2. Осушение торфяных месторождений

1. Гидрологические особенности болот

Для выбора наиболее эффективных способов осушения торфяных болот необходимо знание некоторых гидрологических особенностей их, обусловленных геоморфологией, водным питанием, характером растительного покрова и условиями влагообмена.

Геоморфологические условия залегания. С.Н. Тюремнов разделяет торфяные месторождения по геоморфологическим признака на четыре основные группы и 22 подгруппы [19], но по условиям залегания в рельефе местности и по особенностям осушения большинство наиболее распространенных болотных массивов можно разделить на две основные группы [15].

1. Болота водораздельных междуречных пространств, к которым относятся болотные массивы водораздельные плакорного (плоского) залегания, водораздельно-склоновые плакорного залегания и болота котловинного залегания.

2. Болота речных долин, в состав которых входят пойменные, притеррасные и располагающиеся у подножия крутых склонов, а также болота староречий.

Водораздельные болота плакорного залегания, располагаясь в наиболее высоких точках речных водоразделов, имеют сток воды в различных направлениях в разные речные бассейны.

Рис. 3.1. Схема расположения болотных массивов в рельефе местности: а – водораздельное болото плакорного залегания; б – водораздельно-склоновое болото; в – пойменный болотный массив; г – притеррасное болото плакорного залегания; д – притеррасно-склоновое болото.

Для болот водораздельно-склоновых характерно расположение их на пологих склонах междуречных пространств или на водоразделах между двумя притоками одной реки. Соответственно и сток воды с них направлен либо в сторону общего склона в один водоприемник, либо в направлении обоих притоков.

Пойменные болотные массивы покрывают широкие поймы рек, имеют слабо наклонную поверхность в сторону русла реки.

Притеррасные болотные массивы отличаются от пойменных более высоким залеганием по отношению к уровню воды в реке. Поэтому они не подвергаются периодическим заливаниям речными водами весеннего половодья или дождевых паводков. При широких и плоских террасах такие болотные массивы имеют плакорное залегание. В ряде случаев притеррасные массивы залегают на склонах террас, во впадинах или в притеррасных понижениях.

Болотные массивы староречий занимают, как правило, небольшие площади. Они могут быть представлены двумя основными типами: массивами пойменного залегания и массивами притеррасного плакорного залегания.

Болота котловинного залегания могут располагаться либо в полностью замкнутых и бессточных котловинах, либо в понижениях проточного характера. В замкнутых котловинах сток воды к болотному массиву происходит по склонам котловины, окружающих болото. Иногда из котловины имеется выход к одному или нескольким ручьям – водоприемникам.

Рис. 3.2. Болота котловинного залегания: а – выпуклый болотный массив; б – вогнутый болотный массив; 1– граница болота; 2 – линия водораздела; 3 – ручьи.

Водное питание болотного массива зависит от условия залегания его и рельефа поверхности самого болотного массива.

По условиям водного питания торфяные месторождения можно условно разделить на 4 группы.

Месторождения с преимущественно атмосферным питанием за счет выпадающих атмосферных осадков – дождя и снега; Поверхность торфяного месторождения с атмосферным питанием является выпуклой, возвышающейся над окружающими суходолами. В основании залежи почти всегда лежат малопроницаемые породы. Для водораздельных массивов плакорного залегания при расположения на наивысших точках местности основным источником питания является атмосферное. Питание торфяной залежи только атмосферными водами происходит в том случае, если дневная поверхность ее будет удалена от уровня грунтовых вод более чем на высоту капиллярного поднятия.

Возвышенный рельеф торфяного месторождения верхового типа не гарантирует благоприятные условия для сброса грунтовых вод в водоприемники, так как верховой торф с трудом отдает из себя воду. Осушение верховых месторождений является весьма сложной и трудной задачей ввиду исключительно большой влагоемкости и слабой водоотдачи.

Рис. 3.4. Схема торфяного месторождения с атмосферным питанием

.Месторождения пойменно-намывного питания – это месторождения с речным или озерным питанием, когда в торфяную залежь поступают воды со склонов водосбора и паводковые воды рек, затапливающие или подтапливающие массив.

Рис. 3.5. Схема торфяного месторождения пойменно-намывного питания

Месторождения с преобладающим грунтовым питанием – торфяная залежь получает грунтовую воду снизу и с боков из безнапорного водоносного пласта.

Рис. 3.6. Схема торфяного месторождения с грунтовым питанием.

Месторождения с напорно-грунтовым питанием, когда напорная вода прорывается в торфяную залежь снизу. Напорно-грунтовое питание торфяных месторождений преобладает там, где верхний водоупор, являющийся подошвой торфяной залежи, не имеет сплошного залегания и размыт на многих участках, в сумме составляющих значительную площадь.

Рис. 3.7. Схема торфяного месторождения с напорно-грунтовым питанием

В природе редко участвует только один из факторов водного питания, чаще всего водное питание торфяного месторождения происходит за счет нескольких водоисточников. Верховые торфяные месторождения, располагающиеся на повышенных водораздельных участках местности, является исключением, так как они, как правило, питаются только атмосферными водами.

Каждое торфяное месторождение по мере увеличения мощности торфяной залежи может придти к конечной стадии своего развития, т.е. стать верховым сфагновым болотом.