ДРЕНАЖНАЯ СИСТЕМА НА ОПЫТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОМ УЧАСТКЕ
DRAINAGE SYSTEM ON PILOT-PLANT SECTION

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к осушению земель, и может быть использовано при создании опытно-призводственного участка и проведении на нем полевых испытаний опытных дренажных систем, предназначенных для научно-инженерного обоснования параметров дренажа (расстояния между дренами и глубины их заложения в сочетании с агромелиоративными мероприятиями, уклона, длины, вида дренажных труб и фильтров; продолжительности отвода избыточных вод и действия дренажа, расчетного модуля дренажного стока, его объема расчетной обеспеченности) и материалов и разработки эффективных способов использования дренируемых почв.
Известны дренажные системы на опытно-производственных участках Петерлаукской опытно-мелиоративной станции (Ц.Н.Шкинкис. Проблемы гидрологии дренажа. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - С.9) и «Силлауки» (Ц.Н.Шкинкис. Вопросы методики полевых исследований осушительного действия дренажа. - В сб.: Методы полевых исследований по осушительным мелиорациям./ВАСХНИЛ/Под ред. Б.С.Маслова. - М.: Колос, 1983, с.26-28, прототип) в Латвии, включающие опытные дренажные системы - варианты квадратной или прямоугольной формы с водосборной площадью до 1,5 га и количеством осушительных дрен, равным 4-9 в одной дренажной системе, соединенных с закрытым коллектором, при этом для всех дрен используют одинаковые эталонные дренажные трубы (одного материала и одинаковой водоприемной способности). Число вариантов назначают в зависимости от задач исследований. Опытные дренажные системы - варианты изолируют от притока воды с соседнего варианта или внешнего водосбора одинаковыми с осушительными контурными дренами, размещенными от крайней дрены опытной дренажной системы - варианта на расстоянии, равном расстоянию между дренами в ней и впадающими в смотровой колодец. Глубина укладки контурных дрен соответствует глубине закладки опытного дренажа. Закрытый коллектор каждой опытной дренажной системы впадает в смотровой колодец, сообщающийся с закрытым транзитным коллектором, заложенным глубже закрытого коллектора не меньше, чем на 0,5 м.
По А.Н.Костякову (А.Н.Костяков. Основы мелиорации. - М.: Гос. изд-во с.-х. литературы, 1951. - С.542) дрены имеют диаметр 5 см, а соединяющие их коллекторы от 7,5 до 20 см. Длина труб малого диаметра - 30…40 см, а большого диаметра - 50…60 см.
Для устройства коллекторов в настоящее время применяют деревянные, керамические, пластмассовые, безнапорные асбестоцементные, бетонные и железобетонные трубы диаметром 50…500 мм и длиной 333…5000 мм (Мелиорация и водное хозяйство. Осушение: Справочник, т.3/коллектив авторов: Б.С.Маслов, Е.П. Панов, и др.; Сост. Е.И.Кормыш/Под ред. Б.С.Маслова. - М.: Ассоциация «Экост», 2001. - С.130…144). Длина же закрытого коллектора на одном варианте опыта составляет 100…200 м, поэтому, для устройства закрытых коллекторов применяют, как правило, короткие трубы (до последнего времени в основном керамические длиной 333 мм), обладающие в их стыках водоприемной способностью. В результате на каждой дренажной системе имеем 2-ярусное осушение:
- первый ярус включает дрены через Е (м), глубиной t (м) и агромелиоративные мероприятия;
- второй ярус представлен закрытыми коллекторами каждой опытной дренажной системы и закрытым транзитным коллектором, обеспечивающими отвод воды из дрен и замеры дренажного стока (при перепаде в смотровых колодцах не менее 0,5 м), а также повторное осушение площади под опытной дренажной системой (зона влияния кривой депрессии к закрытому коллектору).
Вследствие повторного осушения площади под опытными дренажными системами закрытыми коллекторами (да еще, как правило, и с разной интенсивностью) снижается достоверность и точность исследований, нарушается методика постановки полевого опыта (Методические указания по статистической обработке экспериментальных данных в мелиорации и почвоведении./СевНИИГиМ; Э.А.Бишоф и др. - Л., 1977. - С.103, 115), так как не соблюдается принцип единственного различия между вариантами, заключающийся в том, что в опыте все факторы, определяющие конечный результат, за исключением тех, влияние которых изучается, должны быть одинаковыми для всех вариантов. Часто по этой причине результаты, полученные разными авторами, оказываются несопоставимыми (разными). Распространение и использование результатов таких исследований проблематично. Опыты, при постановке которых не соблюдается изложенное выше, должны быть забракованы методической комиссией по их приемке: только тщательно заложенные и правильно проведенные опыты дают надежные результаты.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении достоверности и точности полевых исследований эффективности действия опытных дренажных систем.
Поставленная в изобретении задача решена тем, что в дренажной системе на опытно-производственном участке, включающей опытные дренажные системы - варианты R-ой повторности с n-ым количеством опытных дрен, соединенных с закрытым коллектором, впадающим в смотровой колодец, сообщающийся с закрытым транзитным коллектором, заложенным глубже закрытого коллектора не меньше, чем на 0,5 м, при этом каждая опытная дренажная система снабжена одинаковыми с опытными контурными дренажами, впадающими в смотровой колодец, закрытый коллектор каждой опытной дренажной системы и закрытый транзитный коллектор выполнены из труб с водонепроницаемыми стенками без стыков и водонепроницаемых отверстий. При этом закрытый и транзитный коллекторы, выполняя основное назначение проводящей сети дренажной системы, к которой он относится, отводит только воду, поступающую из дрен, относящихся к регулирующей сети дренажной системы.
Заявленное устройство закрытого и транзитного коллекторов создает новую дренажную систему на опытно-производственном участке, позволяющую повысить достоверность и точность проводимых исследований, соблюсти требование, предъявляемое к методике постановки полевого опыта на опытно-производственном участке, а в конечном итоге - получать разным исследователям надежные, более точные и сопоставимые результаты полевых испытаний эффективности осушительного действия опытного дренажа и материалов и способов использования дренируемых почв.
Изобретение иллюстрируется чертежом.
На чертеже представлен фрагмент схемы опытной дренажной системы на опытно-производственном участке.
Дренажная система на опытно-производственном участке включает опытные дренажные системы - 3 варианта в 2-х кратной повторности (в данном случае R=2). Число вариантов назначают в зависимости от задач исследований. Каждая опытная дренажная система - вариант включает опытные дрены 1, соединенные с закрытым коллектором 2, впадающим в смотровой колодец 3, сообщающийся с закрытым транзитным коллектором 4, который заложен глубже закрытого коллектора 2 не меньше, чем на 0,5 м. Опытные дренажные системы - варианты изолируют от притока воды с соседнего варианта или внешнего водосбора одинаковыми с опытными 1 контурными 5 дренами, размещенными от крайней дрены 1 опытной дренажной системы - варианта на расстоянии, равном расстоянию между дренами в ней. Контурные дрены 5 впадают в смотровой колодец 3. Глубина укладки контурных дрен 5 соответствует глубине закладки опытного дренажа. Закрытый коллектор 2 каждой опытной дренажной системы и закрытый транзитный коллектор 4 выполнены из труб с водонепроницаемыми стенками без стыков и водоприемных отверстий. Для их устройства могут быть применены трубы из пластмассы.
Заявленная дренажная система на опытно-производственном участке работает следующим образом.
Опытные дрены 1, выполняя роль регулирующей сети, понижают уровень почвенно-грунтовых вод и отводят поступающие в них поверхностные воды, сбрасывая избыточные воды в закрытый коллектор 2, вода из которого через смотровой колодец 3 поступает в транзитный коллектор 4. Контурные дрены 5 устраняют возможность поступления в опытные дрены 1 внешних поверхностных и почвенно-грунтовых вод, сбрасывая их через смотровой колодец 3 в транзитный коллектор 4. Закрытый 2 и транзитный 4 коллекторы отводят только воды, поступающие в них из дрен 1.
Положительный эффект от применения предложенной дренажной системы на опытно-производственном участке заключается в соблюдении методики постановки полевых опытов, в результате повышается достоверность и точность получаемых результатов оценки действия дренажной системы и обеспечивается сопоставимость результатов, получаемых разными исследователями.