27-28.04.2011 |
ния торфа, ветровая и водная эрозия и подобные процессы. В целом все они делятся на формирующие систему аккумуляции воды и разрушающие систему, оставшуюся от разработки торфяного болота. Поэтому процессы выгорания торфяных отложений могут использоваться как метод стимулирования возобновления болотообразовательных процессов. Для России проблема обводнения выработанных торфяных болот в целом не является сложной. Торфяная гидротехника мирового уровня, опыт использования торфяников для сельскохозяйственного назначения, опыт обводнения и восстановления болот вполне позволяют решать эту задачу, но отсутствие или несовершенство нормативно-законодательной базы становится настоящей проблемой на ее пути.
Гидрологическое обоснование методики определения необходимого количества воды при проведении мероприятий по обводнению торфяников Батуев В.И., Калюжный И.Л., Государственный гидрологический институт (Санкт-Петербург)
Реализация программ по обводнению торфяников предполагает строительство разного рода гидротехнических сооружений, перекрывающих поверхностный и русловой сток. Проекты обустройства нарушенных торфяных болот и размещения на них этих сооружений нуждаются в гидрологическом обосновании, как объемов, так и уровней подтопления территории, на которой будут изменяться характеристики гидрологического режима. В зависимости от поставленной задачи и ожидаемых результатов мероприятий по обводнению, будь то пожаробезопасность, восстановление болотообразовательного процесса или проведение мероприятий по рекультивации, параметры изменения гидрологического режима и объемы перераспределения воды будут разными. В докладе рассматривается определение необходимого количества воды при обводнении торфяной залежи, обеспечивающее пожаробезопасное состояние торфяника. Методика применяется при условии, когда русловой и поверхностный (фильтрационный) сток с болотного массива зарегулирован посредством проведения гидротехнических мероприятий на дренирующих водотоках (осушительных каналах). Методика предусматривает: ∎ обеспечение компенсации расхода влаги ниже заданного предела в течении вегетационного сезона посредством обводнения торфяника;
ВСЕРОССИЙСКИЙ ТОРФЯНОЙ ФОРУМ
∎ учет влаги на испарение, грунтовый расход или приток влаги на болотный массив, а также выпадение атмосферных осадков. При этом предусматривается, что водовместимость или капиллярный подток влаги от уровня болотных вод постоянно обеспечивают выход ее к поверхности болота и тем самым будет обеспечено пожаробезопасное состояние торфяника. Процессы водоотдачи и влагонасыщения для торфяной залежи болот в естественном состоянии довольно хорошо изучены, особенно в зоне аэрации (Романов В.В., Шебеко В.Ф., Лундин К.П., Воробьев П.К. и др.). Однако, особенностью осушенных торфяников является то обстоятельство, что их гидрофизические свойства изучены сравнительно слабо. Необходимо учитывать многообразие факторов, определяющих гидрофизические свойства торфяника. Отсюда гидрофизические характеристики залежи, обусловленные антропогенным на нее воздействием, в каждом конкретном случае, даже при решении одной и той же задачи, могут быть разными. Поэтому необходимые для расчета характеристики обводнения носят индивидуальный характер. В основу их определения положен метод дренирования высоких колон торфа. Посредством проведения лабораторного опыта на монолитах торфа высотой 1,0–1,2 м и площадью поперечного сечения 500 см2, отобранных на торфянике, определяют полную водовместимость, равновесное содержание влаги по высоте колоны и ее динамические запасы. Последние определяются как разность между полной водовместимостью и равновесным влагосодержанием. Они представляют собой свободную влагу, стекающую под действием сил гравитации. Анализ формирования профилей влажности торфяной залежи показывает, что равновесное содержание влаги на торфяниках наблюдается в основном после весеннего половодья. Далее расходные и приходные составляющие водного баланса формируют аккумулятивную емкость в зоне аэрации. Водовместимость этой емкости как разности между равновесным содержанием влаги и новым ее профилем определяют путем послойного отбора образцов торфа. Установлена ее зависимость от уровня болотных вод на торфяниках, что позволяет использовать ее при расчетах без отбора проб.Таким образом, объем воды, который необходимо подать на торфяник, состоит из водовместимости динамических запасов, аккумулятивной емкости в зоне аэрации с учетом величин испарения, осадков и притока (оттока) влаги через дно болотного массива. Величины испарения после начала обводнения до конца вегетационного периода учитываются как среднемесячные значения испарения с водной поверхности. Последняя наиболее полно соответствует водонасыщенной поверхности залежи. Выпавшие осадки также учитываются как среднемесячные значения за этот же период. Отток или приток влаги через дно болотного массива определяется по кривой падения уровня грунтовых вод в зимних условиях при отсутствии оттепелей, по методике В.В. Романова. Во многих случаях эту составляющую можно не учитывать ввиду ее
51