Классификации дренажа. 
Гидротехнические мелиорации

Области применения дренажа в различных отраслях хозяйства достаточно обширны и разнообразны. Следовательно, виды дренажа также должны быть различными, если они четко ориентированы на выполнение определенных задач. Поэтому если определена (или задана) цель дренажа, необходимо подобрать наиболее подходящую схему и конструкцию, что проще всего сделать на основе классификаций, приведенных далее.

Все виды дренажа подразделяются на 12 групп по основному назначению, которые, в свою очередь, подразделяются примерно на 40 видов по принципу действия, конструкции, материалам, способам производства работ и другим признакам.

• 1. По способу удаления избыточных вод дренаж подразделяется:
  • • на самотечный, когда вода движется под действием силы тяжести;
  • • с механическим водоподъемом, когда вода перекачивается с помощью насоса.
• 2. По целевой направленности дренаж подразделяется:
  • • на осушительный для осушения избыточно увлажненных минеральных и торфяных почв;
  • • расселяющий для борьбы с засолением орошаемых земель, используемых в сельском хозяйстве и ландшафтной архитектуре в засушливых зонах;
  • • аэрационный, усиливающий газообмен в тяжелых глинистых почвах. В сельском хозяйстве этот вид дренажа самостоятельно применяется редко. Более часто он применяется в ландшафтной архитектуре при освоении тяжелых холодных почв. Аэрационный дренаж нашел применение частично в строительстве при реставрации деревянных памятников истории и культуры, выполненных из дерева и с земляным подпольем (театр Гонзаго в усадьбе «Архангельское»).

Специфический вид этого дренажа («Верти-драйн») применяется при мелиорации спортивных травяных полей и газонов. При использовании системы «Верти-драйн» возможно улучшение гранулометрического состава почв. Для этого применяются полые трубчатые аэраторы, вынимающие частично тяжелый грунт и заменяющие его на легкий песчаный или супесчаный. Путем многократных обработок возможна мелиорация до 90% поверхности спортивного поля.

• 3. По принципу действия дренаж подразделяется:
  • • на систематический, равномерно распределенный по осушаемой территории;
  • • выборочный, охватывающий отдельные контуры осушаемой территории;
  • • головной (отсечный), перехватывающий избыточные подземные воды, поступающие на осушаемую территорию со стороны (например, с верхней части склона или при подтоплении земель).
• 4. По природным (почвенным, геологическим, гидрогеологическим) и экономическим условиям дренаж подразделяется:
  • • на горизонтальный, когда отводящие водотоки (дрены) располагаются горизонтально с некоторым уклоном в сторону отекания воды;
  • • вертикальный, который выполняется в виде вертикальных колодцев или скважин. Основным условием применения вертикального дренажа в сельском хозяйстве (для дренирования значительных площадей) является наличие мощного водопроницаемого пласта, находящегося в гидравлической связи с вышележащим осушаемым почвогрунтом. Ориентировочным показателем возможности применения вертикального дренажа в сельском хозяйстве является соблюдение неравенства А: Т > 100 м²/сут, где Т — толщина водопроницаемого и водовмещающего пласта, м.

Вертикальный осушительный дренаж не следует путать с вертикальным аэрационным дренажем «Верти-драйн», рассмотренным ранее.

• 5. По отношению к рельефу дренаж подразделяется:
  • • на продольный, когда направление дрен совпадает с уклоном склона (применяется при малых уклонах — менее 0,005);
  • • поперечный, когда дрены имеют направление поперек склона (применяется при значительных уклонах — более 0,005).
• 6. По способам строительства дренаж подразделяется:

. на траншейный, когда для укладки дрен предварительно роется траншея механизированным или ручным способом;

• • узкотраншейный, отличающийся малой шириной траншеи (обычно в пределах 0,12…0,30 м), также выполняемой цепными, дисковыми или другими рабочими органами землеройных машин или вручную;
• • бестраншейный, когда дрена протаскивается в отверстие, сделанное, например, кротовым плугом.
• 7. По конструкции подземного водотока дренаж подразделяется:
  • • на трубчатый, к которому относятся гончарный, деревянный, асбестоцементный, пластмассовый, пористый бетонный и др.;
  • • полостной (без использования труб), к которому относятся кротовый, щелевой;
  • • полостной с заполнителем, к которому относятся фашинный, щебневой, гравийный и т. д.
• 8. По материалам, из которых выполнен дренаж, различают:
  • • деревянный дренаж (дощатый, желобчатый, жердевой, фашинный и др.);
  • • гончарный дренаж, выполненный из гончарных трубок;
  • • каменный дренаж, выполненный из каменных плит, уложенных таким образом, чтобы образовалась полость для прохода воды;
  • • бетонный дренаж, выполненный из пористых бетонных труб, выдерживающих относительно высокое давление обратной засыпки;
  • • асбестоцементный дренаж, выполненный из асбестоцементных перфорированных труб. В ряде стран он запрещен по причине потенциальной канцерогенности;
  • • пластмассовый дренаж, выпускаемый в виде гофрированных и перфорированных труб из основных видов пластика (поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена низкого давления (ПНД), полиэтилена высокого давления (ПВД), полипропилена (ПП)). В настоящее время это основной вид дренажа, на долю которого приходится 80… 90% всего строящегося дренажа. По мере разработки новых видов пластика с новыми запрограммированными свойствами следует ожидать появления на рынке и новых видов дренажных труб.

К этой же категории можно отнести дренажные маты («Енкадрайн»), выпускаемые с различной толщиной водопроводящей щели, а также с различным сочетанием защитных поверхностей (дренирующих и водонепроницаемых).

• 9. Дренаж грунтов в зоне строящихся или уже построенных зданий подразделяется:
  • • на пристенный для отвода воды от подвалов зданий, устраиваемый как во время строительства, так и вокруг уже построенного здания;
  • • пластовый, применяемый для отвода воды под зданием или площадкой; имеет два основных варианта: под всем зданием или только под полом подвала, когда фундаментные плиты опираются на естественный грунт;
  • • лучевой глубокого заложения, часто применяемый для отвода воды под уже построенными зданиями, особенно в условиях города или поселка, когда работы выполняются из глубокого подземного колодца путем бурения горизонтальных слабонаклонных скважин длиной до 100 м.
• 10. По глубине заложения различают:
  • • дренаж мелкого заложения (0,4 …0,7 м) для дренажа почвы под растения с неглубокой корневой системой и профилактического дренажа сезонно подтопляемых лесов;
  • • дренаж среднего (нормального) заложения (0,8… 1,5 м) для дренажа почвы при выращивании основной массы растений;
  • • дренаж глубокого заложения (2… 15 м) для дренажа территории поселков, городов и промышленных узлов.
• 11. По положению относительно водоупора дренаж подразделяется:
  • • на совершенный, когда дрены расположены на водоупоре;
  • • несовершенный, когда дрены находятся в водоносном горизонте, не достигая водоупора.
• 12. К специальным видам дренажа относятся:
  • • перекрестный дренаж для садово-парковых ландшафтов;
  • • двойной дренаж для густых посадок древесно-кустарниковой растительности, где затруднен ремонт дренажной сети;
  • • дренаж Реролле для густых посадок древесно-кустарниковой растительности;
  • • береговой дренаж для осушения в условиях пойм;
  • • тальвеговый дренаж для осушения отдельных тальвегов;
  • • лучевой дренаж, применяемый как на доступных для работ объектах, так и в условиях городов и поселков, где открытые работы невозможны или сильно затруднены; то же относится к дренажу старых парковых насаждений, имеющих в своем составе деревья ценных категорий;
  • • кольцевой дренаж, применяемый как самостоятельно, так и в комплексе с систематическим дренажом;
  • • наслонный дренаж, применяемый в основном при дренаже откосов и выклинивании через них грунтовых вод;
  • • кольматаж (или осушение с помощью кольматажа), представляющий собой искусственное повышение уровня поверхности земли, приводящее к улучшению водного режима почвы. Обычно используется твердый осадок из воды при отстаивании ее в бассейнах-чеках.

Специальные виды осушения и дренажа, относящиеся к 12-й группе, применяются редко, но являются достаточно актуальными для условий ландшафтной архитектуры.

Контрольные вопросы

• 1. Какие природные факторы свидетельствуют о целесообразности дренажа?
• 2. Каковы последствия дренажа минеральных и торфяных почв?
• 3. Расскажите о гидродинамической модели работы дрен Н. Е. Жуковского.
• 4. Какие виды дренажа вы знаете?
• 5. Назовите основные виды дренажа, используемые в садово-парковом строительстве.