Поиск

Мелиорация поймы р. Немана
17.08.2015

Пойма дельты р. Немана — пример широкого применения обвалования и механического водоподъема при мелиорации пойменных земель.
Неманская низменность расположена в северной части Калининградской области и южной части Литвы.
Вероятно, уже в XVIII в. началось обвалование земель дельтовой части поймы р. Немана и значительно позднее, в основном после Великой Отечественной войны, в Литве.
Климатические условия Калининградской области благоприятны для сельского хозяйства и характеризуются теплой малоснежной зимой, холодной ранней сухой весной, дождливым прохладным летом и теплой осенью. Продолжительность безморозного периода на почве 135—150 дней. Средние многолетние даты перехода температуры воздуха через 5°С 10 апреля и 25 сентября, через 10° 2 мая и 2 сентября. Сумма положительных температур больше 10°С составляет 2250°. Характерно высокое (650—700 мм) среднегодовое количество осадков, из которых за вегетационный период выпадает 400 мм (наибольшее 1000, наименьшее 400 мм).
Высота снежного покрова достигает 4—5 см в теплые и 25—30 см в суровые зимы; бесснежный период составляет 190 дней.
Большое количество осадков летом и осенью, невысокие температуры, небольшие уклоны, слабая водопроницаемость почвы, высокие уровни грунтовых вод создают условия для избыточного увлажнения. В некоторые годы весной и в начале лета требуется дополнительное увлажнение.
В геоморфологическом отношении Неманская низменность разделяется на три ступени (верхнюю, среднюю и нижнюю), на юго-востоке к ней примыкает флювиогляциальная равнина.
Основные почвы низменности соответствуют выделенным геоморфологическим зонам. По направлению от р. Немана к заливу расположены дерново-луговые аллювиальные почвы на водоносном песке или торфе, которые сменяются дерново-луговыми аллювиальными оглеенными и глеевыми на том же основании, а вдоль залива — перегнойно-торфяные почвы на аллювиальном водоносном песке, южнее — дерновые окультуренные разной степени оподзоленности. Плодородные дерново-луговые, средне- и легкосуглинистые почвы на водоносном песке или торфе наиболее ценны для сельскохозяйственного использования. Крупные болотные массивы расположены на Неманской низменности, преобладают низинные болота. Общая площадь болот равна 6%, а в Славском районе — даже 23, в Полесском и Большаковском — 12—13%. Прибрежная часть Курского залива сплошь занята болотами.
К заливу примыкает наиболее залесенная местность. Здесь распространены черноольховые и смешанные леса (ольха, береза, ель, ива) с разнообразным травяным покровом. На заболоченных участках произрастает влаголюбивая растительность — камыши, тростники, стрелолист.
Четвертичные отложения состоят из валунных хрящеватых суглинков и супесей донной морены. К дочетвертичным относятся меловые отложения сеноманского периода.
Грунтовые воды расположены в аллювиальных, морских, озерно-морских отложениях песка, супесях, суглинках, плах. Глубина грунтовых вод аллювиальных отложений достигает 5 м, современных болотных — 1 м, флювиогляциальных и древнеаллювиальных — 5 м.
Неман — одна из крупнейших рек Прибалтики (длина 937 км, ширина в межень 180—350 м, при высокой воде 1000—1500 м, водосборная площадь 98 200 км2. В 48 км от устья от реки отделяется рукав р. Матросовки и в 12 км от впадения в залив — два рукава — pp. Армату и Скирвить, образуя несколько островов. Средняя величина подъема уровня весеннего половодья на р. Немане, в районе г, Советска, достигает 5 м, падая в дельте на рукавах до 2 м. Средняя величина весеннего паводка 0,5—0,8 м, наибольшая — 1,5—2 м.
Затоплению территории способствовало низкое положение поймы. Для защиты ее от затопления ниже г. Советска вдоль левого берега реки построена дамба, к которой примыкает дамба обвалования р. Матросовки. Правобережная пойма не обвалована и ежегодно затопляется. После обвалования прекратилось поступление вод Немана в рукава и водотоки. Вдоль Курского залива, на расстоянии нескольких километров от него, проведена дамба, ограждающая пойму от притока вод залива и соединенная с дамбой, идущей вдоль р. Немана. Речки, протекающие по огражденной территории, отрегулированы, некоторые из них обвалованы (рис. 37).

Мелиорация поймы р. Немана

Дамбы обвалования, насосные станции, регулирование рек и регулирующая сеть выполнены в соответствии с определенными техническими условиями. Вода с обвалованной территории отводится с помощью насосных станций.
Дамбы строились из местных грунтов: супесчаных, песчаных, суглинистых, глинистых и минерализованных торфяников. Ширина дамб по гребню равна 3,5 м, высота — 0,7—2,0 м; откосы дамб, выполненных из песчаных и супесчаных грунтов, равны: мокрый 1:2,5, сухой 1:2; дамб из глинистых и суглинистых грунтов соответственно 1:2 и 1:1,75. Дамбы одернованы: мокрый откол сплошной одерновкой, гребень и сухие откосы посевом трав. Мокрые откосы участков, подверженных господствующим ветрам, и дамб на реках с интенсивным движением судов закреплены булыжной мостовой, фашинами или выложены бетонными плитами. Co стороны залива вдоль дамб посажены деревья, образующие волноломные полосы шириной 10 м. При выклинивании кривой депрессии заложен продольный дренаж из гончарных труб диаметром 20 см со щебеночной засыпкой и поперечными выводами через 200 м. Выводные и дренирующие линии сопрягаются через смотровые колодцы.
Строительство насосных станций началось в прошлом столетии и продолжается до сих пор. До 1945 г. осушалось 72 520 га обвалованных земель Неманской низменности с механическим водоподъемом 65 насосными станциями. Площадь осушения изменялась на 46 системах от 220 до 4940 га и на 14 мелких участках от 12 до 110 га. Общая мощность 65 станций составляла 4010 кВт, производительность — 84,5 м3/с. Насосные станции были низконапорными (Н=1/5,8 м), малой и средней производительности. Их удельная производительность по отдельным системам изменялась от 0,28 до 2,45 л/с на 1 га.
За время эксплуатации насосные станции претерпели значительные изменения. Раньше вода перекачивалась деревянными колесами, затем вертикальными насосами, центробежными горизонтального действия и пропеллерными насосами. Теперь существующие станции реконструируются и строятся новые с автоматическим управлением. Несколько маломощных станций заменяются одной с высокой производительностью, а каналы объединяются дюкерами в одну систему.
Каждая насосная станция оборудована 1—3 агрегатами и обслуживает от 500 до 5000 га.
При длинных магистральных каналах и небольших уклонах устраивают по две насосные станции. Все станции работают по заранее заданному режиму, который в зависимости от изменения условий во время эксплуатации корректируется.
Неавтоматизированные насосные станции в межпаводковый период работают только днем, и поэтому регулирование уровней воды в канале и, следовательно, грунтовых вод неравномерно. Автоматизированные насосные станции создают более равномерную работу сети и понижают уровни грунтовых вод на полях, что повышает устойчивость каналов.
Осушительная сеть на обвалованных землях состоит из магистральных каналов (которые проходят по тальвегам бывших речек), проводящей сети 1-го и 2-го порядков и мелких каналов. С помощью одного-двух соединительных каналов или дюкеров магистральные каналы объединяются в одну осушительную систему. Польдеры низких уровней с торфяными почвами осушают открытыми каналами с расстояниями между ними 40—90 м, более повышенные участки с минеральными почвами — открытой сетью и дренами. Площадь отдельных дренажных систем 0,5— 3 га.
Расстояние между каналами на минеральных почвах составляет 70—140 м, на участках с профилированной поверхностью почвы — 200 м. Длина регулирующих каналов равна 100—1000 м, ширина по дну— 0,4—0,5, глубина на минеральных землях — 0,7—0,9, на торфяных — 0,9—1,1 м (откосы от 1:1 до 1:1,5). Длина магистральных каналов равна 4—2,7 км, глубина — 1,5—3,5 м, ширина по дну — 0,8—2 м (откосы 1:1).
На осушительных системах имеются шлюзы и дюкеры. Шлюзы применяют при самотечном отводе воды и механическом водоподъеме. На самотечной сети при высоких уровнях они преграждают поступление воды в каналы, открываясь для подачи воды в сеть из водоприемника в засушливый период. На затопляемых польдерах шлюзы открывают в паводок, чтобы затопить польдер и предохранить дамбы от размыва при поступлении воды через гребень. При спаде воды в водоприемнике их закрывают, и насосные станции откачивают воду с польдера.
Дюкеры при обвалованных водоприемниках служат для уменьшения числа насосных станций. Дюкеры строят из бетона, кирпича или керамических и бетонных труб. Их прокладывают под водоприемником и дамбами и выводят воду к одной станции.
Восстановление и реконструкция осушительной сети были начаты после окончания Великой Отечественной войны. Многие насосные станции были разрушены, каналы заросли, заилились, часть земель оказалась затопленной и подтопленной. Кроме того, осушительные системы Неманской низменности, как и вообще в Калининградской области, создавались за несколько столетий в условиях индивидуального сельского хозяйства и во многих случаях не могли удовлетворять требованиям крупного высокомеханизированного социалистического сельского хозяйства. Небольшие по площади, неправильные по конфигурации вследствие беспорядочного строительства регулирующей сети межканальные участки мешали работе сельскохозяйственных машин.
За последнее время отрегулированы многие водоприемники, увеличены размеры каналов, местами открытая частая сеть заменена дренажем, построены гидротехнические и дорожные сооружения, усилены дамбы обвалования, реконструированы насосные станции, увеличены размеры полей (с 0,1—0,5 до 1,5—5 га).
Польдерные земли, используемые главным образом под травы, осваиваются коренными или поверхностными способами. При коренном улучшении закустаренные с низкокачественными травостоями земли перепахивают, затем тяжелыми дисковыми боронами уничтожают дернину, сеют многолетние травы. Луга, очищенные от кустарника, с хорошим естественным травостоем улучшают внесением минеральных удобрений. Прибавка урожая при этом составляет 30—40 ц сена с 1 га.
На вновь строящихся системах коренное улучшение применяют на 80% площади земель. Окультуренные луга используют для производства травяной муки.
Ho еще требуют разрешения многие важнейшие вопросы польдерного осушения — регулирование водного режима в вегетационный период, регулирование весеннего затопления на зимних польдерах, обоснование строительства весенних или летних увлажнительных систем, применение открытой и закрытой сети, выбор расчетных расходов, поливных и оросительных норм и т. д.