environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2022-5-22-27environment-171Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSМногофункциональная двухъярусная осушительно-увлажнительная системаMultifunctional two-tier drainage and humidifi cation systemСметанинВ. И.SmetaninV. I.

д-р техн. наук, профессор,

127434, г. Москва, ул. Большая Академическая, 44, корп. 2

Dr. Techn. Ph.D., Professor,

127550, Moscow, Bolshaya Akademicheskaya str., 44, korp. 2

smetanin2000@yandex.ruБедретдиновГ. Х.BedretdinovG. H.

канд. техн. наук, доцент,

127434, г. Москва, ул. Большая Академическая, 44, корп. 2

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor,

127550, Moscow, Bolshaya Akademicheskaya str., 44, korp. 2

gayar@vniigim.ruВсероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. КостяковаРоссияAll-Russian Research Institute of Hydraulic Engineering and Melioration named after A.N. KostyakovRussian Federation202220012023052227Copyright © Сметанин В.И., Бедретдинов Г.Х., 20232023Сметанин В.И., Бедретдинов Г.Х.Smetanin V.I., Bedretdinov G.H.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/171

Цель исследований – сокращение периода между сходом снега и готовностью почвы к обработке на слабосклоновых землях с характерным сезонным промерзанием и формированием ранней весной временных водоносных горизонтов в виде верховодки, а также обеспечение требуемого водно-воздушного режима почвы в различные сроки возделывания сельскохозяйственных культур. Объект исследований – горизонтальные закрытые дренажные системы. Предлагается многофункциональная двухъярусная осушительно-увлажнительная система, дрены которой подключены к закрытым коллекторам соответственно нижнего и верхнего ярусов. В устьевой зоне коллектор верхнего яруса соединен с коллектором нижнего яруса, и выше точки их соединения в коллекторе нижнего яруса установлен гидравлический клапан. Работа системы в осушительном режиме происходит в два этапа. На первом этапе работает верхний ярус, обеспечивая отвод излишков воды из оттаявшего верхнего почвенного слоя ранней весной. На втором этапе, после полного сезонного оттаивания, помимо дрен первого яруса, в работу включаются дрены нижнего яруса. Совместная работа в осушительном режиме верхнего и нижнего ярусов обеспечивает требуемую влажность верхнего почвенного слоя и поддержание уровня грунтовых вод на отметке, соответствующей норме осушения. В засушливый период вода из канала, поступая в устье системы коллекторов, с помощью гидравлического клапана перекрывает коллектор нижнего яруса и продолжает наполнение системы верхнего яруса, осуществляя подачу воды в корнеобитаемый слой почвы.

The purpose of the research is to reduce the period between the snow melt and the readiness of the soil for cultivation on weakly sloped lands with characteristic seasonal freezing and the formation of temporary aquifers in the form of perched water in early spring, as well as to ensure the required water-air regime of the soil at different time of crops cultivation. The object of the study is horizontal closed drainage systems. A multifunctional two-tier drainage and humidification system is proposed, the drains of which are connected to closed collectors of the lower and upper tiers, respectively. In the mouth zone, the collector of the upper tier is connected to the collector of the lower tier and a hydraulic valve is installed above the point of their connection in the collector of the lower tier. The operation of the system in the drainage mode occurs in two stages. At the first stage, the upper tier works, ensuring the removal of excess water from the thawed topsoil layer in early spring. At the second stage, after complete seasonal thawing, in addition to the drains of the first tier, the drains of the lower tier are included in the work. Joint work in the drainage mode of the upper and lower tiers ensures the required humidity of the topsoil layer and maintains the groundwater level at a level corresponding to the drainage rate. In the dry period, water from the canal, entering the mouth of the collector system, with the help of a hydraulic valve, blocks the collector of the lower tier and continues to fill the upper tier system, supplying water to the root layer of the soil. 

мелиоративные приемыагротехникаплодородие почвурожайностьсроки посевазимнее промерзание почвсценарии весеннего оттаивания почвдвухъярусная осушительно-увлажнительная система нового поколенияreclamation techniquesagricultural technologysoil fertilityyieldsowing timewinter soil freezingscenarios of spring thawing of soilstwo-tier drainage and humidification system of a new generationReferencesДобровольский В.В. География почв с основами почвоведения: учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1989. – 320 с.Dobrovolsky V.V. Geografi ya pochv s osnovami pochvovedeniya: Ucheb. dlya vuzov. – M.: Vyssh. shk., 1989. – 320 s.Костяков А.Н. Основы мелиорации. – М.: Сельхозиздат, 1951. – 751 с.Kostyakov А.N. Osnovy melioratsii. – М: Selhozizdat, 1951. – 751 s.Словарь мелиоратора / Сост. М.Б. Черняк и др. – СПб.: Политех-Пресс, 2019. – 93 с.Slovar melioratora / sost: M.B. Chernyak [i dr.] /. – SPb.: Politeh-Press, 2019. – 93 s.Димо В.Н. Тепловой режим почв СССР. – М.: Колос, 1972. – 360 с.Dimo V.N. Teplovoj rezhim pochv SSSR. – M.: Kolos, 1972. – 360 s.Зубина В.Л. Зависимость потерь сельскохозяйственных культур от продолжительности проведения сельскохозяйственных операций // Плодоводство и ягодоводство России. – 2017. – Т. 50. – С. 137-141.Zubina V.L. Zavisimost poter selskohozyajstvennyh kultur ot prodolzhitelnosti provedeniya selskohozyajstvennyh operatsij // Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. – 2017. – t. 50. – S. 137-141.Лавров А.В., Шевцов В.Г., Зубина В.А. Анализ влияния продолжительности выполнения сельскохозяйственных операций на потери урожая в почвенно-климатических условиях Калужской области // «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия – основа эффективного использования мелиорированных земель»: Материалы Международной научно-практической конференции, ФГБНУ ВНИИМЗ. – Тверь: Изд-во ТвГУ, 2017. – С. 35-39.Lavrov A.V., Shevtsov V.G., Zubina V.A. Analyz vliyaniya prodolzhitelnosti vypolneniya selskohozyajstvennyh operatsij na poteri urozhaj v pochvenno-klimaticheskih usloviyah Kaluzhskoj oblasti // «Adaptivno-landshaftnye sistemy zemledeliya – osnova effectivnogo ispolzovaniya meliorirovannyh zemel». Materialy mezhdun. nauchno-prakt. konf. FGBNU VNIIMZ. – Tver: 2017. – S. 35-39.Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв: учебник. – 3-еизд., испр. идоп. – М.: Изд-воМГУ, 2003. – 448 с.Zeidelman F.R. Melioratsiya pochv. Uchebnik. – 3-е izd., ispr. i dop. М.: Izd-vo МGU, 2003. – 448 s., ill. – (Klassicheeskij universitetsky uchebnik).Дренажная система: Авт. свид-во SU887711, Е02В 11/00. Заяв.: Белорусский НИИМИВХ. Опубл. 07.12.81. Бюл. № 45.Drainage system. Аvt. svid. SU887711 kl. Е 02В 11/00. Belarusian NIIMIVH.Оpublikovano 07.12.81. Byul. № 45Осушительно-увлажнительная система: Авт. свид-во SU1198151, Е02В 11/00. Опубл. 15.12.85. Бюл. № 46.Dehumidifi cation and humidifi cation system: Аvt. svid. SU1198151 kl. Е 02В 11/00, оpubl. 15.12.85 byul. № 46Двухъярусная дренажная система: Авт. свид-во SU1629391, Е02В 11/00. Заяв.: Украинский НИИГиМ. Опубл. 23.02.91. Бюл. № 7.Two-tier drainage system: Аvt. svid. SU1629391 kl. Е 02В 11/00, Application: Ukrainian NIIGiM, оpubl. 23.02.91, byul. № 7

The authors declare that there are no conflicts of interest present.