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.

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).

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