Рисовые оросительные системы

 

В нашей стране рис выращивают на специальных инженерных оросительных системах, представляющих собой комплекс гидро­технических сооружений, предназначенных для бесперебойной подачи необходимого количества воды, удержания ее в течение вегетационного периода риса и оперативного удаления за пре­делы рисового поля при необходимости.

Рисовая система состоит из водоподающей части, рисовых по­лей, дренажно-сбросной сети, гидротехнических сооружений, а также оградительной сети, устройств автоматики, связи, сети до­рог и лесополос.

Особенность рисовых систем - необходимость двухстороннего регулирования влажности почвы на рисовом поле, т. е. создание и регулирование слоя воды на рисовом чеке: сброс воды и осу­шение полей для механизированной уборки урожая; нормальные условия развития сопутствующих рису культур.

Водоподающая система включает водозаборные сооружения (при самотечной водоподаче) или насосные станции, магистраль­ные и распределительные каналы, картовые оросители.

Конструкция каналов.

Участковые распределители, картовые оросители и оросители-сбросы, как правило, проектируют с гори­зонтальным дном и дамбами, исходя из условия автоматизации водораспределения. Старшие каналы оросительной сети проек­тируют с уклонами.

Картовые оросители должны обеспечивать затопление самого высокого чека слоем 10...15 см.

Автоматизация водораспределения предусмотрена на внутри­хозяйственной сети, включая водовыпуски в чеки, средствами гидравлической автоматики, обеспечивающей поддержание по­стоянных уровней в нижних бьефах всех водовыпусков. На меж­хозяйственных каналах следует предусматривать электрогидрав­лическую автоматику в сочетании с телемеханикой.

Горизонт воды в картовом дренажно-сбросном канале при про­пуске максимального расхода должен быть на 0,5 м ниже отметки поверхности самого низкого чека, который прилегает к ка­налу.

Ширину каналов принимают в соответствии с шириной рабо­чих органов используемых механизмов: для оросительных кана­лов - 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,5; 2,5 м и т. д.; для дренажно-сбросных каналов - не менее 1 м.

Заложение откосов зависит от механического состава грунта ложа канала: для легких грунтов 2...4, средних 1,5... 2, тяже­лых 1...1,5. Заложение наружных откосов дамб 1...1,5.

Возвышение бровок и берм дамб земляных каналов над мак­симальным расчетным горизонтом воды при расходе до 0,5 м³/с принимают 0,2 м, при 0,5...2 - 0,3м и при 2...5 - 0,4 м.

Ширина дамб поверху: при расходе до 2 м³/с - 1 м, при 2...5 м³/с - 3 м. Бермы принимают шириной 3 м при глубине ка­нала более 2 м.

Расчетная скорость движения воды в каналах зависит от ме­ханического состава грунтов: в песках и супесях - не более 0,5 м/с, в легких и средних суглинках - 0,7, в тяжелых суглин­ках и глинах - до 1 м/с.

Расчетные расходы. Каналы оросительной сети рассчитывают на пропуск максимального расчетного расхода, определяемого по формуле

Q_max= (2.78)

где 1,1 - коэффициент запаса, учитывающий возможное увели­чение водоподачи в период первоначального затопления риса (принят для всех каналов, кроме картового оросителя); - максимальная ордината гидромодуля риса, л/с га; - площадь нетто, обслуживаемая каналом, га; а - содержание риса в севообороте (а = 0,75...1); -коэффициент водооборота (обычно = 3...5); - канала.

Максимальный расчетный расход каналов дренажно-сбросной сети всех порядков

,

(2.79)

где 1,5 - коэффициент запаса; - максимальная ордината модуля дренажно-сбросного стока, л/с с 1 га.

 

Дренажно-сбросная сеть.

Самая сложная задача при проек­тировании рисовых оросительных систем - правильное назначе­ние параметров дренажа для поддержания орошаемой территории в надлежащем мелиоративном состоянии. Дренаж на рисовых системах проектируют в зависимости от его назначения, почвенных и гидрогеологических условий и делят на три типа: рассолительный, профилактический и отсечный.

Рассолительный дренаж проектируют на засоленных почвах (солончаках, солончаковатых, кроме содовых). При близком за­легании минерализованных грунтовых вод и отсутствии угрозы заболачивания он может иметь вид постоянных или временных дрен. Расчет рассолительного дренажа сводится к проверке вы­бранной схемы. Проверку ведут по формулам, полученным в ре­зультате решения уравнения конвективной диффузии, позволяю­щего определить содержание солей в почве после промывки, или с помощью балансовых расчетов с применением метода ЭГДА.

Устройство частого дренажа, который должен быть закрытым, не всегда экономически оправданно. Кроме того, частый дренаж способствует значительным потерям оросительной воды. Поэтому в условиях возделывания затопляемого риса при отсутствии напорности грунтовых вод можно увеличить междренное расстоя­ние до 200 и более метров за счет более продолжительного пер­воначального пребывания риса в целях лучшего опреснения почв и грунтов зоны аэрации.

Усилить действие рассолительного дренажа на солонцах и солонцеватых почвах можно, применяя системы агротехнических и химических мероприятий в виде глубокого рыхления, кротования, внесения гипса, полимеров и др.

Профилактический дренаж применяют тогда, когда почва и грунты до глубины 1,5м не засолены или слабозасолены, грун­товые воды слабоминерализованы (до 3 г/л) и слабодренированы. В этом случае ограничиваются устройством сбросной сети и от­сечных более глубоких дрен по границам рисовых полей сево­оборота. Как правило, при двустороннем командовании, рассто­яние между сбросными каналами колеблется в пределах 300...400 м и может быть увеличено при отсутствии напорных грун­товых вод до 500...600 м. Если нет притока грунтовых вод извне и они практически безнапорны, то испарение при наличии сбросной сети обеспечит снижение их уровня на глубину, допу­скающую применение сельскохозяйственных машин, а затем воз­делывание сопутствующих рису культур.

Основной задачей профилактического дренажа является предотвращение вторичного засоления почв в период возделывания сопутствующих культур, поэтому его расчет сводится к опреде­лению прогнозного солевого профиля на полях рисового сево­оборота. Если прогнозное засоление не превышает допустимого, а грунтовые воды находятся на допустимой глубине, принятая схе­ма дренажа работает удовлетворительно. В противном случае надо изменить параметры дренажа или увеличить оросительную норму для сопутствующих культур.

Отсечный дренаж служит для защиты массивов, прилегающих к рисовым полям, от подтопления и вторичного засоления, а так­же для ограждения территории рисового севооборота от притока грунтовых вод извне. Как правило, его проектируют по границам рисовых полей и в местах резкого перелома рельефа.

В конструктивном отношении отсечный дренаж представляет собой одну или несколько дрен, заложенных поперек движения грунтового потока. Критерием для определения необходимости дренажа может служить балансовый расчет. Отсечный дренаж необходим во всех случаях, когда прилегающие к рисовому участ­ку массивы не отделены от него естественными понижениями (балка, овраг) или рекой. Глубину отсечной дрены на границе рисового поля принимают исходя из глубины залегания грунто­вых вод, которую необходимо поддерживать на прилегающих к рисовым системам участках. Глубину грунтовых вод, допустимую на смежных с рисом участках, можно принять 1...1,5 м при минерализации грунтовых вод до 3 г/л и 2...2,5 м - при боль­шей минерализации. Тогда глубина отсечной дрены может быть в пределах 2...3 м.

На рисовых массивах независимо от их расположения происхо­дит вторичное засоление вдоль хозяйственных, участковых, а иногда и картовых оросительных каналов, проходящих в земля­ных насыпях, а также вдоль поперечного валика нижележащего чека, если разность отметок смежных чеков превышает 0,3 м. Причина вторичного засоления - восходящее движение минера­лизованных грунтовых вод, обусловленное разностью напоров воды в оросительных каналах и чеках, а также в высоких и низ­ких чеках. Для ликвидации этого отрицательного явления необ­ходимо устройство неглубокого отсечного незатопляемого дре­нажа с обеих сторон оросительного канала и на нижнем чеке вдоль поперечного валика. Для быстрейшей ликвидации послед­ствий засоления устройство отсечного дренажа целесообразно со­четать с агротехническими и химическими приемами и соответст­вующей промывкой при возделывании сопутствующих культур.

Полив сопутствующих рису культур.

Как показала практика рисосеяния, получение высоких урожаев риса возможно в том случае, когда он возделывается в севообороте с другими куль­турами. Лучшая сопутствующая культура затопляемого риса - люцерна, способная не только восстановить плодородие и струк­туру почвы после длительного затопления, но и обогатить ее азотом. Чтобы получить высокие урожаи сопутствующих культур, необходимо орошение.

Для успешного полива сопутствующих рису культур затоп­лением нужно соблюдать следующие основные условия: поверх­ность чека или карты-чека должна быть тщательно спланирована с таким расчетом, чтобы разность отметок не превышала ±2,5 см; полив чека должен быть осуществлен за короткий промежуток времени, который колеблется в пределах 6...12 ч в зависимости от культуры и фазы ее развития.

Полив дождеванием наиболее эффективен на незасоленных землях с близким уровнем грунтовых пресных вод (0,7...1,0 м), где требуются небольшие поливные нормы (300...400 м³/га), а также в условиях засушливой весны для получения всходов и урожая люцерны первого укоса.

Широкое развитие рисосеяния и ограниченность водных ре­сурсов диктуют необходимость использования сбросных вод ри­совых оросительных систем на повторное орошение риса и сопут­ствующих культур. Повторное или оборотное использование воды позволяет, не увеличивая ресурсов водоисточника, расширять оро­шаемые площади или сократить водозабор из источника при тех же площадях орошения. Подача же сбросных вод на рисовые поля будет способствовать более полному использованию вноси­мых на поля удобрений. Повторное применение целесообразно, так как сброс воды с рисовых систем составляет 50% и более от забора воды, а минерализация ее в период орошения даже на засоленных землях сравнительно невысокая ( 1...3 г/л).