КОЛЬМАТАЖ

КОЛЬМАТАЖ (кольматирование) - осаждение наносов из мутной воды на зем. участке для повышения плодородия почвы или создания нового почвенного слоя на нём. Примером естественного К. служит затопление заливных лугов в пойме, обогащающее почву плодородным илом, улучшающее её структуру и повышающее урожай трав; особо значителен естественный К. в низовьях рек (напр. Днестра, Днепра, Дона, Волги и др.). Искусственно кольматируют малоплодородные земли и особенно бесплодные болота в пойме (преимущественно впадины на них), песчаные и гравийно-галечниковые отмели и отложения и каменистые участки, где слой наносов образует новую почву.

Кольматируемый участок окружают валом BCDE (рис. 1) и наполняют мутной водой, приводимой каналом АВ из реки. Вода в канал забирается преимущественно из нижних мутных слоёв реки, проходя под щитом или по трубе в водозаборном сооружении А. Скорость течения воды в канале АВ должна быть не меньше 0,5 м/сек., чтобы несомые водой наносы не осаждались в канале.

На кольматируемом участке наносы осаждают двумя способами - периодическим К. и непрерывным К. При периодическом К. вода, приведённая на участок, стоит в нём неподвижно ¹/₂ - 2 суток, осветляется и затем через водосливы сбрасывается в отводящий канал DF и далее в реку; эта операция повторяется многократно. Толщина слоя воды бывает 0,5 - 1,2 м, во впадинах - ещё больше. При толщине слоя воды меньше 0,5 м вода прогревается и органические вещества в нём разлагаются, что является антисанитарным. В начале К. вода стоит недолго и глубоким слоем, так что из неё успевают выпасть только крупные наносы; в конце К. воду держат дольше и слой её тоньше, так что выпадают, кроме крупных, и мелкие наносы. Изменяя длительность отстаивания воды и глубину наполнения, получают нижние слои крупнозернистые, хорошо аэрированные и водопроницаемые, а верхние (особенно пахотный слой) - мелкозёмистые, богатые питательными для р-ний веществами, содержащимися преимущественно в мелких наносах. Существенно важно, особенно при образовании верхних слоев, сочетать затопление участка водой половодья, являющейся первой фазой весеннего паводка, с затоплением его почвенной водой, составляющей вторую фазу паводка. В воде половодья много взвешенных органических соединений и минеральных элементов рухляка, в почвенной воде - много солей и креновой кислоты, к-рые и заставляют взвешенные в полой воде вещества свёртываться в хлопья, осаждаться и образовать почву зернистой поймы с комковатой структурой и высоким плодородием. К. длится до тех пор, пока отложится слой заданной толщины (обычно 40 - 50 см), а во впадинах - до их заполнения. Затем слой ила и внутренние валы распахиваются и К. участок поступает в с.-х. использование. Если кольматируемый участок велик, он делится валами m₁, n₁, m₂, n₂ и т. д. на бассейны I, II и т. д. (рис. 1). Гребень каждого вала на 50 см выше уровня воды в бассейне, поэтому выс. вала колеблется от 75 до 150 см, а во впадинах м. б. и больше. Вода из бассейна в бассейн переливается через водосливы а₁, б₁, а₂, б₂, в₂ и т. д. шир. 4-6 м, расположенные в шахматном порядке. Раньше всего заполняется наносами бассейн I, после чего канал АВ доводят до вала m₁n₁; после заполнения бассейна П канал АВ доводят до вала m₂n₂ и т. д. Снаружи весь кольматируемый участок окружают каналами B₁E₁D₁ и C₁D₁, улавливающими и отводящими воду, фильтрующуюся сквозь валы BED и CD. Общая длительность К. зависит от толщины образуемого слоя ила, от обилия и мутности воды. Слой в 40 - 50 см образуется иногда в 2 - 3 года, иногда - в неск. лет. Периодический полив применяют в случаях, когда воды очень много и она очень мутна.

Рис. 1. Кольматаж впадины в пойме

При непрерывном К. вода не стоит на участке, а медленно течёт, переливаясь из бассейна в бассейн через водосливы, и после осветления сбрасывается в реку отводящим каналом. Гребни внутренних валов а, а', а" и т. д. (рис. 2) горизонтальны, каждый из них нише предыдущего гребня на 10 - 15 см (рис. 3). В начале К. вода направляется с большой скоростью, чтобы осаждались только крупные наносы, позже скорость течения уменьшают и тогда вместе с крупными начинают осаждаться всё более и более мелкие частицы. При скорости 0,3 м/сек. осаждается песок, при 0,15 м/сек. - пыль, при ещё меньшей скорости - частицы ила и глины. В ит.оге нижние слои отложений крупнозернисты, верхние мелкозёмистые.

К. водой из реки - операция сравнительно дешёвая, но длительная. Поэтому К. применяется там, где воды в реке много, вывод её из реки на участок и сброс с участка в реку не труден, наносов много и они плодородны, где длительность мелиорации по хоз. условиям допустима, а др. приёмы мелиорации дороги. Примером кольматажа в СССР служит К. участка площадью в 3 000 га в Колхиде водой из р. Риона. Успешно применяют К. с помощью землесоса при очистке и углублении реки. Размытый и разжиженный грунт со дна реки подаётся землесосом по трубам в кольматируемый бассейн и там отлагается, а осветлённая вода стекает обратно в реку. Этот К. производится быстро, но обходится дороже, чем вышеописанный самотёчный.

Рис. 2. Схема кольматажа на склоне: а - план; б - разрез

Частным случаем К. является заполнение наносами части русла реки, отделяемой при сужении русла бунами (буна состоит из 2 плетней, пространство между к-рыми заполняется камнем, мешками с песком, иногда дёрном). Отделённые части ложа реки делятся поперечными бунами на бассейны А₁, A₂... B₁, В₂ и т. д. (рис. 3). Вода входит из суженного русла в бассейны, медленно движется в них, наносы выпадают из неё и заполняют бассейны.

Рис. 3. Кольматаж при сужении русла реки: 1 - продольные буны; 2 - поперечные буны

Иногда К. называют заиление земляных каналов и дна прудов глинистыми и илистыми наносами для уменьшения фильтрации воды из каналов и прудов.

А. Черкасов

Литература: Вильямс В., Почвоведение (Земледелие с основами почвоведения), 6 изд., М., 1949; Костяков А., Основы мелиорации, 4 изд., М., 1938; Тромбачев С., Орошение и осушение, 2 изд., М., 1932; Черкасов А., Мелиорация и сельскохозяйственное водоснабжение, 3 изд., М., 1950.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 2 (Ж - К)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1951, с. 624