Способ осушения земель в зоне многолетней мерзлоты

(54) СПОСОБ ОСМНОГОЛЕТНЕЙ МЕР Бюл. Р 11и А.Н.Долматовится к мелиорасушению земельяно-болотныхого хозяйства преимущественно торфпочв для нужд сельскили для добычи торф в зоне мно неи мерзлоты. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к рации и подготовке земель для сельского хозяйства или добыч в зонах многолетней мерзлоты, изобретения - ускорение и пов качества осушения путем стаби теплового режима. Для этого п рьвки осушительных канав в пе положительных среднесуточных Ратур наружного воздуха и отт поверхностного слоя производя рование грунта на глубину, пр Цель изобретения - ускорение иповышение качества осушения путем стабилизации теплового режима.На фиг. 1 показано перемещение грунта, вынутого при углублении каналов к середине межканавного проме жутка; на фиг. 2 - сплошное фрезеро вание верхнего слоя грунта; на фиг, дополнительное перемещение грунта к середине межканавного промежутка дл щую 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 влагоосодержании мерзлотного слоя фрезерование производят послойно с увеличением глубины фрезеруемого слоя при каждом следующем циклеДля создания уклонов 0,03-0,04 м в сторону осушительных канав при расстоянии между ними более 20 м профильную планиров 3 ку проводят поэтапно как до фрезерования, так и в промежутках между послойным фрезерованием после выравни- ( вания температур в обработанном сло 2 з,п, ф-лы, 4 ил.увеличения его выпуклости; на фиг,4- ф 3 окончательный профиль поверхности н . ф мерзлотного слоя в межканавном поо- ф) межутке. (.ЬНа осушаемом участке (Фиг, 1),преимущественно с торфяно-болотным грунтом 1, отрывают сеть осушительных дренажных каналов 2 с расстояниями между ними более 20 м, Отрьвку фр 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 грун45 з 146713 та по краям межкананного промежутка, При небольшом расстоянии между каналами это уже создает выпуклый поперечный профиль участка, 11 ри значительных расстояниях возможно проне 5 дение 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 фрезеронание верхнего слоя 5 грунта на глбину 0,2-0, 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 грунтеГлубину фрезерования выбирают с учетом глубины и температуры оттаявшего слоя 4, среднесуточной температуры наружного ноз. духа, температуры и нлагосодержания мерзлотного слоя, 25Для исключения или минимизации повторного смерзания фрезеруемого слоя 5 количество теплоты, отбираемое от окружающего и аэрируищего н процессе фрезеронания воздуха и теплосодержания прогретого поверхностного слоя 4 грунта, перемешиваемого с мерзлотным, должно быть больше или равно теплоте плавления льда н фрезеруемом слое 5, т,е, тепловой ба 35 ланс 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 вы 55 пуклости в межканавном промежутке грунт перемещаит к его середине (фиг. 3). Для этой операции могут быть применены планировщики-профилировщпси, при помощи которых создают уклон 0,02-0,04 в сторону осушительных каналов 2,При фрезеровании (фиг. 4) поверхность мерзлотного слоя 6 под сфрезеронанным слоем 5 прйнимает форму,выпуклую к середине межкананногопромежутка 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 ипредотвращает грунт от просадок изза местного вытаинания и вспучиванияиз-за замерзания скопившейся н отдельных углублениях воды, В случаенеобходимости подобные операции могут быть проведены и для ремонта полей в процессе экаплуатации.Предлагаемый способ позволяетпроводить осушение земель в зонемноголетней мерзлоты с .высокой вероятностью надежности, с меньшими затратами и в более короткие сроки.Сплошное фрезерование, перемешивание и аэрация грунта в значительнойстепени ускоряют таяние мерзлоты исток грунтовых и поверхностных водкак за счет улучшения тепломассопереноса, так и путем повышения водопроницаемости фрезеронанного грунта.Поэтому процесс осушения исчисляется неделями и подготовку площадейк использованию н летний период можно проводить весной текущего года,Продолжительность подготовки зависитот атмосферных условий, в значительной степени на нее влияет и количество циклов обработки почвы, поэтомупри необходимости можно сократитьсроки, увеличив число циклов, т,е.процесс является управляемым,Применение предлагаемого способаобеспечивает создание постоянногоуклона водоупора и температурного ре. жима в слое грунта,. обработанного фрезой, что является основой для высокого качества осушения, заключающегося в равномерности сушки и стабильности прогрева поверхностных слоев. Формула изобретения1. Способ осушения земель в зоне многолетней мерзлоты, включающий отвод н открытые осушительные каналыповерхностных и грунтовых вод по мерзлотному водоупору, которому придают уклон в сторону осушительных каналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения и повы 5 щения качества осушения путем стабилизации теплового режима, обработку грунта производят путем сплошного фреэерования с одновременным перемешиванием и аэрацией раздробленного грунта.2. Способ по и, ), отличающ и й с я тем, что при глубине оттаивания до О, м, среднесуточной температуре окружающего воздуха ниже 5" С н высоком влагосолержаниимерзлотного слоя фрезерование производят послойно с увеличением глубиныфрезеруемого слоя при каждом следующем цикле. 3. Способ по и1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что для создания ук" лонов 0,02-0,0 ц 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, Редактор А,Мотыль Техред М,Ходанич орректор М ри ГКНТ СССР с роизводственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул. Гагарина,)0 Заказ 1121/24ВНИИПИ Государственно11303 аж оми 8 11 о та по изобретениямЖ, Рауюская на исноеоткрытиямд. 4/5