

Реконструкция осушительных и осушительно-увлажнительных сис-тем должна проводиться с целью их модернизации, т. е. повышения их технического уровня до показателей, соответствующих лучшим современным системам, и включать комплекс мероприятий и соруже-ний для повышения продуктивности мелиорированных земель и соз-дания условий для внедрения прогрессивных технологий ведения сельскохозяйственного производства.

Реконструкция мелиоративных систем должна осуществляться только при физическом износе всех основных подсистем мелиора-тивной сети, а также в случае, если действующий вариант системы не может обеспечить требуемый водный режим и по другим причинам, что ведет к вторичному заболачиванию и полному выходу земель из сельскохозяйственного использования.

Выбор объектов реконструкции осуществляется в порядке, приня-том инвестором на основании результатов инвентаризации мелиора-тивных систем хозяйств, имеющих:

– крупные животноводческие комплексы;

– 50 % и более мелиорированных угодий;

– узкую производственную специализацию (овощи, лекарственные растения и т. д.);

– сельскохозяйственные земли, загрязненные радионуклидами бо-лее 5 Кu/км²;

– мелиорированные земли, которые подвержены затоплению па-водковыми водами при экстремальных погодных условиях.

Реконструкция мелиоративных систем, осушенных систематичес-кой открытой сетью, должна быть направлена на уменьшение ее про-тяженности.

Закрытую осушительную сеть необходимо восстанавливать с мак-симальным сохранением существующих дренажных линий.

Реконструкция осушительных систем должна выполняться комп-лексно с проведением агромелиоративных и других мероприятий, на-правленных на улучшение водоотводящих свойств осушаемых пло-щадей.

Строительство новых гидротехнических сооружений на реконст-руируемых объектах допускается при надлежащем экономическом обосновании.

Учитывая необходимость обеспечения отдачи от высокозатратных работ по реконструкции, конкретный перечень объектов по реконст-рукции (объемов инвестиции в реконструкцию) определяется еже-годно на основании бизнес-планов, представляемых хозяйствами-за-явителями и утверждаемых в соответствии с установленным порядком.

Оценка работоспособности мелиоративных систем производится путем сравнения степени соответствия их водоотводящей способнос-ти (способности своевременного отвода воды, поступающей в регули-рующую сеть, в водоприемник) и водоприемной (способности отвести избыточную воду из корнеобитаемого слоя в регулирующую сеть). Водоотводящая способность дренажа зависит от диаметра и вида труб, уклона, степени заиления, подпора от канала, местных сопротивлений потоку воды. Водоприемная способность дрен зависит от конструкции дренажа, вида и состояния присыпки дрен и обратной засыпки траншей. Главным показателем низкой водоприемной способности дрен является застой воды над дренажем при безнапорном движении воды в их полости.

Оценку режима уровней грунтовых вод на участке реконструкции проводят по данным наблюдений в створах наблюдательных колодцев. Минимальное количество створов назначается исходя из площади недостаточно осушенных участков: 1–3 при площади до 10 га, 3–5 –при площади 10–20 га, 10–15 створов на каждые 100 га. Створ должен начинаться от водоприемника или магистрального канала и выходить за пределы участка на 100–200 м. На каждом таком створе уста-навливается не менее 3–5 наблюдательных колодцев глубиной 2–2,5 м, приуроченных к характерным элементам рельефа и видам грунтов. Для установления кривой депрессии между дренами или открытыми осушителями наблюдательные колодцы размещаются непосредствен-но у дрены (осушителя) и на расстояниях 1/8, 1/4, 1/2 В, где В – рассто-яние между регулирующей сетью.

Колодцы устраивают из металлических, пластмассовых или асбес-тоцементных труб диаметром 50–100 мм, длиной 2,5–3,0 м. В нижней части трубы на расстоянии 1 м устанавливается перфорация из 80–100 отверстий диаметром 3–10 мм, равномерно размещенных по поверх-ности труб. Нижнее торцевое отверстие закрывается фильтрующей заглушкой или делается глухим, верхнее закрывается крышкой. Верх колодцев должен возвышаться над поверхностью не менее чем на  0,5 м, грунт вокруг колодцев должен быть тщательно утрамбован.

Замеры уровней стояния грунтовых вод производятся от верха колодца с точностью в 1 см. Периодичность наблюдений должна составлять один раз в 7–10 дней и ежедневно в течение 3 дней после осадков. Начинать наблюдения следует до окончания снеготаяния на полях.

Наблюдения за дренажным стоком следует проводить как на систе-мах с неудовлетворительным водным режимом, так и обеспечиваю-щих необходимый водный режим. Для измерения расхода воды обыч-но используется объемный способ – по скорости заполнения мерного сосуда.

Процесс изысканий на объектах реконструкции следует разделить на три этапа:

– подготовительный;

– рекогносцировочное обследование объектов мелиорации;

– проведение собственно полевых изысканий.

Подготовительный этап должен включать:

– поиск, ознакомление и изучение имеющихся фондовых материа-лов изысканий и проектирования прошлых лет, эксплуатационной до-кументации, их анализ;

– получение разрешений на проведение изысканий в Госгеонадзо-ре;

– получение предварительных согласований на производство работ

с местными советами, со службами Гослесфонда, связи и энергетики;

– предварительное натурное обследование объектов комиссией, включающей представителей заказчика, землепользователя, эксплуата-ционной мелиоративной организации, местных органов власти.

Комиссия устанавливает экономико-техническую необходимость реконструкции; визуальные причины неудовлетворительного действия осушительной сети; перечень и границы участков, требующих про-ведения изыскательских работ; состояние сооружений на мелиора-тивной сети по имеющимся в эксплуатационных организациях или составленным дефектным ведомостям; намечаемое использование объ-ектов реконструкции; основные природоохранные мероприятия, что оформляется актом, который в дальнейшем служит основой для сос-тавления задания на проектирование.

Рекогносцировочное обследование проводится специалистами про-ектной организации после получения задания на проектирование и включения объекта в план строительства, в результате которого: уточ-няются объемы необходимых изыскательских работ, опредеяются рас-хождения между имеющимися топографическими планами и ген-планом построенной мелиоративной системы; дается оценка типа вод-ного питания осушаемого участка, современного состояния естест-венной и искусственной гидрографической сети и гидротехнических сооружений на ней, их влияние на водный режим; определяются дре-нажные системы, на которых должны быть проведены раскопки при полевых изысканиях.

Полевые изыскания должны включать топографо-геодезические, почвенные, культуртехнические, мелиоративно-гидротехнические, природоохранные и другие виды изысканий.

Геологические изыскания выполняются при отсутствии или недостаточности имеющихся материалов, при реконструкции сложных гидротехнических сооружений: плотин, шлюзов, мостов, насосных станций.

Гидрологические изыскания выполняются при реконструкции крупных проводящих и магистральных каналов, водоприемников, польдерных систем, когда изменяется водосборная площадь, уровен-ный режим и т. д.

Мелиоративно-гидротехнические изыскания проводятся с целью установления причин неудовлетворительноговодного режима на построенном мелиоративном объекте и должны включать:

– обследование мелиорированных полей для выявления участков недостаточного осушения и их границ;

– установление неработающих или плохо работающих устройств по отводу поверхностных вод в открытую сеть или закрытый дренаж;

– определение причин неудовлетворительно работающих дренаж-ных систем.

Обследование дренажных систем следует начинать с устья с отра-жением даты обследования, номера системы, конструкции устья, нали-чия железистых отложений, слоя заиления в выходной части, расхода воды из устья, наличия обходной фильтрации.

При обследовании смотровых колодцев следует фиксировать но-мер дренажной системы и расстояние от устья, диаметр колодца, на-личие крышки, высоту от поверхности земли и глубину от верха, коли-чество входящих коллекторов, слой заиления, свободен ли вход и вы-ход коллекторов, смещение колец и его величину,  площадь вымочек у колодца.

Поглотительные колодцы (местонахождение, конструкция) нужно обследовать как на переувлажненных, так и на прилегающих участках с удовлетворительным водным режимом, оценить их состояние, пло-щадь имеющихся вымочек в зоне действия.

Гидрографические изыскания выполняются в составе мелиоратив-но-гидротехнических изысканий, в которых должен быть отражен:

– метод регулирования водоприемника, на основании каких мате-риалов изысканий, когда и кем составлен проект регулирования;

– состояние откосов, дна водотока и бровок в пределах водо-охранной полосы, наличие креплений, применяемые материалы и их состояние, наличие деформаций, заиления или размыва;

– характеристика водорегулирующих, водозаборных, водосбросных и переездных сооружений; наличие рекреационных зон и мест обита-ния водных и околоводных животных и птиц.

Природоохранные изыскания проводятся на объекте и прилегаю-щей территории для выявления:

– ценных и охраняемых видов растений по трассам реконструи-руемых каналов;

– мест обитания, укрытия и размножения животных и птиц;

– источников загрязнения прибрежных водоохранных зон, крупных каналов, водоприемников;

– противопожарных водоемов на торфяниках или водопроводящих каналах.

В материалах почвенных и культуртехнических изысканий следует отражать состояние земель и границы распространения древесно-кустарниковой растительности(ДКР) и жесткой травяной раститель-ности (тростник, камыш озерный) по густоте (в процентах) и видовому составу древесных пород, закамененности и завалунности, наличие отдельных деревьев, неразбитых валов кустарника, дорог, трасс ком-муникаций, ЛЭП, кабелей, трубопроводов, строений и других соору-жений; вид почв, их распространенность и сельскохозяйственное ис-пользование, урожайность за последние пять лет, необходимость в известковании, перезалужении и т. д. По откосам и бермам каналов к сохранению рекомендуется ДКР, имеющая природоохранное и ланд-шафтное значение, выполняющая почвозащитную роль, не влияющая на пропускную способность каналов. В случае необходимости углуб-ления каналов ДКР целесообразно сохранять на одном из откосов – северном или восточном.

Топографо-геодезические изыскания должны проводиться в той же системе координат и в том же масштабе, что и предыдущие изыскания.

Изыскания и составление проекта при осушении открытой сетью осуществляются в одну стадию при площади до 250 га.

При реконструкции мелиоративных систем с закрытым дренажем работы выполняют в два этапа (стадии). На первом этапе выполняются работы по реконструкции открытых водотоков и сооружений на них, по промывке дренажных коллекторов, а на втором – все объемы работ на дренажных системах и сооружениях на них.

Поперечные сечения каналов, подлежащих очистке, следует выпол-нять через 200 м, а на промежуточных пикетах – неполное сечение с нивелированием бровок, дна, уреза воды, мощности бузы и высоты крепления откосов. Дополнительно выполнять поперечные профили каналов следует в характерных точках: перекатах, бродах, скотопере-гонах, завалах, оползнях откосов, местах выклинивания грунтовых вод, недоразровненных кавальерах и т. д. Специальные поперечные створы через пойму устраивают для выявления сработки торфяной залежи, определения мероприятий по организации поверхностного стока, при обследовании сооружений.

Раскопки дренажных систем рекомендуется проводить после пред-варительного обследования с целью установления причин неудовлет-ворительной их работы: при двухэтапной реконструкции – после вы-полнения первого этапа работ и промывки коллекторов; при одно-этапной реконструкции – после промывки коллекторов. Количество и размеры шурфов определяются местными условиями и устанавлива-ются конкретно для каждой системы в зависимости от ее площади, сложности, глубины укладки дренажа. Ориентировочные средние раз-меры шурфа: глубина – 1,3 м, длина – 2,3 м, ширина по верху – 1,0 м.

Проходку шурфа следует производить в два приема: за первый прием механизированным способом извлекается грунт, покрывающий дренажную трубу, с оставлением слоя около 10 см над дренажной трубой. Окончательная выемка грунта производится вручную, с оставлением ненарушенного грунта непосредственно под трубой. При вскрытии дренажа из керамических труб следует вынимать одну-две трубки, а из пластмассовых труб –вырезать ножом или ножовкой образец длиной, равной четырем наружным диаметрам трубы, но не менее 300 мм. При этом фиксируется дата проведения раскопок, номер дренажной системы и шурфа по схеме, геологический разрез слоев, глубина от поверхности до верха трубы, вид дренажной трубы (диа-метр, материал), схема обкладки, состояние защитно-фильтрующего материала (ЗФМ) и обсыпки труб, слой воды в трубе и ее движение, высота и состав наилка, состояние стыков (смещение, зазоры) и др.

Восстановление дренажной линии в шурфе следует производить трубами того же типоразмера. Устанавливаемый отрезок пластмассо-вой трубы соединяется с находящейся в грунте трубой с помощью муфт большего диаметра. Под восстанавливаемый участок трубы укла-дывается ЗФМ, и после укладки ее она вся покрывается защитным материалом (может обсыпаться также фильтрующим материалом – гравием, песком, мхом, соломой). Засыпка шурфа от дна и на высоту не менее 10 см над трубой выполняется вручную с уплотнением. Окон-чательная засыпка может выполняться механизированно.

В материалах обследования сооружений на осушительных систе-мах должно быть отражено: наличие трещин, каверн, оголений арма-туры, коррозии бетона; заиление и повреждение входных и выходных отверстий, откосов и дамб; исправность подъемных механизмов затво-ров, узлов насосных станций польдерных систем; наличие подпора в канале и др.

При обследовании плотин и дамб следует устанавливать: нет ли фильтрации воды через тело плотины, особенно с выносом грунта; имеются ли трещины и ходы землероек в теле плотины, исправность дренажных и ледозащитных устройств, креплений откосов, отсутствие пониженных отметок гребня вследствие осадки.

Материалы обследований дренажных систем должны дать ответы на следующие вопросы:

– какие имеются отклонения в элементах мелиоративной системы?

– что является причиной неудовлетворительной работы системы?

– что нужно сделать для устранения недостатков?

– какие элементы системы работоспособны и как их использовать при реконструкции?

По материалам изысканий должна быть сделана оценка техничес-кого состояния каждого элемента мелиоративной системы или его час-ти с указанием причин выхода из строя.

Техническое состояние каналов считается нормальным, когда вы-держаны проектные параметры, русло свободно от растительности и наносов, препятствующих движению воды; кавальеры разровнены, откосы выровнены и хотя бы с одной стороны очищены от древесно-кустарниковой растительности; каналы оборудованы открытыми (за-крытыми) воронками или другими устройствами по отводу поверх-ностных вод с полей; на каналах имеются благоустроенные скотопе-регоны, водопои, пешеходные мосты, переездные и другие сооруже-ния; обеспечивается устойчивость русла и требуемый русловой ре-жим; не отклоняется за проектные пределы водный режим на приле-гающих территориях и в водоприемнике ниже и выше по течению.

Сооружения на осушительных системах, плотины и дамбы счита-ются находящимися в нормальном состоянии, когда отсутствуют ха-рактерные для них дефекты, изложенные выше.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Какие виды земель нуждаются в осушении?

2. Что такое режим осушения?

3. Приведите примеры различных типов осушительных систем.

4. Какие вы знаете способы увлажнения осушаемых земель?

5. С какой целью устраиваются гидротехнические сооружения на осушительно-увлажнительных системах?

6. Как осуществляется выбор первоочередных объектов реконст-рукции мелиоративных систем?

7. Что понимается под оценкой работоспособности дренажной се-ти?

ОРОСИТЕЛЬНЫЕ МЕЛИОРАЦИИ

Площадь орошаемых земель в странах мира в последние 200 лет неизменно росла и увеличилась более чем в 35 раз и в настоящее время составляет более 310 млн. га (Азия – 220, Америка – 32, Европа –21, Африка – 12, Австралия и Океания – 2 млн. га). Первое место в мире по темпам развития орошения уверенно занимает Индия, где площадь орошения доведена до 113 млн. га. В Китае орошаются 48 % обраба-тываемых земель (47,9 млн. га).

В Европе наибольшие площади орошаемых земель расположены в Италии (3–3,5 млн. га), Испании – 3,5, Румынии – 3,0, Франции – 1,6, Болгарии – 1,35 млн. га.

Начало производственного орошения в условиях Беларуси прихо-дится на середину шестидесятых годов. Через тридцать лет (в конце 90-х) в хозяйствах страны оросительные системы имелись на площади более 150 тыс. га. На всей этой площади применялось дождевание. Причем для полива использовались и используются как природные, так и сточные воды животноводческих комплексов.

Поскольку срок службы поливной техники ограничен, то по дан-ным последней инвентаризации оросительные системы в работоспо-собном состоянии находились на площади 8,3 тыс.га и системы, нуждающиеся в реконструкции и восстановлении, – 7,6 тыс. га.

Среди перечня задач, которые необходимо решить для повышения эффективности орошаемого земледелия, первое место принадлежит правильному выбору объектов для строительства оросительных сис-тем. Выбор объектов орошения в условиях республики необходимо производить в два этапа. На первом в качестве ограничений должны выступать заданные энергетические и материальные ресурсы, необ-ходимые объемы и структура дополнительной сельскохозяйственной продукции, а в качестве критерия сравнения – экономические показа-тели, например,  приведенные затраты.