Пути снижения стоимости и повышения качества технического ухода на закрытой сети
Национальная академия наук Беларуси

РУП "НПЦ НАН Беларуси по земледелию"

Республиканское научное дочернее унитарное предприятие

В Республике Беларусь площадь осушенных земель с закрытым дренажом составляет 2,23 млн.га — это 955,8 тыс. километров закрытых дренажных коллекторов и дрен. В большинстве своем системы построены в 70—80-е годы прошлого столетия, в связи с чем износ значительной части коллекторно-дренажной сети составляет 60 и более процентов. Поэтому повышение эффективности действия дренажа при снижении стоимости работ при техническом уходе и ремонте имеет в настоящее время актуальное значение.

 Приоритетным направлением государственной программы сохранения и использования мелиорированных земель на 2011—2015 годы является разработка научно обоснованной системы планирования и технологических регламентов выполнения эксплуатационных работ для обеспечения максимального прироста срока службы мелиоративных систем без реконструкции и создание конкурентоспособных технических средств и комплексов для обслуживания мелиоративных систем. В программе также отмечено, что мелиоративными организациями производятся сложные и трудоемкие работы, такие как реконструкция, ремонт, глубокое рыхление, планировка и т.д., а местные исполнительные и распорядительные органы организуют работы по техническому уходу за мелиоративными системами силами их пользователей.

Для содержания закрытой мелиоративной сети в исправном состоянии необходим периодический ее осмотр на протяжении года с оценкой состояния мелиорированных земель и, при необходимости, с ремонтом устьев коллекторов и их очисткой. Мелиоративные организации (ПМС) с учетом их загруженности данную работу не в состоянии оперативно выполнять, а у землепользователей, как правило, в штате отсутствует квалифицированный специалист (инженер-гидротехник) и соответствующее оборудование для выполнения данного вида работ.


Точный учет неудовлетворительного мелиоративного состояния осушенных земель позволяет правильно спланировать проведение ремонтно-эксплуатационных работ, определить их вид. Обследование внешних элементов осушительной системы и дренажных линий начинается с устьев коллекторов. При отсутствии свободного истечения воды из устьев, устанавливают причину неисправности. Причиной может быть разрушение устьев или их закупорка. Устье может быть подтопленным в результате подпора воды, вызванного заилением или зарастанием канала. Далее анализируют внешние признаки возможных дефектов закрытого дренажа. Наличие в канале вымытого из дрен грунта, охры и меньшей (по сравнению с близлежащим коллектором, обслуживающим такую же площадь) дренажный сток дают основание предполагать, что коллекторы заилены.

диагностика дренажа устройство ОД-100
Особое внимание следует обратить на состояние смотровых колодцев, воронок-водовыпусков, ложбин стока, качества планировки поверхности, состояние приканальных полос. Переувлажнение почв связного гранулометрического состава может также быть вызвано переуплотнением подпахотного слоя.

Исходя из причин переувлажнения, могут быть назначены мероприятия: промывка и ремонт дренажной сети, организация поверхностного стока, эксплуатационное рыхление и др. По существующей технологии промывку устьевой части и всего коллектора производят установкой промывки дренажа УПД-120, что является довольно дорогостоящим мероприятием, так как комплекс машин при промывке дренажа обслуживает бригада в составе пяти человек: машинист трактора МТЗ-80/82, агрегатируемого с УПД-120; машинист трактора МТЗ-80/82 с двумя прицепными цистернами для подвозки воды; машинист экскаватора одноковшового на пневмоходу с емкостью ковша 0,25 м2, двух рабочих строителей. При промывке устьевой части коллектора из бригады исключается одноковшовый экскаватор. Для снижения стоимости и трудоемкости выполнения техуходных работ разработано и изготовлено устройство ОД-100 (рис. 1), которое обслуживают двое рабочих. Устройство защищено патентами BY 7219 и BY 7138.

Устройство ОД-100 применяется для частичной очистки дренажных трубопроводов от заиления и корней растений, а также оценки внутреннего состояния коллекторной сети до промывки и определения качества промывки после завершения работ. Оно состоит из стеклопластикового стержня длиной 100 м, закрепленного на барабане, тележки и специальных цилиндрических контрольных головок для определения степени заиления и насадок для очистки устьевой части коллектора. Устройство ОД-100 может быть оборудовано поисковым устройством, позволяющим обнаруживать места повреждения коллекторной сети. В этом случае целесообразно использовать поисковое устройство, входящее в комплект установки промывки дренажа УПД-120.

После промывки дренажа установкой УПД-120 для оценки качества работ в трубопроводах диаметром 50, 75, 100, 125 мм и более используются контрольные головки диаметрами 40, 60, 80 и 100 мм соответственно. Свободный проход данных головок в полость коллектора означает, что качество работ после промывки удовлетворительное.

Степень заиления коллектора до его промывки можно ориентировочно оценивать, сравнивая толщину отложений в коллекторе и возможность прохода контрольной головки в его полость. Например, если при диаметре коллектора 100 мм в полость проходит только головка диаметром 60 мм, это означает, что степень заиления составляет около 35 %. Согласно правилам эксплуатации закрытого дренажа промывку коллекторов необходимо проводить при степени заиления, не превышающей 25 % от площади сечения. Места повреждения коллектора устанавливаются с применением поискового устройства: при остановке контрольной головки, в местах заиления коллекторов или по другим причинам, взамен контрольной устанавливается поисковая головка с генератором и с помощью приемного устройства с поверхности земли обнаруживается место повреждения.

Контрольными головками также можно ориентировочно оценивать смещение коллекторных трубок. Входящие в комплект устройства ОД-100 очистные насадки применяются: крестообразная — при заилении устьевой части до 30 % и наличии воды в коллекторе; винтовая — при заилении устьевой части до 100 % и для извлечения корней растений; ёрш — для очистки коллектора от охры при наличии в нем воды.

Головка винтовая ГВ-1 состоит из винтовых лопастей, корпуса и присоединительного пальца, закрепленного на гибком стержне. Головка работает следующим образом. Гибкий стержень с закрепленной на нем головкой проталкивается в полость дренажного трубопровода. При этом винтовые лопасти, вращаясь вместе с корпусом, прорезают своими кромками отложения, скопившиеся в дренажном трубопроводе. При обратном ходе стержня (вытаскивании головки из трубопровода) вращение корпуса и лопастей блокируется и лопасти головки, работая как скребок, выносят отложения из полости коллектора наружу.

Головка крепится на устройстве ОД-100 с помощью резьбового соединения. Испытание головки на ряде коллекторов показало ее эффективность для удаления корневой системы растений. 

Анализ хронометражных замеров по оценке внутреннего состояния коллекторной сети с применением устройства ОД-100 показывает, что в среднем за 60 мин двое рабочих могут обследовать 2,5 коллектора (250 м). На основании данных замеров определена стоимость прямых затрат по применению устройства ОД-100, которая составляет 2 758 руб за 100 п.м. обследования, в то время как промывка устьевой части коллектора с применением установки УПД-120 составляет 44 699, а промывка трассы коллектора — 88 782 руб (цены 2006 г.).

Исследования показывают, что очистив устьевую часть устройством ОД-100 и оценив внутреннее состояние коллектора с применением контрольных головок, в ряде случаев (примерно 15—20 %), дальнейшую его промывку установкой УПД-120 можно не проводить, что значительно снижает стоимость технического ухода за дренажной сетью.

Применение устройства ОД-100 при выполнении работ по техническому уходу за дренажной сетью позволяет определить:

  • степень заиления устьевой части коллектора;
  • наличие в устьевой части корней растений;
  • разрушение устьевой части. 

Устройство также позволяет:

  • очистить устьевую часть от заиления и корней растений;
  • оценить степень заиления или смещения дренажных трубок по трассе коллектора;
  • выполнить оценку нарушений трубных соединений в смотровых колодцах;
  • очистить от заиления, корней растений и посторонних предметов участок от смотрового колодца до начала коллектора;
  • определить качество работ после промывки коллекторной сети.

Данные исследований по состоянию коллекторной сети показывают, что наибольшее заиление наблюдается в устьевой части коллектора. Поэтому, очистив устьевую часть и проведя последующую диагностику коллектора, можно существенно снизить стоимость работ по его ремонту. Для профилактической промывки устьевой части коллектора в РУП "Институт мелиорации" разработана установка УПК-30, применение которой снижает стоимость работ по сравнению с существующей технологией (использование установки УПД-120) в 3,4 раза. Установка УПК-30 состоит из двух тележек, на одной из которых установлена мотопомпа, а на другой закреплен на барабане промывочный рукав с размывающей головкой и заборный шланг с фильтром (рис. 2).

Промывка закрытого дренажа мотопомпа

Рис. 2 – Промывка устьевой части коллектора установкой УПК-30 с применением мягкой плотины (МП-1).

Установка применяется при глубине воды в канале свыше 25 см; при меньшей глубине устанавливается мягкая плотина (патенты BY 4993, BY 12965, BY 7218). Мягкая плотина состоит из водонепроницаемого полотна с устроенными по периметру отверстиями, штырей для крепления передней части полотна ко дну и откосам канала, а также троса, закрепленного в верхней части полотна. Плотина обладает низкой материалоемкостью, является простой в монтаже, легко устанавливается.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что технический уход за коллекторной сетью возможно проводить с минимальными затратами силами землепользователей с применением разработанного оборудования, а именно — устройства ОД-100, установки УПК-30, при необходимости в комплекте с мягкой плотиной.

Для повышения продуктивности мелиорированных земель целесообразно на предприятиях-зеплепользователях, имеющих более 500 га осушительно-увлажнительных систем, ввести должность инженера-гидротехника с обозначением его должностных обязанностей (контроль за водным режимом, состоянием открытой и закрытой дренажной сети, решение вопроса по осуществлению маневрирования затворами подпорных сооружений, профилактический ремонт и очистка устьевой части коллекторной сети и др. работы). Частичное выполнение техуходных работ силами землепользователей будет способствовать повышению эффективности использования мелиорированных земель и получению гарантированных урожаев сельскохозяйственных культур.


Н.Н. Погодин, ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук,
В.А. Болбышко, старший научный сотрудник, кандидат технических наук,
Г.Ю. Левин, ведущий научный сотрудник,

Лаборатория эксплуатации мелиоративных систем 
РУП «Институт мелиорации»