Способ осушения земель в зоне многолетней мерзлоты

 

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 отрьшки 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 влагосодержании 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 467136 A 1 (51) 4 Е 02 В 11/00, Е 02 F 5/30, А 01 В 79/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

М (.Ь

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4233740/30-15 (22) 28.01.87 (46) 23,03.89. Бюл, Р 11 (75) В.Г.Багров и А.Н.Долматов (53) 626.86(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1189936, кл. Е 02 В 1!/00, 1983. (54) СПОСОБ ОСУ111ЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ В ЗОНЕ

МНОГОЛЕТНЕЙ МЕРЗЛОТЫ (57) Изобретение относится к мелиорации и подготовке земель для нужд сельского хозяйства или добычи торфа в зонах многолетней мерзлоты. Цель изобретения — ускорение и повышение качества осушения путем стабилизации теплового режима. Для этого после отрывки осушительных канав в период положительных среднесуточных температур наружного воздуха и оттаивания поверхностного слоя производят фрезерование грунта на глубину, превышаю!

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. I показано перемещение грунта, вынутого при углублении каналов к середине межканавного промежутка; на фиг. 2 — сплошное фрезерование верхнего слоя грунта; на фиг.3дополнительное перемещение грунта к середине межканавного промежутка для щую глубину оттаявшего слоя, с одновременным перемешиванием и аэрацией грунта, причем п ов ерхнос ти мерзлого слоя под обработанным слоем грунта придают выпуклый к середине меялсанавного промежутка профиль с плавным понижением в стороны отводящих осушительных канав. При глубине оттаивания до О, м, температуре окружающего воздуха ниже 5 С и высоком влагоо содержании мерзлотного слоя фрезерование производят послойно с увеличением глубины фрезеруемого слоя при каждом следующем цикле..Для создания уклонов О, 03-0,04 м в сторону осушительных канав при расстоянии между ними более 20 м профильную планиров3 ку проводят поэтапно как до фрезерования, так и в промежутках между послойным фрезерованием после выравни- ( вания температур в обработанном слое.

2з п. флы, 4 ил. ! увеличения его выпуклости; на фиг.4окончательный профиль поверхности н . мерзлотного слоя в межканавном поомежутке.

На осушаемом участке (фиг. 1), преимущественно с торфяно-болотным грунтом 1, отрывают сеть осушительных дренажных каналов 2 с расстояниями между ними более 20 м. Отрывку 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 грун35 з 146713 та по краям межкананного промежутка, При небольшом расстоянии между каналами это уже создает ныпуклый поперечный профиль участка, При значи тельных расстояниях возможно прове5 дение предварительного профилирования участка. После наступления положительных среднесуточ ны., темпе ра тур воздуха (5-10 С и более) и оттаивания поверхностного слоя 4 грунта на глубину 0,1-0,2 м производят сплошное фрезеронание верхнего слоя 5 грунта на гл бину О, 2-0, б м (фиг. 2) .

Подобнуи операции можно производить машинами, 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 4, среднесуточной температуры наружного ноз-! духа, температуры и нлагосодержания мерзлотного слоя. 25

Для исключения или минимизации повторного смерзания фрезеруемого слоя 5 количество теплоты, отбираемое от окружающего и аэрируищего н процессе фрезеронания воздуха и теп- 30 лосодержания прогретого поверхностного слоя 4 грунта, перемешиваемого с мерзлотным, должно быть больше или равно теплоте плавления льда н фрезеруемом слое 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 операции фрезерования производят на меньшую глубину и повторяют ее через некоторый промежуток времени, в течение которого происходит вытаивание льда н сфрезерованном слое 5 и стекание воды по выпуклому профилю мерзлотного слоя в каналы 2 без скапливания в местных понижениях.

При необходимости увеличения ны55 пуклости в межканавном промежутке грунт перемещаит к его середине (фиг. 3). Для этой операции могут быть применены планировщики-профилировщ п<и, при помощи которых создают уклон 0,02-0,04 в сторону осушительных каналов 2.

При фрезеровании (фиг. 4) поверхность мерзлотного слоя 6 под сфрезерованным слоем 5 прйнимает форму, выпуклую к середине межканавного промежутка 3, эквидистантную наружной поверхности грунта без какихлибо местных понижений или выступов.

Это обеспечивает равномерный. температурный режим на поверхности 6 мерзлотного слоя, постоянный и равномерный сток талой воды н каналы 2 и предотвращает грунт от просадок изза местного вытаинания 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 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 тепломассопереноса, так и путем повышения водопроницаемости фрезерованного грунта.

Поэтому процесс осушения исчисляется неделями и подготовку площадей к использованию н 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 для высокого качества осушения, заключающегося в равномерности сушки и стабильности прогрева поверхностных слоев.

Формула изобретения

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

l467I3h поверхностных и грунтовых вод по мерзлотному водоупору, которому придают уклон в сторону осушительных каналов, о т л и ч а и шийся тем, что, с целью ускорения и повы5 щения качества осушения путем стабилизации теплового режима, обработку грунта производят путем сплошного фреэерования с одновременным перемешиванием и аэрацией раздробленного грунта.

2. Способ по п. ), о т л и ч а юшийся тем, что при глубине оттаивания до О, I м, среднесуточной температуре окружающего воздуха ниже 5"С н высоком влагосолержании мерзлотного слоя фрезерование производят послойно с увеличецием глубины фрезеруемого слоя при каждом следующем цикле.

3. Способ по и ° I, о т л и ч а юшийся тем, что для создания ук" лонов 0,0?-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" лойным фрезерованием после выравнивания температур в обработанном слое °

1467136

Составитель А,Макеев

Техред N. Ходанич Корректор g.ùàðîøè. Редактор А.Мотыль

Заказ 1121/24 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.. Ужгород, ул. Гагарина,)01