Торфяное дело имеет за собой значительную давность

M. Нейштадт.

3. Химия T. С химической точки зрения Т. представляет собой продукт неполной гумификации органического вещества болотных растений. Дальнейшие стадии гумификации дают более богатые углеродом продукты: бурый уголь (третичного возраста) и каменный уголь (до-третичного возраста). Органическое вещество Т. состоит из неразложившегося растительного волокна и из гумифицироранной части его, представляющей смесь веществ, находящихся в различных фазах гумификации. Соотношение между количеством той и другой части в различных Т. очень сильно варьирует. Разделение этих дву г основных фракций, то есть определение степени разложения Т., является задачей черезвычайно трудной. Механическим путем, напр, отмучиванием струей воды через сито, можно грубо разделить эш фракции,—на этом и основан один из предложенных способов определении степени разложения Т. Имеется также ряд химических способов, но все они более «.ложны, хотя дают весьма точные результаты.

Разложившаяся гумусовая часть предста- вляет сотой смесь целого ряда веществ, i Спирт, бензол, серо-углерод, хж роформ и так далее растворяют часть вещества Т., именно битуминозные и смолистые вещества, оставляя после растворения последних собственно гумусовую фракцию. Количество битумов и смол достигает наиболее высоких цифр в моховых (верховых) торфяниках (до 16-j 1Ь% на сух. орг. вещество), в переходных I оно ниже (8-10%), в низинных 4-6%.

! Наиболее богатыми, в смысле содержания этих веществ, слоями торфяника являются I пограничные горизонты (до 25%). Выде-1 ленный из Т. битумин содержит целый ряд эфиров высокомолекулярных жирных кислот с открытой цепью углеродных атомов; эти эфиры представляют собою преимущественно уцелевшие от разложения, но видоизмененные воски и смолы растений-торфообразователей.

Со ствемно гумусовая часть Т. представляет собою смесь различных фаз гумификации органическо о вещества. Основным соединением этого ряда явлиется г у м и и о-вая кислота (илнгуминовые кислоты). Она получается из Т. путем экстрагирования последнего слабыми щелочами и осаждением щелочных экстрактов соляной или какой-нибудь другой кислотой; полученный осадок после экстрагиро <ания спиртом, который удаляет гиматомеляновую (ульмино-t-ую) кислоту, представляет собою гумино-вую кислоту. Гуминовая кислота нерастворима в спирту, весьма сильно набухает в воде, сполна диспергирует в чистой воде в вишнево-красный коллоидный раствор и в сухом виде имеет блестяще-черный цвет; легко дает растворимые в воде щелочные соли и трудно растворимые щелочно-земельные соли, имеет эквивалентный вес 340 (по Свен Одену) и содержит около 58% углерода, около 4% водорода. Гуминовая кислота представляет собой истичную органическую ки.лоту; по исследованием Свен Одена, она четырехосновна и имеет молекулярный вес 1Л32, что соответствует формуле СмНм021(С00Н)4. Она содержит

1—2% азота, содержание которого можно понизить путем очищения до 0,2° 0 (Детмзр); Свен Оден считает азот гуминовой кислоты случайной примесью. Гуминовой кислоте посгоянно сопутствует гиматоме-ляновая (ульминовая) кислота, вероятно представляющая дериват гуминов< и кислоты, Гиматомеляновая кислота растворима в спирту, нераствш има, но диспергирует в воде, имеет эквивалентный вес 250 и содержит около 62% углерода. Количество ее в Т. очень невелико по сравнению с гуминовой кислотой. Т. содержит весьма небольшое количество свободной гуминовой кислоты. Низинные Т. содержат, гл. обр., кальциевые и магнезиальные соли ее, легко разлагающиеся под действием соляной кислоты. Главная же масса Т. состоит из гуминов, — веществ, представляющих дальнейшие стадии гумификации. Гумины нерастворимы ни в воде, ни в спирту, ви в щелочах; в постедних они набсхают и очень медленно, гидролизуясь, переходят (в течение месяцев) в гуми-новую кислоту. По Одену, гумины представляют собой продукты ангидриди-зации гуминовой кислоты. Кроме указанных соединений, Т. содержит целый ряд растворимых в воде веществ кислой природы,—ф ульвоновые кислоты. Они легко получаются в щелочном растворе после осаждения из последнего гуминовой кислоты. Ф ульвоновые кислоты также представляют смесь кислот и уксусно-медной солью могут быть разделены на апокреновую кислоту (фракцию) и креновую кислоту (фракцию). Они содержат около 50% углер >да, дают настоящие водные и спиртовые растворы и имеют золотисто-желт .й цвет,

В последние гои германские химики франц Фишер и Шрадер предложили теорию происхождения торфяного гумуса из лигнина, считая, что клегчатка и др. орга нические вещества Т. нацело разрушаются блаюдаря деятельности бакт.рий и работе ферментов. По этой теории, гуминовая кислота, как и лигнин, содержит ароматические группировки, тогда как клетчатка, как известно, лишена их. Действительно, коли-чес во клетчатки, как показал Кеппелер, быстро падает с возрастанием степени разложения Т., но превращается ли она всецело в воду и газы (С02, СН4), как считаю г Фишер и Шрадер, или дает также и гумино-вую к к слоту—вопрос еще спорный; целый ряд крупных химиков (Маркуссон) не считает лигнин единственным источником образования гумуса.

Органическое вещество Т. содержит углерод, кислород водород и азот. Количество углерода колеблется в широких пределах от 48 до 7j% (на сух. орган, вещество) в зависимости от степени разложения

Т. Т. низинных болот содержит всегда больший % углерода по сравнению с Т. верховых болот (на сух. орг. вещество):

Низинные болота.

%%С

Ольховое б. Владимирской губернии. . 60.02%

Молоховое „ , 59,00%

Кривей „ . 60,44%

Верховые болота.

Оршинский Мох б. Тверской губернии - 54,0%

2-ое Моховое б. Московской губернии. 53,4%

Васильевский Мох б. Тверской губернии. 56,0% Осеченсний Мох б. Тверской губернии .56,3%

В послойном распределении наиболее богаты углеродом слои пограничных горизонтов вследствие большей степени разложения Т.:

Моховое болото.

(2-ое Моховое болото б. Московской губернии)

Низинное болото. (Молоховое б. Владимирской губернии)

Количество водорода в Т. около 5,5%. В содержании водорода нет таких правильностей, как в содержании углерод : низинные Т. обычно несколько беднее водородом, чем верх.шые. Количество азота в Т. колеблет.я в зависимости от ботанического состава и степени разложения. Верховые Т. содержат меньше азота (но Кьельд.члю), чем низинные. Опгеде-ление по Кьельдалю дает цифры от 0,8 до 1,8% в верховых и 1,8 — 4% в нвзш-ных, давая минимумы в пограничныхгоризонтах. Азот содержится в Т. в различных формах» Часть его находится в форме поглощенного аммиака, а другая— большая—химически фиксирована гумусовыми веществами. Аналитическими приемами можно определить аммиачный, амидный, аминокислый и прочно связанный оста

Точный азот (азот мелянннов). Содержание кислорода в орг. веществе Т. колеблется от 30 до 38%, причем низинные Т. несколько беднее им, чем верховые. Минеральная часть Т. имеет следующий состав, различный для верховых и низинных болот:

Моховые болота.

Низинные болота.

Низинные торфяники отличаются большим содержанием кальция, железа, магния и серы по сравнению с верховыми торфяниками. Что же касается степени участия отдельных элементов в составе золы, то в верховых торфяниках кремний составляет существенную часть ее, в то время как в низинных доминирующая роль принадлежит кальцию. Пограничные горизонты содержат увеличенное количество кремния и железа и пониженное—алюминия. Вопрос о формах серы в Т. имеет большое техническое значение. При незначительности ее содержания Т. можно считать бессернистым топливом; часть серы,однако, находится в летучей форме и при сжигании может давать технически вредные кислые газы. Количество летучей серы составляет, примерно, % количества общей серы, но варьирует в разных Т.: верховые содержат 25% летучей серы от общего ее количества (0,08-0,10% на абс. сухой Т.), низинные — до 37-40% (0,240,30% на абс. сухой Т.). Для технической характеристики Т. главнейшее значение имеет определение его зольности, теплотворности и влажности. Зольность Т. колеблется в очень широких пределах (от 1%) в зависимости от ботанического состава и наличия минеральных включений (вивианит, охра, мергель, песчаные и глинистые прослойки). Средняя вольность торфяников РСФСР колеблется от 2,5 до 22% в зависимости от трофических условий торфяной залежи.

Т. могут быть разделены в техническом отношении также на две больших группы: верховые и низинные; каждая группа имеет свой характерный комплекс физикохимических качеств. Наименее зольными являются верховые Т. (1,5—5,5% золы) и из них сфагновые, сфагново-пушицевые и сфагново-древесные. Категория низинных Т. имеет зольность от 4% и до 60—80% (гипновые, осоковые, олынаниковые, тростниковые). Любопытной особенностью той и другой категории Т. являются оптимумы зольности, при которых Т. обладает наиболее ценными техническими свойствами (наибольшей теплотворностью, наибольшим удельным весом, степенью разложения). Оптимум для верховых Т. лежит около 3,5% золы, для низинных— 6-7%. Теплотворность Т. зависит от содержания золы, влаги, ботанического состава, степени разложения и содержания битумов и смол. Она колеблется в пределах от 3.200 до 6.200 б. к. Средняя теплотворность болот РСФСР имеет 4.000— 5.400 б. к., органического вещества—5.000— 5.950 б. к. Наивысших значений она достигает при оптимальных значениях зольности (5.500 для верховых, 5.400 для низинных торфяников; или, при переводе на органическое вещество,—5.700 и 5.960 б. к.). Теплотворная способность Т.—очень сильно варьирующий фактор. Формулы, предложенные для ее вычисления на основании других признаков, грешат большими неточностями и справедливы только в узких пределах.

О влажности Т. смотрите ниже в главе об осушении торф, болот).

Литература; N. PacHner, «D. Torf», 1920 (русск. пер. М., 1929); Стадийное, «Химия Т.», 1930; Sven Oden, «Die Huminsfiuren», 1922.

В. Кудряшов.

4. Микробиология Т. Обычно там, где имеется мертвое органическое вещество, присутствуют огромные количества микробов, принимающих самое деятельное участие в его минерализации. Однако, в болотных почвах, благодаря присущим им физикохимическим особенностям, микроорганизмы не всегда встречают благоприятные условия для своего развития. Обилие органических кислот в почвах торфяных болот первоначально приводило исследователей к заключению, что торфяные залежи лишены живых зародышей. Однако, постепенно накоплялись сведения о большей или меньшей заселенности торфяных болот микроорганизмами (StalstrOm, 1898). В 1904 г. Фабрициус и Фейлитцен (Fabricius and v. Feilitzen) дополнили эти данные указаниями на то, что культурное вмешательство (обработка, известкование, внесение навозного удобрения) значительно повышает содержание бактерий в торфяных почвах. По наблюдениям Риттера {G,A. Ritter, 1912), в болотных почвах встречаются бактерии (кокки, короткие и длинные палочки, формы Clostridium), актиномицеты, дрожжевые грибы, плесневые грибы, водоросли (Cyanophyceae, Chlorophyceae, Diato-meae, Desmidiaceae) и низшие животные организмы. В верховых болотах нередко преобладает грибная флора. В низинных болотах микрофлора количественно богаче, чем на верховых торфяниках, причем главенствующая роль здесь принадлежит бактериям. Намечается ряд физиологических групп микроорганизмов, населяющих болотные почвы: гнилостные бактерии, гумусразрушаю-щне организмы, кислотообразующие и ки- i слоторазрушающне, денитрифицирующие, | нитрифицирующие, азотфиксируюшие (анаэробные виды; азотобактер в девственных болотных почвах не найден) и так далее Участие этих микроорганизмов в динамике болотных почв и торфообразовательного процесса становится особенно очевидным после работ Арнда. Так, на основании точно поставленных опытов с почвами верховых торфяников он доказал, что восстановление солей азотной кислоты, внесенных в качестве удобрения в известкованную болотную почву, в соли азотистой происходит всегда биологическим путем. Дальнейшими исследованиями был установлен биологический характер и ряда других процессов, связанных с превращением азота и разрушением органического вещества (гниение, разрушение ! целлюлозы, образование азотно- и азотисто-!

кислых солей). В кислых болотных почвах эти процессы протекают вяло или совсем отсутствуют; культурное воздействие, главным образом известкование, значительно их оживляет. Почвы низинных болот значительно отличаются от верховых наличием хи-мически-основных соединений кальция, обуславливающих нейтральную и даже основную реакцию субстрата. Такое смещение реакции в сторону щелочности значительно обогащает бактериальную флору торфяника и порождает большую биологическую активность групп, ее составляющих.

Главная масса болотных микроорганизмов расцределяется в поверхностных слоях болота. С глубиной количество их падает, а в верховых болотах, по имеющимся в литературе данным (Ramman, StalstrOm, Fabricius u. Feilitzen, Ritter), распространение в глубину живых зародышей не превышает 1,0 метра; нижележащие слои считаются стерильными. По данным же Центр, торфяной станции микроорганизмы встречаются по всей торфяной толще. Что касается численности микроорганизмов, то количество их определяется различно в зависимости от применяемой методики подсчета. Следует лишь отметить, что разница между почвами верховых и низинных болот и между естественными и культивированными очень велика. Фабрициус и Фейлитцен приводят результаты подсчета бактерий в верховом торфянике на 1 гр. влажной почвы, полученные по методу, близкому к методу Hiltner-St6rmer’a:

Некультивированное верховое болото. . 133.000

Осушенное верхоаое болото 200.000

Верховое болото в первый год культуры 0

(внесены кальций и песок)6.900.400

Старая культура верхового болота (внесены кальций, песок и навоз). .. 7.601.600

Все эти данные не оставляют сомнения в том, что микроорганизмы играют большую роль в протекающих в болотных почвах процессах. Поэтому при всех мероприятиях, особенно при известковании, имеющих целью превратить болото в сельскохозяйственные угодья, необходимо стремиться придать биологическим процессам такое направление, которое обеспечивало бы в культивируемой почве нужный запас элементов питания для высших растений.

Питательная ценность для микробов выработанной торфяной массы сильно колеблется в зависимости, с одной стороны—от физиологических особенностей отдельных групп микроорганизмов, а с другой—от ботанического состава торфяной массы и степени ее гумификации. Из опытов Шмидта (1920) мы знаем, что молодой сфагновый Т., богатый углеводами, служит прекрасным энергетическим материалом для Azotobacter’a и, след., с успехом может быть использован в сельскохозяйственных целях. Сильно гумифицированные Т., как для Azotobactera, так и вообще для многих микробов, мало или совсем недоступны. Следует отметить, что вопрос о питательной ценности торфяной массы еще почти не изучен, несмотря на большое его значение для практических целей.

Литература: Fabrkuxs and Feilitzen, „Ueber den Gehait an Bacterien in jungfriulichen und kultivierten Hochmoorb6den auf dem Versuchsfeide des Schwe-discben Moorkuiturvereins be! Fiahuit», Centr.f. Вас“ teriologie, II Abt, Bd. XIV, № 6-7, 1904; C.A. Ritter, Beitr3ge zur Kenntnis der niederen pflanzlichen Orga-nlemen, besonders der Bacterien von Hoch- und Miede-rtmgsmooren in fioristischer, morphologiscber und pbysiologischer Beziebung“, Centr.f. Bact, U Abt., Bd.34, № 232>, 1912; Christensen „Microbiologische Untersuchungen von Hoch- und Niederungsmoortorf% Centr, f. Bact., II Abt., Bd. 37, 1913; Amd, »Ueber schSdiiche Stlckstoffamsetztmgen in HochmoorbSden“, Landwlrtschaftl. JahrbQcher, Bd. 47, 1915; его же, „Beitrige zur Kenotnis der Microbiologie unkultivier-ter u. kultivierter Hochmoore Centr.f. Bact., U Abt. Bd. 45, 1916; SchmidU »Torr als Energiequeiie fflr stickstoffassimiiierende Bacterien“, Central, f. Bact., U Abt., Bd. 52, 1920.

С. Безруко.

II. ДОБЫЧА T. 1. Осушение торфяных болот для торфодобычи ставит своей запроисходит уплотнение торфяной залежи и ускорение процессов гумификации. Оптимальное понижение уровня воды в карьерах дает возможность максимального использования залежи, так как при высоком стоянии горизонта воды в карьерах недобор торфяной массы достигает 40% и более полезной залежи. Под влиянием осушения наблюдается следующий экономический эффект в отношении выработки 1 весовой единицы Т.: а) уменьшается потребное количество ямщиков и торфяниц; б) уменьшается продолжительность срока сушки Т. Условия осушения болот зависят; а) от местонахождения болота, б) от типа болота, в) от способа торфодобычи, г) от условий водного питания болота.

Наиболее распространенным и дешевым способом осушения торф, болот является осушение открытыми канавами. При осушении болота открытыми канавами составные элементы осушительной системы могут быть представлены в следующей схеме; осушаемое торфяное болото -> регулирующая часть системы (картовые канавы, смотрите ниже, и боковые канавы, или канавы поля стилки) -> проводящая часть

дачей удаление избытка воды, чтобы создать наивыгоднейшие условия выработки Т. и воздушной сушки его на полях стилки. При способе машино-формовочного добывания Т. (смотрите ниже) понижение влажности ниже определенного % нежелательно, так как существующие торфяные машины не в состоянии перерабатывать переосушен-ную залежь. Влажность торфяника характеризуется весовым содержанием воды, выраженным в %% к весу сырой массы (реже к весу сухой массы). Влажность неосушенных торфяников колеблется от 96% до 92% для верховых болот и от 90 до 85% для низинных. После осушения влажность понижается в сильно осушенных болотах до 87% для верховых болот и 81% для низинных. При фрезерном торфодобывании влажность залежи в верхнем слое должна быть снижена до возможного минимума. При гидроторфе осушение сводится к удалению влаги из верхних горизонтов торфяника в целях получения требуемых полей разлива и возможности передвижения необходимых механизмов. Под влиянием осушениясистемы (карьерные осушители, карьерные канавы, магистральные, или валовые, канавы, нагорные канавы, канавы для улавливания грунтовых вод, или ловчие, и специальные канавы)- водоприемник (река, озеро, пруд, овраг и прочие). Стрелки показывают направление движения воды. Иногда некоторые указанные элементы могут отсутствовать.

Поперечный профиль канав в большинстве случаев делается в виде трапеции {рис. 4), причем вынутая земля или складывается в кавальеры на расстоянии не менее 1 м. от края канавы, или разравнивается по осушаемой площади. Крутизна откоса канавы характеризуется отношением длины заложения его к высоте, то есть

f

-=ctg<p=/z. Для проводящей части осушительной системы величина откосов, в зависимости от рода грунта, может быть принята следующая; 1) Т. разложившийся, сильно насыщенный водой, 1,5; 1; 2) Т. ольшаниковый, жидкий, 2,0; 1; 3) Т. разложившийся, 1,0:1; 4) сухой Т., Т. ма-

17

Торф.

ло разложившийся, Т. гипново-осоковый, Т. сфагновый, 0,5:1; 5) Т. пушицево-сфагно-вый, 0,25: 1; 6) песчаный грунт, 2,0:1 до 2,5:1; 7) супесчаный, обыкновенная земля или песчано-глинистый грунт, 1,5:1; 8) суглинистый грунт, 1,25:1; 9) очень плотная глина, гончарная глина, 1,0:1; 10) глей мокрый, 2:1 до 3:1; 11) насыпной грунт, 2,0:1 до 3,0:1. Для картозых канав и для канав, срок службы которых незначителен, указанные величины могут быть уменьшены. При п—ом откосе и глубине h, длина откоса

lz=h 1/I4- rfi. Часто в целях предохранения канавы от разрушения применяется ук

репление откосов и дна. Укрепление производится выстилкой хворостом, плетнем, фашинами, досками или камнем, в зависимости от наличия на месте материала, глубины канавы, свойства грунта, а также необходимой продолжительности службы канавы. Когда канава прорезывает несколько горизонтов различного грунта, то иногда профилю придают вид многоугольника.

На рисунке 5 показано поперечное сечение канавы, верх которой заложен в сфагновом Т., поэтому откосы взяты здесь 0,5:1; внизу для глины откосы взяты 1,5:1; т. обр. каждому грунту приданы свои откосы. Ф. Бартель приводит сложный профиль канавы, заложенной в глубоком Т. {рис. 6).

Уклон (отношение падения к расстоянию) дна канав осушительной сети берется в зависимости от: а) рельефа местности, б) мощности потока, в) скорости движения воды или наибольших допустимых скоростей, безопасных для канав. Дну магистральных канав придается продольный уклон, который колеблется в пределах 0,001— 0,0005. При определении допускаемых средних скоростей в канаве, можно руководствоваться следующими данными: а) для песчаного грунта 0,91 м./сек. (по флину), б) для плотного песка 1,06 м./сек. (нормы б. М.П.С), в) для глинистого дна 1,22 м./сек. (по флину), г) для торфяного грунта 1,00 м./сек. (по Бершу и Ко пелла). Инж. Бру-дастов приводит следующие средние допускаемые скорости: а) для сфагнового Т. 1,2 м./сек.; б) гипново-осокового Т. 0,8—1,00 м./сек.; в) ольшаникового Т. 0,40 м./сек. При осушении для торфодобычи глубина канав проводящей частя осушительной сети задается в зависимости от глубины выби-

=

рання Т. и мощности залежи. На практике глубина эта колеблется в широких пределах и доходит в некоторых случаях до 7 м. Для регулирующей части осушительной сети на полях стилки глубина канав принимается 0,75 м. до 1,75 м., но иногда доходит и до 2-х м. и более. При проектировании канав необходимо принимать во внимание осадку болота. Ширина канав по дну определяется потребной пропускной способностью. Гидравлического расчета картовых канав не производят, им придают при выбранной глубине наименьшее сечение, для всех же остальных канав необходимо произвести гидравлический расчет.

При определении поперечных сечений канав необходимо: а) определить водосборную площадь (под водосбором подразумевается та площадь, с которой вода стекает к выбранному пункту канавы) канавы, для сечения которой ведется гидравлический расчет); б) определить по данным гидрометрических наблюдений секундный расход воды, поступающей с данной пло-шади водосбора; в) вычислить скорость воды при заданной глубине слоя воды по данному уклону канавы. Площадь водосбора для данного пункта реки или канавы определяется по плану или карте 3-х-километрового или более крупного масштаба. Определение поперечных сечений канав

производится в местах значительного изменения расходов воды и уклона дна канав. Некоторые авторы рекомендуют пропускную способность магистральных (валовых) канав при осушении торфяных бэлот для торфоразработок рассчитывать на отвод высоких весенних вод (а не высоких летних вод, как чаще делается при обычном осушении), так как в этот период канавы работают с наибольшей нагрузкой. Для наших условий необходимо сделать добавочный поверочный расчет на стояние высоких летних вод с тем, чтобы они не были выше 0,75 м. от дна разрабатываемого болота. Высокое стояние горизонтов летних высоких вод сказывается особенно неблагоприятно на условиях добывания Т.

19

Торф.

2 O

Водоприемником принято называть всякий естественный или искусственный водосток или водоем, могущий принять в себя воду с данной осушаемой площади, не вызывая в себе заметного повышения горизонта воды. Водоприемниками могут быть: реки, озера, овраги, балки, пруды, каналы и подземные водопроницаемые слои. Состояние водоприемника при осушительных работах является одним из главных условий правильной работы осушительной сети. Главнейшие требования, которые должны быть предъявлены к водоприемникам при осушительных работах, следующие: 1) горизонт воды в водоприемнике во время торфодобычи должен быть таков, чтобы не вызывать подпора в осушительных канавах; 2) сечение русла и скорость движения воды в нем должны быть достаточны, чтобы своевременно отводить поступающие в него воды и не допускать излиза их на прилегающие земли; 3) постоянство и устойчивость водоприемника. Назначение нагорных к а и а в—перехватывать поверхностные воды, стекающие с прилегающих возвышенностей, до поступления их на болото. Нагорные канавы желательно проводить полным сечением в торфяном грунте. Проведения нагорных канав в мелких песках и плывунах без должного закрепления необходимо избегать. Некоторые авторы рекомендуют придавать поперечным профилям нагорных канав несимметричный вид; откос со стороны поступления воды делается значительно положе нормальных. Назначение магистральных, или валовых к а и а в—собирать в себя воду из других канав (регулирующей части осушительной сети, карьерных канав и др.) и проводить их в водоприемник. Устье магистральной канавы при вхождении ее в водоприемник следует намечать в устойчивых берегах реки, избегая подмывных и намывных мест и отнюдь не в перпендикулярном и тем более встречном к реке направлении. Наиболее правильным считается направление устья канавы к направлению реки под углом в 20°—60°. Боковые канавы с небольшими расходами возможно примыкать к магистральной канаве под углом в 90° в том случае, если канава не несет в весенние» половодья большого количества наносов и воды;в противном случае, устья канав должны быть направлены под углом не более 60°. Магистральная канава должна быть выведена в водоприемник в том месте, где дно приемника не выше и не уже канавы. Магистральные канавы желательно прокладывать по местам с наибольшей глубиной Т. Для достижения наименьшей стоимости магистральной канаве необходимо придавать возможно малое протяжение. но с тем, чтобы скорость движения

“I—I—I

i t

t )

— — —

i i

I 1 1 I !

—f“

г

k

i i t i i i i t —t—-i t i i —i

0 up I I

- I 4

—i.

rtr

O

О

o>

оводы была не выше предельной для данного грунта. Ширина по дну магистральной канавы должна быть не менее 0,6 м., так как при уменьшении этой величины возможны завалы и засорение канавы. Карьерные канавы предназначаются для понижения горизонта воды в рабочем сечении карьера. Сечение их должно быть таково, чтобы в возможно короткий срок отводить излишки воды перед началом и во время торфодобычи.

Осушение полей стилки производится сетью открытых канав, т. н. к а р т о в ы-ми канавами, которые служат регуляторами влажности осушаемых ими площадей. От проведения канав на том или ином расстоянии друг от друга и той или иной глубины зависят и определенные пределы понижения уровнягрунтовых вод hPPbZP,

на осушаемой площади. Это соотношение расстояний между осушительны м и канавами с глубиной их для разных условий называют степенью осушения. Норма осушения для полей стилки Т. в настоящее время еще не установлена с достаточной точностью, и для первого приближения ее некоторые авторы принимают не меньше 25 см. Картовые канавы проводятся перпендикулярно и параллельно направлению карьеров и, таким образом, разбивают поля стилки на отдельные прямоугольники, карты, площадью от 900 квадратных метров до 11.000 квадратных метров в зависимости от мощности, характера и местоположения торфяника. Чем обильнее водой болото, чем больше его мощность и чем меньше степень разложения Т., тем чаще должна быть сеть регулирующих картовых канав и, следовательно, тем меньше площадь отдельных карт. Расположение и глубина нартовых канав, принятые для Центрально-промышленного района, следующие: а) для верхового болота перпендикулярно оси карьера на расстоянии 120 м. одна от другой проводятся канавы глубиной 1,0 м.; в конце поля стилки эти канавы соединяются канавой глубиной 1 м. Между указанными перпендикулярными оси карьера канавами через 40 м. проводятся канавы, тоже перпендикулярно карьеру, и через 60 м.—параллельно карьеру, глубиной до 0,7 м. {рис. 7); б) для низинного болота проводятся метровые к«&авы через 200 м„

-/20 —4~ /20 Рисунок 7.

перпендикулярно оси карьера, концы ко“ торых по краю поля стилки соединяются канавой глубиной I м. Канавы глубиной 0,7 м. проводятся перпендикулярно оси карьера через 50 м. и параллельно—через 100м. (рисунок 8); в) для переходных болот метровые канавы проводятся через 160 м., перпендикулярно оси карьера; концы их на краю поля стилки соединяют-

ПДРЬЕР

Г—г

с

I I I !

i-4

j

к

I

i I

1 L ‘

Г I f

1 I 1 1

! 1 1

J_!_!_

50

SO | SO 1 50 1 I

Г -ь -1— i I I I I I

_!_L-

гоо

Рисунок 8

200-

ся канавой глубиной 1 м. Канавы глубиной 0,7 м. проводятся перпендикулярно оси карьера через 40 м. и параллельно—через 60 м. (рисунок 9). Приведенные расстояния и глубины нартовых канав для других районов желательно изменять в зависимости от климатических условий. Ширина кар-товых канав по дну принимается минималь-

КЛРbЕР

Рисунок 9.

ная—0,25 и 0,30-0,40 м., откосы придаются крутые — V 1 и менее.

Осушение болота под заготовление торфомоховой подстилки ведется сетью канав, расположенных на рассюянии 40—50 м. одна от другой. Глубина их должна быть на 0,20 м. более толщины вырабатываемого слоя, а дно магистральной канавы, собирающей в себя воду из всей сети регулирующих канав, на 0,20—0,40 м. ниже боковых канав, которые располагаются перпендикулярно по отношению магистральной канавы.

Поля разлит при добыче Т. по способу гидроторфа желательно устраивать непосредственно за рабочими карьерами и торфососами, но иногда их относят на рас“ стояние до 5 км. и более от рабочего карьера. В случае наличия песчаной подпочвы болота, как гораздо более проницаемой, чем верхний слой Т., выгоднее перенести поля сушки на минеральную под

почву болота. Осушение производится с помощью системы валовых (рисунок 10) и кар-товых канав (рисунок 11), принятых по стандарту. Валовые канавы роются через 250 м., глубиной 1,75 м. и более; картовые, перпендикулярные валовым — глубиной 1 м. через 25—30 м., в зависимости от степени влажности залежи Т. и срочности его подготовки (рисунок 12). Вдоль валовых канав по обеим сторонам устраивают непрерывные валы, высотой 0,50 м., которые служат как бы бортами, предупреждающими разлив гидромассы в канавы. В предупреждение проникновения гидромассы в картовые каналы, последние на всем своем протяжении с обеих сторон ограждаются валами, высотой 0,35 м., которые сопрягаются с валами валовых канав. Для добычи 100 тыс. т. воздушносухого Т. были запроектированы поля сушки, площадью 720 га. из расчета около 7 га. брутто на каждую тысячу т. воздушно-сухого Т. при 1,5 разливе. Ширина полей сушки запроектирована 2.000 м. а длина 3.600 метров.

Приступая к исполнению осушительных работ, необходимо прежде всего восстановить линию трассы канавы, намеченную во время изысканий, то есть ее ось (среднюю линию), и разбить закругления в местах поворотов канавы по дуге круга, принятого при проектировании радиуса. Необходимо также делать частичную разбивку ме-

жду пакетами через каждые 10 метров в зависимости от рельефа болота. Затем по обе стороны осевой линии, на полосе шириной в IV2 —2 Раза больше ширины канавы поверху, подготовляют площадь под будущую канаву, ее бермы и кавальеры. Далее производится разбивка поперечных профилей канавы на каждом пикете и на промежуточных точках; эта разбивка сводится к проведению во всех этих точках

Рисунок 12.

перпендикуляров к осевой линии и к отложению на этих перпендикулярах ширины дна канавы в данной точке и ее ширины по верху.

Осушительные работы на болотах всегда ведутся снизу вверх, то есть против течения воды, и в сильно в 1ажных торфяниках начинаются с чрор -1ТИЯ «кювета», то есть неширокой канав .г на оси ее, шириной не больше проектного ее дна; по этой канаве стекает верховая вода с ближайших к канаве частей болота. Выемка по канаве ведетсяуступами снизу вверх: когда первая (нижняя) группа рабочих доводит канаву до окончательных проектных размеров, вто ая работает приб изительно на уровне 0,75 — 0,6 полной глубины канавы, третья — на 0,50 — 040 глубины, и так далее; наконец, последняя пара прорывает верх кювет. Вынутую при копке канавы землю нужно выкидывать на обе стороны канавы, стараюсь ее отбросить на некоторое расстояние от бровки канавы, дабы затем легче было вести очистку берм. Если в канаве очень много воды, то при этой работе необходимо ее удерживать на отдельных участках выше места работ при помощи деревянных щитов, прислоненных к бревнам, положенным поперек канавы. Следующей затем работой является «полировка», то есть окончательная отделка канавы. Она состоит: 1) в планировании откосов канавы, 2) в отбросе земли с беом канавы и отделке кавальеров (насыпей вынутой земли) и 3) в прорытии воронок.

В случае, когда рельеф дна болота не позволяет удалить воду из карьеров открытыми канавами самотеком, применяют искусственную откачку воды. Водокачку располагают на наиболее низких местах болота, куда воду подводят открытыми канавами. При искусственной откачке воды из карьеров обычно применяют центробежные насосы.

Л и-т е р а т у р а: А. Костяков, «Основы мелиораций», 1927: А. Брудастов, «Осушение болот и регулирование водоприемников», 1928; Зубах а Спор-ро, «Осушение болот открытыми канавами», 1929; В. Г. Горячкин, «Основы проектирования торфяных хозяйств», 1926.

А. Мартинсон.

2. Торфодобывание. Начало добывания Т. в России для нужд промышленности относится к 70 — 80 гг. прошлиго столетия. Разработка Т. производилась кустарными способами, обслуживая преимущественно мануфактурную промышленность центральных губерний. Более мощные торфяные хозяйства с применением механического оборудования начинают организовываться р 1900—1910 гг.

А. Кустарное торфодобывание. Под кустарными способами торфодобывания разумеются не механизированные или мало механизированные приемы торфодобычи, не требующие крупных капитальных вложений и принятые, гл. обр., в с.-х. торфодобывании. Наиболее распространенными из них являются: 1) резной, 2) рамочный, 3) столовый и 4) кадочный. Выработке Т. тем или ивим способом предшествуют подготовительные работы, заключающиеся в сводке леса с удалением поверхностного пня, выравнивании поверхности болота, а также в осушении торфяника путем прорытия сети открытых канав (смотрите выше). Названия способов установились благодаря приемам и орудиям, употребляемым при извлечении, заготовке и формовании торфяной массы. Независимо от названия, сущность каждого способа заключ ется в извлечении массы из болота, формовании ее и сушке. При некоторых способах производятся операции по перемешиванию торфяной массы.При резном способе торфяная масса вырезается из залежи в форма кирпичей, имеющих обычно размер около 11 X13×26 см. Резка Т. про“ изводится с помощью обычных или специально приспособленных для этих целей стальных и деревянных со стальными насадками лопат (рас. 13). Вырезанный Т. относится или отвозится на отведенный участок болота или суходола, так называемым поле стилки, где и складывается рялами по одному или несколько кирпичей для сушки (рядки, пятки, семерки, клетки). При этомного Т. весит около 0,35 т.. Стоимость рамочного Т. близка к резному. Столовый способ отличается от рамочного приемами формования массы. В этом способе торфяная масса формуется с помощью столов-станков, заимствованных из кирпичного производства. По производительности столовый способ стоит ниже рамочного, но отличается от него по качеству получаемого Т. Стоимость столового Т. несколько выше рамочного.При кадочном способе перемешивание и формование торфяной массы производится не вручную, как при рамочном и столовом способах, а с помощью особой кадки с заключенным в нее простым перемешивающим механизмом. В работу кадка приводится силой одной или двух лошадей при помощи деревянного шеста— водила, прикрепленного к верхнему концу вертикального шнека. Существуют

ш

!В

Я

I

AS С

г

способе артель в 4 человека, состоящая из двух резчичов и двух отвозчиков, может вырезать в 8-часов <Й рабочий день около б—8.000 кирпичей, то есть 40 — 45 м.3 торфяной массы. Стоимость выработки резного Т. около 3 — 5 рублей за 1 т.у. 1 м.3 воздушно-сухого резного Т. весит около 0,20— 0,30 т.. Резной способ с успехом применяется на болотах беспнистых и малопнистых. При рамочном способе торфяная масса, извлекаемая из болота лопатами, формуется в кирпичи с помощью деревянных рам с тем или иным количеством ячеек. Число ячеек колеблется от одной до 50. Иногда употребляются рамы и больших размеров. Размер ячеек также не постоянен. Наиболее принят размер 13X13X26 см. Производительность рамочного способа несколько ниже резного. В 8-часовой рабочий день артель из 3 человек может выработать 20— 25 м.3 торфяной массы. 1 м.3 воздушно-сухого рамочразличные системы кадок — как русские (рас. 14), так и заграничные. Производительность их в 8-часовой рабочий день колеблется от 6 до 10.000 кирпичей размером 11X11X35 см., то есть около 40 — 50 мА В настоящее время кадочный способ вытесняется применением маломощных торфяных машин и не может быть рекомендован, как способ экстенсивный и дорогой. Способы рамочный, столовый и кадочный употребляются на болотах пнистых и вообще в тех случаях, когда резной способ не может быть применимым. Помимо указанных способов, существуют так называемые мятый, наливной и др., но все они имеют второстепенное значение.