Дренаж – это естественное или искусственное удаление поверхностных и подземных вод с участка с избытком воды. Внутренний дренаж большинства сельскохозяйственных почв может предотвратить сильное заболачивание (анаэробные условия, которые вредят росту корней), но многие почвы нуждаются в искусственном дренаже для улучшения производства или управления запасами воды.
Цивилизация долины Инда имела канализационные и дренажные системы. Все дома в крупных городах Хараппа и Мохенджо-Даро имели доступ к воде и канализации. Сточные воды направлялись в крытые самотечные канализационные коллекторы , расположенные вдоль главных улиц. [1]
Изобретение дренажа с помощью полых труб приписывают сэру Хью Дэлримплу, который умер в 1753 году. [2]
Новые системы отвода ливневых вод включают геотекстильные фильтры , которые удерживают и предотвращают попадание мелких частиц почвы в канализацию и ее засорение. Геотекстиль – это синтетические текстильные ткани, специально изготовленные для гражданского и экологического строительства . Геотекстиль предназначен для удержания мелких частиц почвы и пропускания воды. В типичной дренажной системе их прокладывают вдоль траншеи, которая затем заполняется крупнозернистым материалом : гравием , морскими ракушками , камнем или скалой . Затем геотекстиль складывают поверх камня, а траншею засыпают почвой. Грунтовые воды просачиваются через геотекстиль и стекают через камень к отводу. В условиях высокого уровня грунтовых вод вдоль основания дрены прокладывают перфорированную пластиковую трубу ( ПВХ или ПЭ ) для увеличения объема воды, транспортируемой в канализацию.
В качестве альтернативы можно рассмотреть сборную пластиковую дренажную систему из полиэтилена высокой плотности , часто включающую геотекстиль, кокосовое волокно или тряпичные фильтры . Использование этих материалов становится все более распространенным из-за их простоты в использовании, поскольку они устраняют необходимость транспортировки и укладки каменного дренажного заполнителя, который неизменно дороже синтетического дренажа и бетонных вкладышей.
За последние 30 лет геотекстиль, фильтры из ПВХ и фильтры из полиэтилена высокой плотности стали наиболее часто используемыми почвенными фильтрующими материалами. Они дешевы в производстве и просты в укладке, а свойства, контролируемые на заводе, обеспечивают долгосрочную эффективность фильтрации даже в условиях мелкой илистой почвы.
Коммунальные предприятия Сиэтла создали пилотную программу под названием Street Edge Alternatives Project. Проект сосредоточен на разработке системы, «обеспечивающей дренаж, который более точно имитирует природный ландшафт до начала строительства, чем традиционные трубопроводные системы». [3] Улицы характеризуются канавами вдоль проезжей части и насаждениями, спроектированными по всей территории. Акцент на тротуарах без бордюров позволяет воде более свободно стекать в участки проницаемой поверхности на обочинах улиц. Из-за насаждений сточные воды с городской территории не полностью попадают непосредственно в землю, но также могут впитываться в окружающую среду. Мониторинг, проведенный Коммунальными предприятиями Сиэтла, сообщает о 99-процентном сокращении количества ливневых вод, выходящих из дренажного проекта. [3]
В недавнем прошлом дренажная система подверглась масштабной экологической экспертизе [ когда? ] в Соединенном Королевстве. Устойчивые городские дренажные системы (SUDS) призваны побудить подрядчиков устанавливать дренажные системы, которые более точно имитируют естественный поток воды в природе. С 2010 года местное и районное планирование в Великобритании по закону требует учитывать SUDS в любых проектах развития, за которые они несут ответственность.
Щелевой дренаж — это канальная дренажная система, предназначенная для устранения необходимости установки дополнительных трубопроводных систем параллельно дренажу, что снижает воздействие производства на окружающую среду, а также улучшает сбор воды. Нержавеющая сталь , бетонный желоб, ПВХ и ПЭВП — все это материалы, доступные для щелевого дренажа, которые стали отраслевыми стандартами в строительных проектах.
Инженер -строитель отвечает за дренаж в строительных проектах. В процессе строительства были проложены все необходимые уровни для дорог , уличных желобов , водоотвода, водопропускных труб и канализации, задействованных в строительных работах.
Инженеры-строители и менеджеры по строительству работают вместе с архитекторами и руководителями, проектировщиками, геодезистами и обычным персоналом, а также субподрядчиками. Как правило, в большинстве юрисдикций имеется определенный свод законов о дренаже , определяющий, в какой степени землевладелец может изменять дренаж своего участка.
Варианты дренажа для строительной отрасли включают в себя:
Поверхностное отверстие канального дренажа обычно имеет форму решеток (полимерных, пластиковых, стальных или железных) или одиночной щели (щелевого дренажа), которые проходят вдоль поверхности земли (обычно изготавливаются из стали или железа).
Земляные подпорные конструкции, такие как подпорные стены, также должны учитывать дренаж грунтовых вод во время их строительства. Типичные подпорные стены строятся из непроницаемого материала, который может препятствовать пути грунтовых вод. Когда поток грунтовых вод затруднен, гидростатическое давление воды на стену возрастает и может привести к значительному повреждению. Если давление воды не сбрасывается должным образом, подпорные стенки могут прогнуться, сдвинуться и сломаться, что приведет к расслоению швов. Давление воды также может разрушать частицы почвы, что приводит к образованию пустот за стеной и провалов в почве. Традиционные дренажные системы подпорных стенок могут включать в себя французские дренажи , дренажные трубы или сливные отверстия . Для предотвращения эрозии почвы вместе с дренажной системой устанавливаются фильтрующие полотна из геотекстиля.
Дренаж в цветочных горшках подразумевает использование эффективных дренажных систем, специально разработанных для контейнеров или горшков с растениями. Правильный дренаж имеет решающее значение для горшков, поскольку он предотвращает заболачивание и способствует здоровому росту растений. Дренаж сеялки включает в себя создание дренажных отверстий, дренажных слоев или специальных дренажных систем, чтобы гарантировать выход лишней воды из сеялки. Это помогает предотвратить корневую гниль , скопление воды и другие проблемы, которые могут негативно повлиять на здоровье растений. Обеспечивая достаточный дренаж в горшках, он поддерживает оптимальный рост растений и способствует общему успеху проектов по садоводству или ландшафтному дизайну. [4]
Варианты дренажа для сеялки включают в себя:
Почвы водно-болотных угодий могут нуждаться в дренаже для использования в сельском хозяйстве . На севере США и в Европе в результате оледенения образовалось множество небольших озер , которые постепенно заполнялись перегноем и превращались в болота . Некоторые из них были осушены с использованием открытых канав и траншей, чтобы образовать навозные земли , которые в основном используются для выращивания ценных культур, таких как овощи .
Крупнейший проект такого типа в мире уже несколько столетий реализуется в Нидерландах . Территория между Амстердамом , Харлемом и Лейденом в доисторические времена была болотами и небольшими озерами. Резка дерна ( добыча торфа ), оседание и эрозия береговой линии постепенно привели к образованию одного большого озера — Харлеммермера , или озера Харлем. Изобретение ветряных насосных двигателей в 15 веке позволило осушить часть окраинных земель, но окончательный осушение озера пришлось ждать разработки больших паровых насосов и соглашений между региональными властями. Ликвидация озера произошла между 1849 и 1852 годами, в результате чего были созданы тысячи км 2 новых земель.
Прибрежные равнины и дельты рек могут иметь сезонно или постоянно высокий уровень грунтовых вод и должны быть улучшены дренажные системы, если они будут использоваться в сельском хозяйстве. Примером может служить регион Флориды , США, где выращивают цитрусовые . После периодов обильных осадков используются дренажные насосы, чтобы предотвратить повреждение цитрусовых рощ из-за слишком влажной почвы. Производство риса требует полного контроля над водой, поскольку поля необходимо затоплять или осушать на разных стадиях сельскохозяйственного цикла. Нидерланды также стали лидерами в этом типе дренажа, не только для осушения прибрежных низменностей, но и фактически оттеснения моря до тех пор, пока первоначальная нация не значительно расширилась.
Во влажном климате почвы могут быть пригодны для выращивания сельскохозяйственных культур, за исключением того, что каждый год они на короткое время переувлажняются из-за таяния снега или сильных дождей . Почвы, состоящие преимущественно из глины , очень медленно пропускают воду вниз, в то время как корни растений задыхаются, поскольку избыток воды вокруг корней препятствует движению воздуха через почву.
Другие почвы могут иметь непроницаемый слой минерализованной почвы, называемый твердым слоем , или относительно непроницаемые слои горных пород могут подстилать неглубокие почвы. Дренаж особенно важен при выращивании фруктовых деревьев . Почвы, которые в остальном превосходны, могут быть затоплены в течение недели в году, чего достаточно, чтобы уничтожить фруктовые деревья и снизить продуктивность земли, пока не будут установлены замены. В каждом из этих случаев соответствующий дренаж обеспечивает временный прилив воды, чтобы предотвратить повреждение однолетних или многолетних культур.
Более засушливые районы часто обрабатываются путем орошения , и дренаж не является необходимым. Однако оросительная вода всегда содержит минералы и соли , которые могут быть сконцентрированы до токсичного уровня в результате эвапотранспирации . Орошаемые земли могут нуждаться в периодических промывках избытком оросительной воды и дренаже для контроля засоления почвы .
СМИ, связанные с дренажем, на Викискладе?
Словарное определение дренажа в Викисловаре