Дренаж - Drainage

Полиэтилен высокой плотности установка труб в проекте ливневой канализации, Мексика.

Дренаж естественное или искусственное удаление поверхностных вод и подземные воды из области с избытком воды. Внутренний дренаж большинства сельскохозяйственный почвы достаточно хорош, чтобы предотвратить тяжелые заболачивание (анаэробные условия, которые мешают росту корней), но многим почвам требуется искусственный дренаж для улучшения продуктивности или управления запасами воды.

История

История ранних веков

Остатки слива при Лотал около 3000 г. до н.э.

В Цивилизация долины Инда продвинулся канализация и дренажные системы. Все дома в крупных городах Хараппа и Мохенджо-Даро имел доступ к водопроводу и канализации. Сточные воды направлялись в крытую гравитационные коллекторы, которые выстроились вдоль главных улиц.[1]

18 и 19 века

Танковый поток, исторический водосток в Сиднее

Изобретение дренажа с полыми трубами приписывают сэру Хью Далримплу, который умер в 1753 году.[2]

Текущая практика

Гибкая дренажная труба из пластика (ПВХ), используемая для отвода воды с крыши жилого дома или здания.

Геотекстиль

Новые дренажные системы включают геотекстиль фильтры, задерживающие и предотвращающие мелкие зерна из почва от попадания внутрь и засорения канализации. Геотекстиль - это синтетические текстильные материалы, специально изготовленные для гражданский и инженерия окружающей среды Приложения. Геотекстиль предназначен для удержания мелких частиц почвы, позволяя воде проходить сквозь них. В типичной дренажной системе они укладываются вдоль траншеи, которая затем заполняется крупнозернистой гранулированный материал: гравий, морские раковины, камень или Скала. Затем геотекстиль складывается поверх камня, и траншея засыпается землей. Грунтовые воды просачивается через геотекстиль и течет через камень к выходному отверстию. В высоком грунтовые воды кондиционирует перфорированный пластик (ПВХ или PE ) труба прокладывается по основанию слива для увеличения объема воды, транспортируемой в слив.

В качестве альтернативы сборная пластиковая дренажная система из HDPE, часто с добавлением геотекстиля, кокосовое волокно или тряпка фильтры можно считать. Использование этих материалов становится все более распространенным из-за их простоты использования, которая устраняет необходимость в транспортировке и укладке каменного дренажного агрегата, который неизменно дороже синтетического дренажа и бетонных футеровок.

За последние 30 лет геотекстиль, фильтры из ПВХ и фильтры из полиэтилена высокой плотности стали наиболее часто используемыми фильтрующими материалами для почвы. Они дешевы в производстве и просты в укладке, а их свойства регулируются на заводе, что обеспечивает длительную фильтрацию даже в условиях мелкозернистой илистой почвы.

Альтернативы 21 века

Коммунальные предприятия Сиэтла создали пилотную программу под названием «Альтернативы улиц (SEA Streets)». Проект направлен на разработку системы, «обеспечивающей дренаж, более точно имитирующий естественный ландшафт до застройки, чем традиционные водопроводные системы».[3]Улицы характеризуются канавами по краям проезжей части, с озеленением, спроектированным по всей территории. Акцент на тротуарах без бордюров позволяет воде течь более свободно в области проницаемой поверхности на обочинах улиц. Из-за насаждений стоки воды из городской зоны не полностью уходят прямо в землю, но также могут поглощаться окружающей средой. Мониторинг, проведенный Коммунальными предприятиями Сиэтла, сообщает о 99-процентном сокращении ливневых стоков, покидающих проект дренажа[3]

В недавнем прошлом в Соединенном Королевстве дренаж подвергся крупномасштабной экологической экспертизе. Устойчивые городские дренажные системы (SUDS) предназначены для поощрения подрядчиков к установке дренажной системы, которая более точно имитирует естественный поток воды в природе. С 2010 года местное и районное планирование в Великобритании требует по закону учитывать SUDS в любых проектах развития, за которые они несут ответственность.

Щелевой дренаж оказался самым передовым продуктом последних двадцати лет в качестве варианта дренажа. Как канальная дренажная система, она разработана таким образом, чтобы исключить необходимость в установке дополнительных трубопроводных систем параллельно дренажу, что снижает воздействие производства на окружающую среду, а также улучшает сбор воды. Нержавеющая сталь, бетон канал ПВХ и HDPE доступны все материалы для щелевого дренажа, которые стали отраслевыми стандартами для строительных проектов.

Дренаж в строительной отрасли

Трубопровод под раковину

В инженер-строитель отвечает за дренаж в строительных проектах. Они выделили из планов все дороги, уличные водостоки, дренаж, водопропускные трубы и канализация участвует в строительство операции. В процессе строительства он / она установит все необходимые уровни для каждого из ранее упомянутых факторов.

Инженеры-строители и руководители строительства работают вместе архитекторы и руководители, планировщики, инспекторы количества, общий персонал, а также субподрядчики. Как правило, в большинстве юрисдикций есть закон дренажа определять, в какой степени землевладелец может изменять дренаж на своем участке.

Варианты дренажа для строительной отрасли включают:

  • Точечный дренаж, задерживающий воду в оврагах (точках). Овраги соединяются с дренажными трубами под поверхностью земли, и для облегчения этой системы требуется глубокая выемка грунта. Для глубоких траншей необходима опора в виде обшивки, подкоса или опоры.
  • Канальный дренаж, который задерживает воду на всем протяжении канала. Канальный дренаж обычно изготавливается из бетона, стали, полимера или композитов. Скорость перехвата канального дренажа выше, чем точечного дренажа, и требуемые выемки обычно намного менее глубокие.

Поверхностное отверстие дренажного канала обычно представляет собой решетку (полимерную, пластмассовую, стальную или железную) или одиночную прорезь (дренажную прорезь), которая проходит вдоль поверхности земли (обычно изготавливается из стали или железа).

Дренаж в подпорных стенах

Земли удерживающие конструкции, такие как поддерживающие стены также необходимо учитывать грунтовые воды дренаж. Типичные подпорные стены построены из непроницаемого материала, который может блокировать путь грунтовых вод. Когда поток грунтовых вод затруднен, гидростатический водяное давление накапливается у стены и может нанести значительный ущерб. Если давление воды не будет сброшено надлежащим образом, подпорные стены могут прогнуться, сдвинуться, сломаться и швы разделятся. Давление воды также может разрушать частицы почвы, что приводит к образованию пустот за стеной и воронки в вышеуказанной почве. Традиционная подпорная стенка дренажных системы могут включать в себя, Французские водостоки, дренажные трубы или дренажные отверстия. Для предотвращения эрозии почвы вместе с дренажной системой устанавливаются фильтрующие ткани из геотекстиля.

Причины искусственного дренажа

Сельскохозяйственный дренажный канал снаружи Магоме, Япония после сильного дождя. Обратите внимание, что выступы создают турбулентную воду, предотвращающую осаждение осадка в канале.

Почвам заболоченных земель может потребоваться дренаж для сельское хозяйство. На севере Соединенных Штатов и Европы оледенение создали множество мелких озера который постепенно наполнялся перегной делать болота. Некоторые из них были осушены с помощью открытого канавы и траншеи сделать грязь, которые в основном используются для выращивания ценных культур, таких как овощи.

Самый крупный проект такого типа в мире разрабатывался веками в Нидерланды. Площадь между Амстердам, Харлем и Лейден был в доисторический раз болота и небольшие озера. Резка газона (Торф добыча ), проседание и береговая линия эрозия постепенно вызвали образование одного большого озера, Харлеммермер, или озеро Харлем. Изобретение ветроэнергетики насосные двигатели в 15 веке разрешался осушение некоторых маргинальных земель, но окончательный осушение озера пришлось ждать разработки больших, на паровой тяге насосы и соглашения между региональными властями. Ликвидация озера произошла между 1849 и 1852 годами, в результате чего образовались тысячи квадратных километров новых земель.

Прибрежные равнины и дельты рек могут иметь сезонный или постоянно высокий уровень грунтовые воды и должны иметь улучшения дренажа, если они будут использоваться в сельском хозяйстве. Примером являются плоские леса цитрусовые -растущий регион Флорида. После периодов обильных дождей используются дренажные насосы, чтобы предотвратить повреждение цитрусовых рощ из-за чрезмерно влажных почв. Рис Производство требует полного контроля воды, поскольку поля необходимо затоплять или осушать на разных этапах цикла урожая. Нидерланды также лидировали в этом типе дренажа, не только для осушения низменностей вдоль берега, но и для отталкивания моря назад, пока первоначальная нация не сильно увеличилась.

Во влажном климате почвы могут подходить для возделывания сельскохозяйственных культур, за исключением того, что они становятся заболоченный на короткие периоды каждый год, от снег таять или из тяжелого дожди. Почвы с преобладанием глина будет очень медленно пропускать воду вниз, в то время как корни растений задыхаются, потому что избыток воды вокруг корней препятствует движению воздуха через почву.
Другие почвы могут иметь непроницаемый слой минерализованной почвы, называемый хардпан или относительно непроницаемые слои горных пород могут лежать в основе неглубоких грунтов. Дренаж особенно важен в плод дерева производство. Почвы, которые в остальном превосходны, могут быть переувлажнены в течение недели в году, что достаточно, чтобы убить фруктовые деревья и снизить продуктивность земли, пока не будет создана замена. В каждом из этих случаев соответствующий дренаж обеспечивает временные смывы воды, чтобы предотвратить повреждение годовой или многолетнее растение посевы.

Засушливые районы часто обрабатываются орошение, и дренаж не считается необходимым. Однако вода для полива всегда содержит минералы и соли, который может быть сконцентрирован до токсичного уровня эвапотранспирация. Орошаемые земли могут нуждаться в периодической промывке чрезмерным количеством поливной воды и дренажа для контроля. засоление почвы.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Артур Котрелл (1980). Энциклопедия древних цивилизаций. Издательство Rainbird. С. 176–178. ISBN  0-7112-0036-X.
  2. ^ "Широкая речь, посвященная Патрику, графу Марчмаунту, сэру Хью Далримплу и другим". Национальная библиотека Шотландии. Получено 5 апреля 2015.
  3. ^ а б Сиэтл: Системы естественного дренажа В архиве 29 июня 2011 г. Wayback Machine

внешние ссылки