Поняття про зрошення та обводнення земель

Поняття про зрошення та обводнення земель

Зрошення – це штучне зволоження грунту та приземного шару повітря з метою отримання високих і стійких врожаїв с/г культур.

Зрошувальні меліорації – це комплекс інженерно-господарських та організаційних заходів, спрямованих на доставку і рівномірний розподіл води по с/г угіддях, де води не вистачає.

Площа зрошуваних земель в світі - 260 млн. га, в Україні – 60 млн.га, з них ріллі – 32 млн.га, зрош.земель близько – 2 млн.га, ще складає приблизно 8% від орних земель. В Голандії – 61%, Штати – 12%, Індія і Китай – по 40%.

Найбільші зрош.с-ми в Україні: Каховська, Краснознам’я-нська, Інгулець-ка. Основний спосіб поливу на системах в Україні – дощування (96%), поверхневий полив-4%, рисові с-ми-3%, крапельне – 3,5 тис.га (менше 1%). 32% зрош.земель поливаються з відкритої мережі, ДДА-100МА, 64% зрош.земель поливається широкозахватними поливальними машинами – «Фрегат», «Дніпро», «Волжанка».

Обводнення земель – комплекс ГТС призначений для забезпечення безводних і маловодних районів. Обводнення здійснюється шляхом створення ставків, водоймищ, каналів і базується на використанні підземних і повеневих вод.

На Україні прикладом обводнення є Пн.-Кримський канал, який забезпечує водою АР Крим.

 

Види зрошувальних меліорацій. Встановлення необхідності зрошення.

Види зрошення:

В залежності від дії на грунт і рослини зрошшеня поділяють на: 1) зволожувальне; 2) удобрювальне; 3) спеціальне.

Найбільш поширене в Україні зволожувальне зрошеннч, яке поділяють на: регулярне і одноразове.

Регулярне – вода подається невеликими нормами на протязі всього вегет.періоду.

Одноразове – використовують поверхневі води під час повені (с-ми лиманного зрошення).

 

Основні способи зрошення та їх характеристика

Поверхневе: недоліки: велика затрата води, небезпека підйому грунт. вод (виникнення затоплення). Переваги: економічно вигідний.

Дощування – створення штучного дощу за допомогою дощувальних машин або пристроїв. Недоліки: економічно не вигідний (машини).

Дрібно-дисперсне – розпилення у вигляді аерозолю (зволоження приземного шару повітря). Недоліки: економічно не вигідно (пристрої).

Внутрішньо-грунтовий – подача води під землею по спеціальних трубках (гончарні, пластмасові) за рахунок капілярного підняття зволожують грунти.

Субіригація – підняття РГВ.

Класичне зрошення – подача води в кореневу систему. Вода подається за допомогою гнучких поліетиленових трубок. Економічно вигідне. Застосовують в основному для овочевих культур.

 

Зрошувальна система та її елементи. Типи зрошувальних систем.

Типи зрошувальних систем: закрита, відкрита, комбінована.

Закрита складається з зрошуваної території, джерело зрошення, НС, розподільчі канали. Система армована спорудами, дороги, лісосмуги (для захисту від вітрової ерозії).

Відкрита – у вигляді каналів, МК, НС, розподілчий канал, тимчасові зрошувачі.

 

 

5. Оптимальні умови для розвитку с/г культур.

Для нормального росту і розвитку рослин у грунті необхідно забезпечити оптимальний водно-повітряний, тепловий і поживний режим. Зрошувальні меліорації спрямовані на створення і регулювання водного режиму, що забезпечує отримання стійких врожаїв с/г культур. В свою чергу водний режим залежить від кліматичних, грунтових, гідрологічних умов, біологічних особливостей рослин, врожаїв, способу поливу. Частково при зрошення регулюються тепловий режим грунту і приземного шару повітря.

При зрошенні випаровування з поверхні грунту підсилюється і тим самим підвищується температура грунту. При зрошенні теплою водою також підвищується температура грунту і приземного шару повітря (теплові меліорації).

Оптимальний водний режим досягається при наявності вологи в грунті 60...80% від найменшої вологоємності і 20…40% повітря від найменшої вологоємності. Оптимальний водний режим створюється відповідним режимом зрошення, який включає в себе поливні і зрошувальні норми, строки поливу та їх кількість.

 

Водоспоживання с/г культур.

Волога з поля зайнятого культурою витрачається на випаровування з поверхні грунту і рослин (транспірація).

Випаровування і транспірація – водоспоживання с/г культур. Водоспоживання – це кількість води, яка витрачається на одиницю врожаю (м³/т).

Визначити окремо випаровування з поверхні грунту і транспірацію рослин дуже тяжко. Тому на практиці ці величини визначають, як одне ціле. Водоспоживання в свою чергу залежить від культури, рівня агротехніки, врожаю і т.д.

Водоспоживання по Костякову визначається за формулою: Е=К·У, м³/га, де К – коефіцієнт водоспоживання культури (м³/ц), У – практична врожайністт, ц.

Коефіцієнт К визначається дослідним шляхом і залежить від виду с/г культури і зони вирощування с/г культури.

В останні роки найбільш поширеною методикою визначення водоспоживання є метод Алпатьєва, ячкий враховує кліматичні особливості: Е=К_б·Σd, мм, де К_б – коефіцієнт біологічної кривої, мм/мбр; Σd – сума дефіцитів вологості повітря за розрахунковий період. Коефіцієнт біологічної кривої визначається експериментальним шляхом і залежить від виду культури і суми температур від початку вегетації.

 

Зрошувальна і поливна норма.

Визначивши водоспоживання с/г культури з рівняння водного балансу поля можна визначити величину зрошувальної норми: М=Е-α·Р±∆W- W_гр+ W_втр, м³/га, де Е – водоспоживання, м³/га; α – частина опадів, яка прошйла в грунт; Р – опади за вегетаційний період, м³/га; ±∆W – зміна волого запасу, м³/га; W_гр – об’єм гр..вод, що іде на підживлення кореневого шару; W_втр – втрати води на поверхневий і глибинний скид.

Якщо прийняти, що втрат води немає, тобто ∆W_втр=0, підживлення грунтових вод, врахувати коефіцієнт К_n, то величину зрошувальної номри можна визначити за формулою: М=K_n·Е- α·Р±∆W, м³/га. В проектах зрошення земель розрахунок зрошувальної норми ведуть для року 75% забезпеченості по опадах.

Зрошувальна норма – кількість води, яку потрібно подати на 1 га поля за весь вегетаційний період. В зв’язку з тим, що за 1 раз вилити величину зрошувальної норми не можливо, то поливи здійснюють порціями або поливними нормами.

Поливна норма – кількість води, яку потрібно подати на 1 га за 1 полив. Величина поливної норми визначається за формулою: m= W_нв- W_min, м³/га, де W_нв- запас волги в грунті, який відповідає найменшій вологоємності, м³/га; ∆W_min – мінімальний або перед поливний запас вологи в грунті, м³/га. W_нв=100·γН_а·β_нв, м³/га; W_min=100·γН_а·β_пп, м³/га, де γ – об’ємна маса грунту, т/м³; Н_а – величина активного шару грунту, м³; β_нв, β_пп – вологість грунту,яка відповідає найменшій і перед поливній вологоємності грунту,%. Виходячи з попереднього, величина поливної норми: m_нт=100·γН_а·(β_нв- β_пп), м³/га. m_нт=200…600 м³/га.

 

 

8. Режим зрошення окремої культури

Розрізняють проектиний режим зрошення і експлуатаційний режим зрошення.

Проектний режим зрошення визначається на стадії проектування, експлуатаційний – безпосередньо при експлуатації зрошувальної системи.

При розрахунку режиму зрошення строки поливу встановлюються графо-аналітичним способом. Для цього за визначеними значеннями водного балансу поля за певний період будують інтегральну криву і криву дефіциту водоспоживання. Дефіцит водоспоживання перекривається величинами поливних норм.

 

 

Режим зрошення сівозмін.

Режим зрошення сівозміни повинен враховувати режим зрошення окремих культур, грунтові, гідрогеологічні та інші умови, а також режим зрошення.

Режим зрошення сівозміни зображується у вигляді графіка режиму зрошення або у вигляді гідромодуля. Для складання графіка поливів сівозміни необхідно знати площі, строки і норми зрошення окремих культур, що входять в сівозміну.

Для великого земельного масиву, коли не має конкретних даних про площу, яку займають конкретні культури витрату води встановлюють на 1 осереднений га сівозміни. Витрата води необхідна для 1 осередненого га називається гідромодулем і визначається за формулою: q= α·m/(86,4·t) л/с·га, де α – доля культури в сівозміні; m – величина зрошувальної норми; t – тривалість поливу.

 

Основні способи зрошення.

Спосіб зрошення – захід за допомогою якого здійснюється проектний режим зрошення шляхом розподілу води по полю в необхідних кількостях і потрібні строки.

Кожному способу зрощення відповідають зрощувальна мережа і техніка поливу.

Спосіб зрошення – комплекс заходів, споруд, обладнання і машин, за допомогою яких здійснюється той чи інший спосіб зрошення.

Розрізняють 5 основних способів зрошення: 1) поверхневий; 2) дощування; 3) дрібнодисперсний; 4) внутрішньогрунтовий; 5) підземний (субіригація).

Вибір способі поливу залежить від конкретних природно-кліматичних умов. При цьому враховують склад культур та сівозміну, меліоративний стан зрошувальних земель, водозабезпеченість, забезпеченість робочою силою і електроенергією, водно-фільтруючі властивості грунту та рельєфу.

Жодний спосіб поливу не є універсальним. Незалежно від способу поливу до них ставляться такі вимоги: 1) рівномірний розподіл води по полю; 2) виключення непродуктивних витрат води на фільтрацію і випаровування; 3) висока продуктивність праці і механізація поливу; 4) забезпечення високих і стійких врожаїв с/г культур.

 

Поверхневе зрошення.

Поверхневе зрошення – найбільш доцільний спосіб поливу і застосовується при вирощуванні практично всіх культур на незасолених землях. Поверхневий спосіб застосовується на територіях з похилами не більше 0,003, тому що при більших похилах відбувається розмив та ерозія грунту.

Розрізняють 4 різновиди поверхневого поливу: 1) полив по борознах; 2) полив по смугах; 3) полив суцільним затопленням; 4) полив вибірковим затпленням.

При поливі по борознах розрізняють: 1) полив по мілким і глибоким брорознам; 2) полив по борознах з терасами; 3) полив по борознах з щілинами; 4) полив по борознах з бермою; 5) полив по засіюваних борознах.

Полив по борознах застосовують при вирощуванні просапних культур (буряки, картопля). Глибина мілких борозн – 8-12см, глибоких – 18…25см. Довжина коливається від 60…500м. борозни нарізаються начіпними культиваторами КОН – 2,8, КРН – 4,2 та ін..

Форма поперечного перерізу борозн параболічна або трапецієвидна із закладанням укосів 1:1. відстань між борознами залежить від механічного складу грунту і коливається в межах від 50 до 10 см.

Основні недоліки: нерівномірне зволоження грунту, низька продуктивність праці, неможливість подачі невеликих поливних норм.

Полив по смугах застосовується для культур суцільної сівби (зерноів, трави та ін..). при цьому вода розподіляється по поверхні грунту шаром 2-3 см. Вода спрямована на смуги,які обмежені валиками. Для влаштування смуг застосовують смуго утворювачі різного типу. Висота валів більше 15 см. Валики влаштовують одночасно зі сівбою. Вода в смуги поступає за допомогою: однобортної відвідної борозни, поливних трубок.

При розрахунку елементів техніки поверхневого поливу визначають: 1) довжину борозни чи смуги, 2) витрату води у борозну чи на 1 м борозни чи смуги, 3) тривалість подачі води, 4) тривалість всмоктування води.

Довжини поливних смуг і борозн, а також питомі витрати води визначають в залежності від швидкості всмоктування за 1 год і рельєфу місцевості. Тривалість подачі води і всмоктування поливні норми для борозни: t_под=m·a· l /(3,6·10000·q), год; t_всм=m·a/(10000·К₀·β)^1/(1-α), год; Смуги: t_под=m · l /(3,6·10000·q), год; t_всм=m /(10000·К₀) ^1/(1-α), год, де m – поливна норма; l – довжина борозни або смуги; q – питома витрата; а – відстань між борознами; β – змочений периметр борозни.

 

Дрібнодисперсне зрошення.

Дрібнодисперсне (аерозольне) зрошення застосовується для регулювання мікроклімату приґрунтового шару повітря. Суть його полягає в розпиленні води на дрібні краплини 30…50 мкр, які вкривають листову поверхню, не зкочуються з нею в грунт, залишаючись до повного випаровування. Дрібнодисперсне зволоження проводять, де норма разового поливу становить до …600 л/га. Для цього використовують спеціальне обладнання, яке можна встановити на ДДА. При відсутності спеціального обладнання використовують спеціальні розпилювачі мін. добрив та оприскувачі.

 

Мікрозрошення с/г культур

В останній час спостерігається тенденція переходу до ресурсозберігаючих технологій, які реалізуються впровадженням нових способів і техніки поливу. До таких с пособі відносять краплинне зрошення і дощування.

При краплинному зрошення грунт зволожується у вигляді кола, в залежності від схеми посадки рослин. При цьому зволожується не вся площа, а тільки площа навколо рослини. Цей спосіб дозволяє з економити 30-50% зрошувальної води, мінімізувати впил на довкілля, ефект при цьому складає 70-90%. Дуже часто система краплинно зрошення складається з водонапірної споруди, водонапірного вузла, системи автоматики, фільтростанції, систем розподільчих, магістральних, ділянкових полвиних трубопроводів, мікроводовипусків – крапельниць.

 

Субіригація.

Субіригація або підземне зрошення – спосіб зволоження орного шару грунту шляхом підйому, підтримання необхідного РГВ.

Варіанти субіригації: шлюзування, регулювання природного відтоку грунтових вод, подача води в фільтруючі канали.

Застосовується в основному на осушувально-зрошувальних системах з добре водо проникливими грунтами.

 

Типи зрошувальної мережі.

Зрошувальна мережа - це система зрошувальних каналів або трубопроводів, які транспортують воду із джерела зрошення до зрошуваного масиву і роз приділяють її між окремими господарствами і транспортують безпосередньо до поливних ділянок.

Провідна зрошувальна мережа складається магістрального каналу або трубопроводу, закритих і відкритих міжгосподарських каналів, ділянкових розподільників різних порядків.

Зрошувальну мережу проектують 4-ьох типів: відкриту (у земляному руслі, з покриттям, без покриття), лоткову (в лотках різного перерізу), трубчасту, комбіновану з каналів і трубопроводів.

Канали в земляному руслі застосовуються при похилах менше 0,005, трубопроводи – понад 0,003. зрошувальна мережа може бути стаціонарною, напівстаціонарною, тимчасовою.

 

Планова і вертикальна ув’язка горизонтального дренажу.

При проектуванні колекторного дренажу мережі в плані її розташув.план щоб вона не збільшувала витрати мережі і не перешкоджала мех.. с/г (культур) робіт. Відстань між відкритими господ. колектор. Приймають не менше 800 тис.м. розташовані по ухилу місцевості рельєфу суміщаючи їх з межами сівозмін і господарств колекторно-дренажна мережа розміщується по найбільшому низу. В місцях дрен або каналами влаштов. глухі ділянки. Закриті ділянки не повинні перетинати відкриті тимчасові зрошувачі. При сполученні дрен або колектора з каналом використовують гирлові споруди.

 

Захист від ерозії

Для захисту використовуються протиерозійні заходи: агромеліоративні; лісомеліоративні; гідромеліоративні, організаційно- господарські.

Організаційно- господарські: правильний вибір, напрямку введення с/г і сівозміни, раціональне розміщення ділянок, раціональне розміщення дорожньої мережі, планування території, розміщення полів довше від стороною до горизонталі.

Агроміліоративні заходи: агроекон.прийоми, які передбачають вирощування багаторічних трав та однорічних культур, які відповідають родючість грунту; прийоми протиерозійної обробки грунту (глибока оранка, кротування, щілювання); спеціальні пристрої для затримання снігу; внесення збільшених доз органічних і мін.добрив.

Лісомеліоративні заходи: посадка чагарникових насаджень як по дну, так і по укосах.

Гідромеліоративні ерозійні заходи: влаштування ГТС, призначених для регулювання поверхневого стоку і закріплення балкових систем. Залежно від призначення споруди поділяються на: водо затримуючі, водо напрямні, водоскидні, донні. Вони створються на водозбірні площі у вершинах балок і яри і по дну балк і ярів.

Водозатримуючі – регулюють повний стік шляхом його затрим. Вода в ставку одночасно використовується для одноразового зволоження в грунті. Невисока висота валів не перешкоджає руху с/г техніки.

Водотримуючі будують щоб припинити ріст ярів. Споруда склад. з вала канави, перемичок і водовипусків. За звичай влаштовуються у вершині яра або валу.

Водонапрямні- споруди спрямовані з поверхневого стоку до водозатримуючої споруди. Ці споруди влаштов. у вигляді невеликих дамб або валів, які перегороджують стік.

Донкі- влаштовуються по дну яра для збільшення ширини русла і зменшення швидкості потоку. Донкі- спруди можуть бути у вигляді загат, доних перепадів, порогів греблі.

Водоскидні- призначені для скиду води з канав і восн. влашт. з З/Б труб різного діаметру.

 

Рекультивація земель.

Рекультивація- термін одержав поширення у розвитку відкритого способу виробу корисних копалин. Її здійсн. На землях, що втратили госп. Цінності. Рекультивація земель-це комплекс робіт спрямованих на часткове перетворення, територіальних природ.комплексів порушених промисловістю.

Об’єктами рек. є порушені землі на яких порушено або цілком зруйновано комплекти природи (рос. грунт). Порушення земель- це результат споживчої діяльності мин. Років що є наслідком пром. Виробництва і цивілізації. В залежн. Від виду антропогенної діяльн. землі утворюються: при видобутку торфу, виробництві відкритих гірських порід, при виробн. підземних робіт, при функціонуванні урбанізованих територій, при проведенні розвідницьких і дослідних робіт, при виконанні будівельних та експлуатаційних робіт, при технологічних процесах, при одерж. матеріалів речовин електор. енергії, при с/г виробництві (землі забруднені пестицидами), при військових діях, виробництві зброї, техногенних катастрофах.

Найбільш поширеними напрямками рек. є: сільськогосподарський, лісогосподарській, водогосподарській, рекреаційний, санітарно-гігієнічний, будівельний.

 

Лісотехнічні меліорації.

Ліс в сучасному середовищі виконує наступні функції: кліматорегулюючу, водо регулюючу, ґрунтозахисну, екологогосподарську, економічно-соціальну.

Лісотехнічні меліорації – вид використання лісу з метою поліпшення умов с/г виробництва і навколишнього середовища.

Основні лісомеліоративними насадженнями є: полезахисні; водорегулюючі; прибалкові смуги; лісосмуги на зрошувальних землях; смуги і насадження на пасовищі, навколо ставків, заплавах річок, вздовж доріг, озеленювально-декоративні.

 

Ландшафтні меліорації.

Об’єктом ландшафтних меліорацій є ландшафт (земля, генетична однорідна територіальна система, що складається із взаємопов’язаних природних і антропогенних комплексів). Кожен ландшафт має індивідуальний зовнішній вигляд і структуру. Природний ландшафт – ландшафт що формується під впливом природних процесів. Антропогенний ландшафт – формується під впливом діяльності людини і природних процесів.

До природних процесів відносять: повітря, поверхневі і підземні води, грунт, рослинний і тваринний світ.

До антропогенних – всі об’єкти виробничої діяльності людини.

 

 

Ренатуралізація земель.

В основі ренатуралізації(консервації) лежить процес відновлення природного ландшафту шляхом виведення частини непродуктивних земель зі стану активного використання з подальшим їх засадженням і залісненням.

Ренатуралізація – система заходів, спрямованих на відтворення природного середовища з метою збереження біологічного різноманіття.

Об’єкти, що потребують ренатуралізації: 1) деградовані землі (земельні ділянки порушені внаслідок карстоутворення, повені, землетрусів); 2) малопродуктивні землі (с/г угіддя з низькою продуктивністю і їх економічно недоцільне використання).

Основні види ренатуралізації: залуження і заліснення.

 

 

1. Поняття про зрошення та обводнення земель.

2. Види зрошувальних меліорацій. Встановлення необхідності зрошення.

3. Основні способи зрошення та їх характеристика.

4. Зрошувальна система та її елементи. Типи зрошувальних систем.

5. Оптимальні умови для розвитку с/г культур.

6. Водоспоживання с/г культур.

7. Зрошувальна і поливна норма.

8. Режим зрошення окремої культури

9. Режим зрошення сівозмін.

10. Основні способи зрошення.

11. Всмоктування і фільтрація води в грунт

12. Поверхневе зрошення.

13. Дощування і дощувальні системи

14. Дрібнодисперсне зрошення.

15. Внутрішньогрунтове зволоження.

16. Мікрозрошення с/г культур.

17. Субіригація

18. Типи зрошувальної мережі.

19. Відкрита провідна зрошувальна мережа.

20. Трубчаста зрошувальна мережа.

21. Причини засолення зрошуваних земель. Класифікація засолених грунтів.

22. Поліпшення і промивка засолених земель.

23. Визначення параметрів горизон-тального дренажу.

24. Планова і вертикальна ув’язка горизонтального дренажу

25. Матеріали для закритого дренажу

26. Гідравлічний розрахунок закритого дренажу

27. Вертикальний дренаж та дренаж застосування

28. Типи ґрунтової і причини її виникнення

29. Захист від ерозії

30. Попередження ерозії на зрош і осуш землях.

31. Розрахунок протиерозійних споруд

32. Рекультивація земель

33. Ренатуралізація земель

34. Лісотехнічні меліорації

35. Ландшафтні меліорації

 

 

 

Поняття про зрошення та обводнення земель

Зрошення – це штучне зволоження грунту та приземного шару повітря з метою отримання високих і стійких врожаїв с/г культур.

Зрошувальні меліорації – це комплекс інженерно-господарських та організаційних заходів, спрямованих на доставку і рівномірний розподіл води по с/г угіддях, де води не вистачає.

Площа зрошуваних земель в світі - 260 млн. га, в Україні – 60 млн.га, з них ріллі – 32 млн.га, зрош.земель близько – 2 млн.га, ще складає приблизно 8% від орних земель. В Голандії – 61%, Штати – 12%, Індія і Китай – по 40%.

Найбільші зрош.с-ми в Україні: Каховська, Краснознам’я-нська, Інгулець-ка. Основний спосіб поливу на системах в Україні – дощування (96%), поверхневий полив-4%, рисові с-ми-3%, крапельне – 3,5 тис.га (менше 1%). 32% зрош.земель поливаються з відкритої мережі, ДДА-100МА, 64% зрош.земель поливається широкозахватними поливальними машинами – «Фрегат», «Дніпро», «Волжанка».

Обводнення земель – комплекс ГТС призначений для забезпечення безводних і маловодних районів. Обводнення здійснюється шляхом створення ставків, водоймищ, каналів і базується на використанні підземних і повеневих вод.

На Україні прикладом обводнення є Пн.-Кримський канал, який забезпечує водою АР Крим.