Строение оросительных, оросительно- увлажнительных и осушительных систем

Назначение и классификация мелиораций

ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЬНЬЩ И ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Сельскохозяйственное производство, состоящее из растениевод-- ства и животноводства, благодаря технике, мелиорации и химиза-; ции, оказывает существенное влияние на среду обитания человека и требует тщательного экологического обоснования.

1 Комплекс физико-географических факторов, ограничивающих, возможности оптимального использования природных ресурсов! и условий, называется мелиоративной неустроенностью. Ее основные виды:

♦ переувлажненность;

♦ засушливость;

♦ засоленность почв;

♦ эродированность;

♦ закустаренность;

♦ завалуненность;

♦ лавино- и селеопасность и др.

J Сущность мелиорации, в узком ее понимании, означает систем ф организационно-хозяйственных, биологических, технически;, '' химических и других мероприятий по коренному повышению естественного плодородия сельскохозяйственных угодий. В отличие от разовых факторов агротехнического обеспечения уро­жая каждого года они предполагают многолетний эффект. Потребность,; виды, последовательность мелиораций ландшафтов вытекают из спе-?< цифики местных физико-географических условий, из биологических законов растениеводства, региональных систем земледелия и эконо-, мических возможностей хозяйств.

Вопросам классификации мелиораций много внимания уделяли

A. Н. Костяков, А. М. Шульгин, Ф. Р. Зайдельман, В. Т. Гриневецкий,

B. Б. Михно и др. В обобщенном виде классификация приведена в табл. 8.

Классификация мелиораций

Тип	Подтип	Примеры
Водные	Осушительные	Осушение болот, заболоченных лесов
Паводково-регули- рующие	Борьба с затоплением и паводка­ми, борьба с подтоплением, лик­видация поверхностного застаи­вания атмосферных осадков
Оросительные	Увлажнительное и удобрительное орошение, почвоочистное ороше­ние
Осушительно- увлажнительное	Регулирование водно-воздушного режима почв, орошение осушен­ных земель, польдерное осушение
Литотроп- ные	Обводнительные	Обводнение маловодных и безвод­ных территорий
Почвозащитые (земельные)	Борьба с плоскостной и овражной эрозией, с дефляцией и суффо­зией
Почвореконструк- тивные	Создание почвенного покрова, пескование, глинование, торфо­вание
Культуртехничес- кие	Планировка поверхности, земле- очистка, землеустройство
Грунтореконструк- тивные (инженер­но-геологические)	Противокарстовые, противоопол­зневые, противомерзлотные
Рекультивацион- ные	Рекультивация карьеров, отвалов, рекультивация разрушений при­родной стихии (паводков, урага­нов)
Фитотроп- ные	Фитоконструктив- ные (раститель­ные)	Создание лесополос, сплошное ле­сонасаждение
Ландшафтно-за- щитные	Водоохранные, ветрорегулирова- ние, снегозадержание, берегоза- щита, борьба с оползнями и об­валами

Климатичес­кие

Тепловые

Борьба с заморозками, агротепло- вые, борьба с выпреванием и вымерзанием

Влагораспредели- тельные

Искусственное вызывание атмос-; ферных осадков, регулирование. снеготаяния, аккумуляция влаги

Ветроослабляющие

Противоураганные меры, местные ветроослабляющие мероприятия

Снежные

Терморегулирую- щие

Снегозадержание, снегоуплотне- ние

Влагорегулирую- щие

Снегонакопление, регулирование снеготаяния

Химические

Солеобогатитель- ные

Внесение удобрений, регулирова­ние расхода питательных веществ

Кислоторегулирую- щие

Известкование, кислотование и гипсование почв

Почвоукрепляю- щие

Оструктуривание почв, противо- дефляционное закрепление почв полимерами, силикатизация почв и грунтов

Санитарно-дезин- фекционные

Применение арбоцидов, пестици­дов

Типы мелиораций выделены по прямому воздействию на ведущие, свойства (компоненты) геокомплексов (водные, литотропные или земельные, фитотропные, климатические и т.д.); подтипы — по ха­рактеру избирательного воздействия на ведущие свойства геокомп­лексов (например, в типе водных — оросительные, обводнительные, паводково-регулирующие, осушительно-увлажнительные).

По отношению к отраслям хозяйства и решаемым задачам мелио-: рации могут быть сельскохозяйственные, лесохозяйственные, водохозяй­ственные, для нужд энергетики, рекреации, строительства, транспорта' Наибольшее распространение имеют сельскохозяйственные мелиора­ции, которые мы называем приоритетно-комплексными, осущест­вляющие преобразования совокупности неблагоприятных свойств ланд­шафтов и факторов, определяющих урожайность сельскохозяйствен­ных культур, с побочным решением других важных экологических и_!(социально-экономических проблем.

Несколько тысячелетий насчитывает применение водных мелио­раций. Более 40% мировой продукции сельского хозяйства получают с

орошаемых и осушенных земель. На конец XX в. в мире осушено более 160 млн га, орошается 260 млн га земель сельскохозяйственного на­значения. В 60—80-х годах XX в. гидротехнические мелиорации в СССР получили широкое распространение, однако в ущерб другим. Между тем разделение сельскохозяйственных мелиораций на отдельные типы и подтипы условно.

Следуя идеям основоположников конструктивного направления в географии — В. В. Докучаева, А. И. Воейкова, Г. Н. Высоцкого, Г. Ф. Мо­розова и их последователей — И. П. Герасимова, Д. JI. Арманда, А. М. Алпатьева, В. А. Ковды, А. М. Шульгина, следует говорить о гид­ротехнических комплексных мелиорациях. В основе их проектирова­ния и работ крупнейших гидротехников-мелиораторов А. Н. Костякова, Б. С. Маслова, И. С. Шатилова, Б. Б. Шумакова, В. В. Шабанова, А. И. Ускова и др. лежит концепция программированных урожаев, близ­кая по своему содержанию к концепции геотехнических систем.

Основная задача осушительных мелиораций — удаление избыточ­ной влаги с болот и заболоченных земель. В практике гидромелиора­тивного проектирования к болотам относят земли, где мощность тор­фа (перегноя) более 30 см. При мощности торфа менее 30 см — забо­лоченные земли, а при отсутствии торфа речь идет о минеральных избыточно увлажненных землях. Выбор способа осушения зависит от типа водного питания (табл. 9).

Если заболачивание земель вызывается поверхностными водами, то их осушение сводится к удалению излишка поверхностных вод пу­тем усиления стока или к ограждению осушаемой площади от прито­ка вод извне. При питании низинных и переходных болот и заболо­ченных земель грунтовыми водами методы осушительных мероприя­тий направлены на регулирование оттока грунтовых вод и поддержание оптимальной влажности почв, на ограждение от поступающих извне на осушаемый участок грунтовых вод или снижение их напора. В том случае, когда заболачивание происходит за счет нескольких источни­ков, при осушении используется комплекс методов: открытая осуши­тельная сеть, закрытый дренаж, ускорение поверхностного стока, кротовый дренаж, ловчие каналы, глубокое рыхление, рыхление ру- дякового горизонта и т.д.

В целом используют следующие методы осушения: понижение ] ней грунтовых вод, защита территории от притока вод извне, скор ние стока, регулирование длительности затопления, усиление фи рации воды в нижележащие горизонты почв и грунтов.

Все осушительные системы принято классифицировать по: 1) ст пени канализации (сеть каналов развитая или разреженная); 2) спо

Таблицщ

Методы осушения земель*

Тип водного питания

основной

Методы осушения

дополнительный

Атмосфер­ный

Ускорение поверхностно­го стока

Повышение инфильтрацион^ ной и аккумулирующей спс собности почв и грунтов

Грунтовый

Понижение уровней грун­товых вод (ускорение внутреннего стока)

Перехват потока грунтовых! вод, уменьшение грунтовоЙ| приточности

Грунтово- напорный

Понижение уровня напор­ных вод и уровней грун­товых вод

То же за пределами объекта] осушения

Склоновый

Перехват на границе объекта склонового по­верхностного стока

Уменьшение притока повер­хностных вод со стороны '

Намывной (поймен­ный)

Ускорение руслового па­водкового стока, защита территории от затопле­ния

Разгрузка реки системой ме­роприятий по регулирова­нию стока

собу отвода воды (самотечная или с механическим подъемом воды)| 3) типам осушительных каналов (открытые и закрытые). Схема осу шительной системы с комплексом типовых природоохранных меро-| приятий показана на рис. 31.

В осушительной системе различают следующие основные части?™ оградительную, регулирующую и проводящую сети, водоприемник! L внутрихозяйственную дорожную сеть. Обратим внимание, что в сере-' дине 80-х годов в состав проекта осушительной системы стали вклю- j чать небольшие водохранилища, рекреационные зоны на их берегах; пруды для любительского лова рыбы, системы водооборота дренаж-

природоохранных мероприятий:

1 — река; 2 — водосборное сооружение; 3 — насосная станция; 4 — магистраль­ный канал дренажной системы; 5 — подпорное сооружение; 6 — напорный трубопровод; 7 — неполный водооборот с использованием малопродуктивных зе­мель; 8 — дорога; 9 — плотина; 10 — водохранилище; 11 — земли, защищаемые от подтопления, с организацией на них зоны рекреации; 12 — пруд для любительс­кого рыболовства с зимовальной ямой (бывшая старица); 13 — система водообо- рота дренажного стока с помощью коллекторов-накопителей; 14 — система водо- оборота дренажного стока с помощью колодцев-накопителей; 15 — магистраль­ный канал системы с водооборотом в пределах поля; 16 — водовыпускное сооружение; 17 — лесные полосы

ного стока с помощью коллекторов-накопителей и колодцев-накопи- телей с механизмами очистки вод, лесные полосы.

Важнейшими эколого-гидротехническими характеристиками осу­шительных систем выступают норма осушения и расстояние между открытыми собирателями, от которых во многом зависит как эффек­тивность дренажа, так и степень влияния системы на окружающие ландшафты.

Нормой осушения условно считается глубина уровня грунтовых вод на середине между двумя осушителями, при которой создаются оптимальные условия для определенной сельскохозяйственной куль­туры в данный период ее развития. Эта величина переменная и зав сит от механического состава почв, вида и фазы развития выращи: емых сельскохозяйственных культур. В табл. 10 в качестве примера пр ведены нормы осушения для полевых культур и трав (на сено) торфяников, минеральных тяжелых и легких почв.

Таблица

Дата добавления: 2014-11-29