1.1.2 Осушение с целью производства строительных работ

Часто при строительстве крупных гидротехнических сооружений, возводимых в предварительно отрываемых котлованах, приходится прибегать к понижению уровня грунтовых вод.

Вокруг котлована при этом устраивается система скважин, в которые опускают трубы, оснащённые фильтрами. Трубы эти объединяются сборным трубопроводом и снабжаются одним или несколькими насосами для откачки и понижения уровня грунтовых вод. В результате грунт осушается и его можно разрабатывать насухо.

Если понижение уровня необходимо производить более чем на 3-5 м, что превышает технические возможности обычных насосов, то прибегают к устройству водопонизительной установки в несколько ярусов или оборудованию скважин глубинными (погружными) насосами.

1.1.3 Осушение лесных угодий

В отдельных регионах России заболоченность лесных массивов достигает довольно внушительных размеров. Так, например, в Калининградской области она составляет примерно 90 %, в Псковской - 51 %, Архангельской - 45 %, Ленинградской - 44 %, Вологодской - 41 %.

Осушение является средством уменьшения заболоченности, улучшения условий жизни древесной растительности.

Основными объектами при осушении лесов являются обычно заболоченные хвойные угодья в районах интенсивного ведения лесного хозяйства, активно заболачивающиеся вырубки, зоны вокруг городов и населённых пунктов.

В результате осушения на 1-3 класса повышается бонитет лесных массивов, происходит возобновление леса на вырубках и оздоровление местности вблизи центров проживания людей.

1.1.4 Осушение земель под сельскохозяйственные культуры

Основной задачей осушительных мелиораций в этом случае является регулирование водно-воздушного и связанного с ним теплового и микробиологического режимов избыточно увлажнённых почв с целью повышения плодородия и вовлечения их в сельскохозяйственный оборот. Регулирование водно-воздушного режима осуществляется в пределах активного слоя почвы, определяемого глубиной распространения основной массы (до 80 %) корней растений.

Осушаемые земли при этом используются в системе севооборотов или под сеяные луга и культурные пастбища (с периодическим перезалужением).

На участках с почвами низкого естественного плодородия в течение первых одного-трёх лет выращивают предварительные культуры (однолетние травы, подсолнечник, капусту, картофель).

На почвах среднего и высокого плодородия можно сразу вводить севообороты или создавать сеяные луга и культурные пастбища.

Правильное чередование сельскохозяйственных культур обеспечивает своевременное восстановление (а иногда и повышение) плодородия почвы, облегчает борьбу с вредителями культурных растений, возбудителями болезней и сорняками, с водной и ветровой эрозией почв.

1.2 Влияние осушения на почву и растения

Избыточное содержание воды в почве отрицательным образом сказывается на условиях жизни растений.

В результате переувлажнения быстро разрушается структура почв, пустоты и крупные поры их заплывают, сами почвы уплотняются, а глинистые - набухают.

В почве, не имеющей воздуха, не могут существовать полезные (нитрифицирующие) бактерии. В связи с этим, в условиях избыточного увлажнения не происходит превращения органического вещества в минеральные элементы пищи растений, а окисные соединения превращаются в закисные (вредные для растений).

В таких условиях естественные запасы питательных веществ в почве не пополняются и пищевой режим их быстро ухудшается.

В целях устранения отмеченных отрицательных последствий избыточного увлажнения и применяются как раз осушительные мероприятия.

Какое же влияние оказывает осушение на почву и развитие сельскохозяйственных культур?

Прежде всего, следует отметить влияние осушения на аэрацию (газообмен) почвы. При осушении поры освобождаются от воды, и на её место в почву поступает воздух, что способствует притоку к корням растений кислорода и удалению из почвенных пор углекислого газа (улучшаются условия дыхания корневых систем).

Кроме того, осушение оказывает влияние на повышение температуры почвы. В зависимости от степени осушения и свойств почвы, её температура может повышаться на 2-6. Дело в том, что влажная почва обладает бóльшей теплоёмкостью, чем сухая. В связи с этим она всегда более холодная, так как при одинаковом количестве поступающей на единицу поверхности теплоты температура "сухой" почвы (менее влажной) поднимается на большую величину. К тому же температура влажной почвы заметно снижается вследствие потерь тепла при испарении из неё воды.

В связи с отмеченным явлением, осушаемые земли на 10-15 суток раньше "поспевают" для весенних полевых работ, что, в свою очередь, создаёт условия для полного созревания сельскохозяйственных культур до наступления периода заморозков.

Повышая аэрацию и температуру почвы, осушение тем самым положительно влияет на характер её микробиологических процессов. Анаэробные процессы разложения органического вещества сменяются аэробными. Вместо простого накопления органического вещества и вредных закисных соединений, почва обогащается питательными веществами в доступной для растений форме (нитраты, фосфаты).

При осушении почвенные коллоиды из состояния золей переходят в состояние гелей (свёртываются), благодаря чему происходит оструктуривание почвы на большую глубину. Одновременно увеличивается и скважность почвы.

В результате улучшения условий роста и развития растений, на осушаемых землях возрастает урожайность сельскохозяйственных культур. По многолетним данным Мещерской ОМС ВНИИГиМа, на низинных торфяниках даже в самые засушливые годы получают высокие урожаи картофеля, многолетних трав, овощей. Владимирские земледельцы получают благодаря осушению в полтора-два раза больше зерна, овощей, сена. Минская и Полесская опытные болотные станции с освоенных торфяников получают по 3,0-3,5 т/га зерновых, по 7,0-8,0 т/га сена многолетних трав.