Зайдельман Ф.Р. Мелиорация почв

Подождите немного. Документ загружается.

печивающий увлажнение мошной толщи почв преимуществен-

но путем устройства лиманных оросительных систем.

Выборочным называют орошение, при котором осуществ-

ляют полив не всех культур, а только тех, которые обеспечивают

получение максимальной экономической отдачи и отличаются по-

вышенным влагопотреблением. Обычно выборочное орошение ор-

ганизуют там, где нет условий (экономических, гидрологических и

др.) для организации сплошного орошения (например, ограничены

водные ресурсы).

Сплошным является орошение, при котором создаются

условия для полива всех культур на крупном массиве. Сплошное

орошение обычно осуществляется в равнинных районах с обеспе-

ченными водными ресурсами, преимущественно в сухостепной,

полупустынной и пустынной зонах.

По видам полива различают аэрозольное орошение, дож-

девание, поверхностное, внутрииочвенное, капельное орошение и

субирригацию (рис. 28).

Аэрозольное внутрилочвенное

Паизешт"^""-:

°*и*Т?

Поверхностное

0р0шение

Капельное

сЬ*#ш^ jjj

\\\fijfi*

Су5»ррига«иГ

1"1\

Уровень^ /

грунтовых

, , , ,

1 1

, \ ... ,

Рис.

28. Современные виды орошения (Б.Г. Штепа, 1975, с дополнениями)

Аэрозольное (мелкодисперсное) орошение — увлажне-

ние растений, приземного слоя воздуха и поверхности почвы тон-

ко распыленными мельчайшими каплями воды. Туман, образован-

ный над поверхностью почвы при аэрозольном орошении, спо-

собствует защите растений от заморозков. Применяется в садах,

виноградниках, на плантациях цитрусовых и чая, в теплицах и

оранжереях.

Поверхностное орошение — орошение током влаги при

непосредственном контакте воды, поступающей самотеком на

поле, с поверхностью почвы. Различают следующие виды по-

верхностного орошения: затопление, напуск по полосам, но бо-

роздам.

Дождевание

—

механизированное орошение, при котором

оросительная вода при помоши насосов и дождевальных аппаратов

попадает под напором в атмосферу и оттуда свободно надает на

растения и почву в виде капель дождя.

Внутри почвенное орошение основано на всасывающей

способности почвы транспортировать воду по капиллярам от труб-

увлажнителей (уложенных на глубине

0,4—0,6

м) к корневым сис-

темам возделываемых культур.

Капельное орошение

—

орошение, при котором вода с по-

мощью гибких трубопроводов через специальные устройства (ка-

пельницы) по каплям поступает в зону распространения корней.

Субирригация — увлажнение корнеобитаемой зоны поч-

вы путем активного подъема уровня грунтовых вод к дневной по-

верхности.

Орошение независимо от вида и назначения осуществляется

оросительными системами.

3.4.

СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОСТОЯННО

ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Оросительная система — сложное водохозяйственное

устройство, которое реализует перевод гравитационной воды водо-

источника v почвенную влагу орошаемого массива. Оросительные

системы могут быть постоянного и периодического дей-

ствия, а по своему устройству

—

открытыми (когда вся система

состоит из открытых каналов), закрытыми (оросительную сеть

образует система закрытых трубопроводов) и комбинирован-

ными. В последнем случае крупные каналы изготавливают в зем-

ле или из бетона, а мелкие (внутрихозяйственная регулирующая

сеть)

—

из закрытых напорных трубопроводов.

Оросительная система постоянного действия состоит из источ-

ника орошения, головного водозаборного сооружения, ороситель-

ных каналов и трубопроводов, оградительных, водосборных и дре-

нажных каналов, сооружений на каналах, дорожной сети, мосто-

вых переходов и переездов, водорегулирующих и полезащитных

лесных насаждений (рис. 29).

3.4.1.

ИСТОЧНИКИ ОРОШЕНИЯ, ВОДОЗАБОРНЫЕ

СООРУЖЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРУЮЩАЯ

И ОРОСИТЕЛЬНАЯ СЕТИ

Источником орошения могут быть река, озеро, водо-

хранилище, артезианская скважина и др. (рис. 1.1).

Головное водозаборное сооружение (илинасосная

станция) забирает воду из источника орошения в магистральный ка-

нал в необходимых количествах и в нужные сроки (рис.

1.13—1.15).

Магистральный, или главный, канал оросительной

системы доставляет воду на орошаемые массивы. Магистральный

Рис.

29. Оросительная система и ее элементы (В.В. Колпаков, И.П. Суха-

рев,

1981):

—

источник орошения; 2

—

головное сооружение; 3

—

магистральный канал; 4

—

межхозяйственные распределители; 5

—

хозяйственные распределители; 6

—

рас-

пределители севооборотных участков; 7—участковые распределители; 8— времен-

ные оросители; 9

—

межхозяйственная и внутрихозяйственная водосбросные сети;

—

полевые и хозяйственные дороги; II

—

сооружения на оросительной

дорож-

ной сетях; 12

—

полезащитные полосы;

13 —

вспомогательные устройства

канал состоит из

х о

о с

й (от головного сооружения до первого

распределительного канала) ирабочей (от которой отходят рас-

пределительные каналы) частей (рис.

1.16).

Непосредственно к орошаемому полю вода из магистрального

канала поступает по распределительным каналам, временных оро-

сительной и поливной сетей.

Распределительная проводящая сеть каналов в

оросительной системе состоит из межхозяйственных и хозяйствен-

ных каналов.

Межхозяйственные каналы распределяют воду, пода-

ваемую магистральным каналом, между всеми хозяйствами систе-

мы.

Хозяйственные каналы подают воду каждому хозяйст-

ву, а при больших размерах хозяйств

—

на отдельные крупные по-

ливные участки в хозяйстве (межучастковый канал).

Участковый распределитель подает воду только на

один севооборотный участок. Групповой ороситель (или

трубопровод) забирает воду из участкового распределителя и пода-

ет ее на ноле севооборота. Групповой ороситель

—

последний эле-

мент проводящей сети.

Временная оросительная регулирующая сеть

внутри крупных поливных участков состоит из временных еже-

годно возобновляемых оросителей (рис.

1.25),

выводных

борозд и поливных борозд и полос, распределяющих

воду на полях и переводящих ее при поливе в почвенную влаж-

ность нужной величины. Оросительная регулирующая сеть при

дождевании состоит из закрытых или передвижных трубопроводов

и передвижных дождевальных устройств, а при подпочвенном оро-

шении — из закрытых труб. Временные оросители перед поливом

нарезают канавокопателями, а осенью после уборки заравнивают.

Распределительные или секционные борозды забирают воду из вы-

водной борозды и подают ее на секцию борозд. Секция обычно

объединяет до 20 поливных борозд. Поливная сеть

—

это по-

ливные борозды, полосы, чеки, позволяющие распределить воду

по полю. К ней относятся и внутрипочвенные увлажнители.

3.4.2.

КОЛЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНАЯ

И ОГРАДИТЕЛЬНАЯ СЕТИ

Водосбросная дренажная (коллекторно-дренажная)

сеть служит для удаления с орошаемых площадей излишней поверх-

ностной воды, образующейся при опорожнении каналов, при ава-

риях, ливнях и др. Она обеспечивает также стабильное положе-

ние уровней грунтовых вод на орошаемом массиве, ликвидирует

их возможный подъем при орошении, заболачивание и вторич-

ное засоление поливных земель. Эта сеть прокладывается по по-

ниженным отметкам орошаемых земель в соответствии с располо-

жением постоянных оросительных каналов. Главный коллектор

водосбросной сети должен быть соединен с соответствующим во-

доприемником.

Таким образом, оросительные системы забирают воду из водо-

источника, транспортируют ее на орошаемый массив, регулируют

водный, солевой, температурный и другие режимы почв. Совре-

менная оросительная система осуществляет двойное регулирова-

ние:

при недостатке воды в почве подводит и распределяет ее по

площади, а при избытке или нежелательном подъеме грунтовых

вод отводит их через коллекторно-дренажную сеть.

Оградительная сеть оросительной (иосушительной) си-

стемы состоит из нагорных, нагорно-ловчих и ловчих каналов

(рис.

30). Нагорные каналы защищают площадь оросительной

системы от затопления и повреждения сооружений поверхностны-

ми водами водосбора в период прохождения ливневых дождей,

снеготаяния и

др.

Л о

в ч

и е каналы (дрены) перехватывают полно-

стью или частично грунтовый поток и понижают его уровень. Н а -

горно-ловчие каналы выполняют одновременно перехват по-

Рис.

30. Нагорный (7) и ловчие (2

—

несовершенный, 3

—

совершенный)

каналы

верхностных и грунтовых

вод.

Канал или дрену называют совер-

шенными, если они доведены до водоупора или врезаны в его

толщу (рис. 34). Если дно канала или дрены находится выше водо-

упорного горизонта и часть грунтового потока свободно мигрирует

на орошаемую (осушаемую) территорию, то такой канал называет-

ся несовершенным, или висячим.

Дренажную функцию на оросительной системе осуществляют

следующие каналы.

Главный водосбросной канал, или главный кол-

лектор, собирает и отводит все сбросные и дренажные воды с

оросительной системы.

отличие от магистрального оросительно-

го канала, который занимает командные, наиболее высокие отмет-

ки на оросительной системе, его прокладывают по самым низким

отметкам орошаемой территории.

Межхозяйственный водосбросной канал, или

коллектор, принимает и отводит сбросные и дренажные воды с

территории нескольких хозяйств.

Хозяйственный водосбросной канал, или коллек-

тор,

принимает и отводит сбросные и дренажные воды с террито-

рии одного хозяйства.

Межучастковый водосбросной канал, или коллек-

тор,

принимает и отводит сбросные и дренажные воды, посту-

пающие с территории, закрепленной за севооборотными участ-

ками.

Участковый водосбросной канал, или коллектор,

принимает и отводит сбросные и дренажные воды, поступающие

с территории, закрепленной за одним севооборотным участком.

Очевидно, что на небольшой оросительной системе межхозяй-

ственный канал может быть магистральным. На малой ороситель-

ной системе одного хозяйства магистральный канал вместе с тем

является и хозяйственным.

В известном смысле сеть ирригационных каналов, транспорти-

рующих поливные обогащенные кислородом пресные ороситель-

ные воды к массиву орошения, рейдирующая сеть, состоящая из

временных оросителей, поливных полос и борозд, и коллектор-

но-дренажная сеть напоминают кровеносную систему живого ор-

ганизма. Здесь уместно вспомнить известную формулу Г.Н. Высоц-

кого (1927) о том, что «вода в почве... есть настоящая кровь живого

организма». Оросительная система в целом представляет как бы

разные отделы кровеносных сосудов (см. рис. 31). Действительно,

ирригационные каналы транспортируют свежую воду

—

артериаль-

ную кровь, поступающую в почву через систему кровеносных ка-

пилляров: регулирующие оросительные каналы (временные и кар-

товые оросители), поливные борозды и полосы.

Вода, отдав кислород, транспортируя продукты реакций, водо-

растворимые соли (обменные шлаки), поступает в коллекторно-

дренажную сеть оросительной системы

—

ее венозный отдел. Эф-

фективность орошаемого земледелия на освоенном для ирригации

массиве находится в непосредственной зависимости от слаженной

работы этой системы каналов разного назначения.

3.4.3.

СООРУЖЕНИЯ НА КАНАЛАХ

ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

Только каналы, однако, не могут обеспечить нормальную ра-

боту оросительной системы. Для ее функционирования необходи-

мо одновременно с транспортом водных масс регулировать ско-

рость их движения, глубину наполнения каналов, перераспреде-

лять объемы воды в соответствие с хозяйственной целесообразно-

стью,

обеспечивать ее выпуск на поля, регулировать содержание в

оросительной воде твердого стока, решать другие вопросы. Все эти

задачи решают с помощью различных по своему назначению спе-

циальных сооружений на оросительной сети.

Сооружения на каналах оросительной сети предназначены

для регулирования и управления расходом воды (водовыпуски

и регуляторы), регулирования горизонта воды в канале (пе-

регораживающие и подпорные сооружения, водо-

сбросы), регулирования скорости течения воды в каналах (б ы -

стротоки, перепады), транспорта воды через препятствия

(акведуки, дюкеры, трубы), для осаждения взвешенных в

воде частиц твердого стока (отстойники).

В зависимости от назначения сооружения на каналах можно

объединить в следующие группы (схема 2).

7 - 2099

Рис.

31. Схема оросительной системы открытого типа

Условные обозначения: 1

—

водоисточник, 2

—

водозаборное сооружение; кана-

лы оросительные: 3

—

магистральный (главный), 4

—

межхозяйственные, 5

—

хозяйственные, 6

—

межучастковые,

7 —

участковые, 8

—

групповые, 9

—

времен-

ные и картовые оросители; поливная сеть: 10

—

борозды;

11 —

полосы,

12 —

чеки; канал кол

екторно-дренажной сети:

13 —

групповые,

14—

участ-

ковые,

15 —

межучастковые, 16— хозяйственные, 17— межхозяйственные,

18 —

главный коллектор,

19 —

водоприемник

Сооружения по регулированию расходов

—

водовыпуски, во-

домеры и вододелители.

Регуляторы-водовыпуски устанавливают в голове всех распре-

делительных каналов и временных оросителей для регулирования

расходов (рис. 32,

1.17).

Регуляторы-водовыпуски могут быть от-

крытыми и закрытыми (трубчатыми). Вододелители устраива-

[шЛИ

№

Рис.

32. Вододелитель с регулятором и подпорным сооружением на Право-

егорлыкской оросительной системе (Ставропольский край)

Рис.

33. Акведук и быстроток оросительной системы (А.Л. Черкасов, 1958)

100

ют в местах разветвления канала Водомерные устройства

устанавливают на сооружениях, подающих воду на севооборотный

участок или в хозяйство

Подпорные и перегораживающие сооружения

по регулированию уровня воды Э1И функции на оросительных ка-

налах выполняют шлюзы-водов ы пуски Они могут частично

или полностью перекрывать движение воды по каналу

Сооружения по регулированию скорости дви-

жения воды в каналах Эта группа сооружений на открытых

каналах оросительных систем представлена перепадами, бы-

стротоками, консольными сбросами, обеспечивающи-

ми изменение уклона потока на коротком расстоянии и за счет это-

го

—

резкое гашение скорости движения воды в канале (рис.

18)

Сооружениями для проведения воды через

препятствия являются акведуки и дюкеры Акведуки

(рис 33) служат для переброски воды над каким-либо препятстви-

ем,

например над поймой, оврагом, дорогой итд Дюкер пред-

назначен для пропуска воды под препя гствием, например, под дру-

гим каналом, под дорогой итд (рис 34,

21)

Рис 34 Дюкер Пересечение лотковот канала с дорогой (схема)

—

юток, 2

—

кочодцы, 3

—

железобетонные трубы, 4 —дорога

Сооружения для регулирования содержания

наносов в воде обычно представлены отстойниками Отстой-

никами называют расширенные участки каналов (отстойные каме-

ры),

в которых происходит резкое снижение скорости потока и вы-

падение на дно твердого стока Мосты-переезды над канала-

ми различною порядка

3.4.4.

ДОРОЖНАЯ СЕТЬ, ЛЕСОПОЛОСЫ.

КОЭФФИЦИЕНТ ЗЕМЕЛЬНОГО

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Дорожная сеть на оросительной системе необходима как

для ее эксплуатации, так и для выполнения всего цикла сельскохо-

зяйственных работ Дороги создают вдоль каналов различного по-

101