Способ осушения земель в зоне многолетней мерзлоты Советский патент 1989 года по МПК E02B11/00 E02F5/30 A01B79/00 

I

Изобретение относится к мелиорации, в частности к осушению земель, преимущественно торфяно-болотных почв для нужд сельского хозяйства или для- добычи торфа в зоне многолетней мерзлоты.

Цель изобретения - ускорение и повышение качества осушения путем стабилизации теплового режима.

На фиг. 1 показано перемещение грунта, вынутого при углублении каналов к середине межканавного промежутка; на фиг. 2 - сплошное фрезерование верхнего слоя грунта; на фиг.З- дополнительное перемещение грунта к середине межканавного промежутка для

увеличения его вьтуклости; на фиг.4- окончательный профиль поверхности и мерзлотного слоя в межканавном поо- межутке.

На осушаемом участке (фиг. 1), преимущественно с торфяно-болотным грунтом 1, отрьгоают сеть осушительных дренажных каналов 2 с расстояниями между ними более 20 м. Отрьшку каналов обычно производят в несколько этапов, причем по мере вытаивания льда по краям канала 2 и его углублении вынимаемый грунт 1 перемещают к середине межканавного промежутка 3, Таким образом, образуется первоначальное понижение поверхности грунОд

со Од

та по краям межканавиого промежутка При небольшом расстоянии между каналами это уже создает выпуклый поперечный профиль участка. При значи- тельных расстояниях возможно проведение предварительного профилирования участка. После наступления положительных среднесуточных температур воздуха (5-10 С и более) и оттаивания поверхностного слоя 4 грунта на глубину 0,1-0,2 м производят сплошное фрезерование верхнего слоя 5 грунта на глубину 0,2-0,6 м-(фиг,2),

Подобную операцию можно производить магаинами, по конструкции близкими к машинам для подготовки торфяной залежи к эксплуатации, предназначенными для измельчения древесных включений в грунте, .Глубину фрезерования выбирают с учетом глубины и температуры оттаявшего сЛоя А, среднесуточной температуры наружного воздуха, температуры и влагосодержания мерзлотного сдоя,.

Для исключения или минимизации повторного смерзания фрезеруемого слоя 5 количество теплоты, отбираемое от окружающего и аэрирующего в процессе фрезерования воздуха и теплосодержания прогретого поверхностного слоя 4 грунта, перемешиваемого с мерзлотным, должно быть больше или равно теплоте плавления льда в фрезеруемом сло.е 5, т,е, тепловой баланс должен быть положительным.

При благоприятных условиях (большая глубина оттаивания, высокая среднесуточная температура окружающего воздуха, низкое влагосодержание мерзлотного слоя и т,д,) возможно одноразовое фрезерование грунта на глубину 0,5-0,6 м, на чем практически и заканчивается подготовка грунта к эксплуатации.

При неблагоприятных условиях операцию фрезерования производят на меньшую глубину и повторяют ее через некоторый промежуток времени, в течение которого происходит вытаивание льда в сфрезерованном слое 5 и сте- кание воды по выпуклому профилю мерзлотного слоя в каналы 2 без скапливания в местных понижениях.

При необходимости увеличения выпуклости в межканавном промежутке грунт переме1чают к его середине (фиг, 3), Для этой операции могут быть применены планировщики-профи0

5

0

лировщ1п и, при помощи которых создают уклон 0,02-0,04 в сторону осушительных каналов 2,

При фрезеровании (фиг. 4) поверхность мерзлотного слоя бподсфрезе- рованньм слоем 5 принимает форму, выпуклую к середине межканавного промежутка 3, эквидистантную наружной поверхности грунта без каких- либо местных понижений или выступов. Это обеспечивает равномерный, температурный режим на поверхности 6 мерзлотного слоя, ПОСТОЯННЕЙ и равномерный сток талой воды в каналы 2 и предотвращает грунт от просадок из- за местного вытаивания и вспучивания из-за замерзания скопившейся в отдельных углублениях воды. В случае необходимости подобные операции могут быть проведены и для ремонта полей в процессе эксплуатации.

Предлагаемый способ позволяет проводить осушение земель в зоне 5 многолетней мерзлоты с .высокой вероятностью надежности, с меньшими затратами и в более короткие сроки, Сплошное фрезерование, перемешивание и аэрация грунта в значительной степени ускоряют таяние мерзлоты и сток грунтовых и поверхностных вод как за счет улучшения тепломассопе- реноса, так и путем повьшения водопроницаемости фрезерованного грунта.

Поэтому процесс осушения исчисляется неделями и подготовку площадей к использованию в летний период можно проводить весной текущего года. Продолжительность подготовки зависит от атмосферных условий, в значительной степени на нее влияет и количество циклов обработки почвы, поэтому при необходимости можно сократить сроки, увеличив число циклов, т,е, процесс является управляемым.

Применение предлагаемого способа обеспечивает создание постоянного уклона водоупора и температурного режима в слое грунта,. обработанного фрезой, что является основой ддя высокого качества осушения, заключающегося в равномерности сушки и стабильности прогрева поверхностных слоев,

5 Формула изобретения

1. Способ осушения земель в зоне многолетней мерзлоты, включающий отвод в открытые осушительные каналы

0

5

0

5

0

поверхностных и грунтовых вод по мерзлотному иодоупору, которому при дают уклон в сторону осушительных каналов, отличающийся тем, что, с целью ускорения и повышения качества осушения путем стаби лизации теплового режима, обработку грунта производят путем сплошного фрезерования с одновременным перемешиванием и аэрацией раздробленного грунта.

2. Способ по п. 1, отличаю- щ и и с я тем, что при глубине оттаивания до 0,1 м, среднесуточной температуре окружаюп его воздуха ни6713h4

же 5 Ч; п высоком влагосодержанни мерзлотного слоя фрезрропание производят послойно с увеличением гл бины фрезеруемого слоя при каждом следующем цикле,

3. Способ поп. l,oтличaю- щ и и с я тем, что для создания ук- 1Q лонов 0,02-0,04 в сторону осушительных каналов при расстоянии между, ними более 20 м профильную планировку проводят поэтапно как до фрезерования, так и в промежутках между пос- j лойным фрезерованием после выравнивания температур в обработанном слое.

Изобретение относится к мелиорации и подготовке земель для нужд сельского хозяйства или добьши торфа в зонах многолетней мерзлоты. Цель изобретения - ускорение и повышение качества осушения путем стабилизации теплового режима. Для этого после от- рьшки осушительных канав в период положительных среднесуточных температур наружного воздуха и оттаивания поверхностного слоя производят фрезерование грунта на глубину, превышающую глубину оттаявшего слоя, с одновременным перемешиванием и аэрацией грунта, причем поверхности мерзлого слоя под обработанным слоем грунта придают выпуклый к середине межканавного промежутка профиль с плавным понижением в стороны отводящих осушительных канав. При глубине оттаивания до 0,1 м, температуре окружающего воздуха ниже 5 с и высоком влаго- содержании мерзлотного слоя фрезерование производят послойно с увеличением глубины фрезеруемого слоя при каждом следующем цикле. Для создания уклонов 0,03-0,04 м в сторону осушительных канав при расстоянии между ними более 20 м профильную планировку проводят поэтапно как до фрезерования, так и в промежутках между послойным фрезерованием после выравнивания температур в обработанном слое. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. f ш (Л

/

//

ФигЛ