Водная мелиорация

Водные мелиоративные системы, оросительные каналы, водосборники строили еще древние египтяне. Водная мелиорация (орошение засушливых и осушение переувлажненных почв) является главным инструментом повышения урожайности сельскохозяйственных угодий, занимающих на планете 15% пло-щади суши. Шестая часть засушливых и переувлажненных земель мелиори-рована, и с них получают от 40 до 50% всех производимых сельскохозяй-ственных продуктов. Как важное звено интенсификации сельскохозяй-ственного производства мелиорация призвана внести ощутимый вклад в решение продовольственной программы.

Экологические аспекты неразрывно связаны с хозяйственной стороной проблемы и требуют всестороннего внимания и глубокого осмысления. В России и странах ближнего зарубежья площади, охваченные мелиорацией, постоянно увеличиваются (табл. 15).

Таблица 15

Площади орошаемых и осушаемых земель в России

и странах ближнего зарубежья

Годы	Площадь земель, млн га
осушаемых	орошаемых	всего
	7,4	10,9	18,3
	10,1	14,2	24,3
	12,6	17,3	29,9
	14,9	20,2	35,1

Это ведет к постоянному значительному увеличению потребления водных ресурсов. При мелиорации засушливых земель ежегодно расходуется до 200 км³ воды. Освоение новых сельскохозяйственных угодий с использова-нием орошения практически всегда сдерживается дефицитом водных ресурсов, особенно в южных районах России.

Развивая орошение, необходимо в его основу заложить водосберегающую технологию полива, способствующую резкому увеличению эффективности этого вида мелиорации с уменьшением засоления поливных площадей. Но до сих пор коэффициент полезного действия оросительных сетей остается невысо-ким. Так, в оросительных системах Северного Кавказа только в межхозяй-ственных каналах потери воды составляют 30% от общего объема ее забора. Значительны потери воды на фильтрацию в магистральных земляных каналах оросительных систем Поволжья.

Существенным резервом нормированного использования воды является правильный выбор и рациональное применение различных способов полива сельскохозяйственных угодий. За два последних десятилетия в хозяйствах России до 75% возросли площади полива методом дождевания, что привело к снижению оросительных норм на 25…30%. В последние годы появились более прогрессивные способы полива - капельное и аэрозольное, обеспечивающие до 50% экономии воды. Так, оросительная норма озимой пшеницы при сочетании полива дождеванием с мелкодисперсным увлажнением в среднем за три года была на 30% ниже, чем при использовании только дождевания.

С расширением площадей орошаемых земель увеличивается объем коллекторно-дренажных вод, которые образуются в результате периодических избыточных поливов, когда отмечается увеличенный сток вод, а также при рассолении почв промывкой. В этих случаях повышается минерализация речных вод, и они становятся непригодными для орошения земель.

Для решения этой проблемы необходимо составлять схемы комплексного использования коллекторно-дренажного стока для различных народнохо-зяйственных целей (обводнение пастбищ, выращивание солеустойчивых и очищающих воду растений, водоснабжение на основе опреснения и т.п.). Следует также существенно уменьшить расход воды при промывке засоленных земель, снизить оросительные нормы, повысить эффективность гидромелио-рированных систем, организовать деминерализацию коллекторно-дренажных вод с одновременной очисткой их от вредных примесей.

Осушительные мелиорации являются одним из направлений развития водного хозяйства в переувлажненных районах России. Осушением переувла-жненной почвы обеспечиваются высокие урожаи сельскохозяйственной продукции на землях, до этого малопригодных для такого использования. Осушение распространено в Нечерноземной зоне России. Осушение низинных, переходных и верховых болот осуществляется с помощью открытых каналов и закрытых дренажных систем различных типов. В Нечерноземной зоне России и стран ближнего зарубежья имеются около 40 млн га сельскохозяйственных переувлажненных минеральных почв и 86 млн га торфяников. На этих землях проводятся осушительные мероприятия. При их осуществлении необходимо учитывать двойственный характер функционирования современных мелиоративных систем, рассчитанных не только на осушение, но и увлажнение.

Уменьшение объемов стока происходит в результате возрастания водопотребления при интенсивном луговодческом использовании осушен-ных болот (на естественных болотах по сравнению с мелиорируемыми испаряется и используется для питания растений меньше примерно на 1500 м³ воды с одного гектара в год). Потери этой воды при осушении несколько компенсируются за счет строительства водохранилищ и прудов в зоне осушенных болот. Такие системы должны обеспечивать своевременное удаление избыточных вод с заболоченных земель и в то же время могут быть водоприемниками и накопителями вод для увлажнения почв в засушливые периоды года.

В связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства в настоящее время на первый план выдвигается проблема защиты вод от загрязнения. Следует иметь в виду, что с дренажными водами, которые сбрасываются мелиоративными системами, в окружающие водоемы сбрасываются биогенные вещества, пестициды и другие химические вещества, оказывающие вредное воздействие на флору и фауну природных вод.

Главной проблемой крупномасштабной мелиорации является влияние осушительных мелиоративных систем на водный режим регионов. После создания осушительной системы гидрологический режим существенно трансформируется. Наибольшие изменения отмечаются в речном стоке. В первые годы эксплуатации осушительных систем в бассейне происходит некоторое увеличение годового стока за счет интенсивного сброса избыточных вод. Впоследствии сток может снизиться до величины, отмечавшейся до начала мелиоративных работ. Кроме того, установлено, что после проведения осушения земель, особенно в первые годы, в речном стоке повышается доля подземного водного питания.

Анализ послемелиоративных изменений стока в летне-осенний сезон показал, что в этот период водность рек на окружающей зону мелиорации территории увеличивается. Сток весеннего половодья меняется мало, в основном в сторону его снижения, так как на мелиорированных землях он формируется под влиянием двух основных факторов, действующих в противоположных направлениях: увеличивается емкость зоны аэрации, что вызывает большие потери талых вод, и возрастает скорость стекания весенних вод вследствие развитой искусственной гидрографической сети.

В настоящее время высказывается много нареканий в адрес мелиораторов в связи со спрямлением малых рек. Следует сказать, что так называемое решительное спрямление проводилось тогда, когда страна не обладала достаточными материальными, денежными и энергетическими ресурсами. Кроме того, необходимо было решать проблему обеспечения населения страны продовольствием. На этом этапе необходимо было путем применения простых, недорогих методов мелиорации быстро ввести в интенсивный сельскохозяйственный оборот осушенные земли.

Главным из нерешенных в настоящее время вопросов в науке является установление допустимого объема мелиорации для каждого конкретного водооборота с учетом рационального использования всех природных ресурсов и интересов всех отраслей народного хозяйства. К основным видам мелиорации относятся орошение, осушение, химизация почв (известкование кислых почв, гипсование засоленных почв), уборка камней и агролесомелиорация. Они обеспечивают устойчивые урожаи и способствуют рациональному использованию земли.

Дата добавления: 2014-01-04