1.2 Оцінка придатності води для зрошення

1. О.М. Костяков характеризує іригаційні властивості води за її мінералізацією:

1) вода, що містить не більше 400 мг/л розчинних солей, придатна для зрошення;

2) вода, що містить від 400 до 1000 мг/л розчинних солей, придатна з урахуванням усього комплексу умов і особливостей її використання;

3) вода, що містить від 1000 до 3000 мг/л розчинних солей – непридатна для зрошення, оскільки спричинює засолення ґрунтів.

2. За вмістом у воді хлоридів і сульфатів натрію Стеблер запропонував розрахувати лужну характеристику, яка виражається іригаційними коефіцієнтами. Іригаційний коефіцієнт прийнято виражати шаром води в дюймах, що вміщує лугів стільки, скільки вистачить для створення токсичного середовища в шарі ґрунту потужністю 1,2 м для більшості культурних рослин (табл. 1.2.1).

Таблиця 1.2.1 – Лужна характеристика вмісту у воді хлоридів і сульфатів натрію

Тип води	Співвідношення концентрацій, ммоль/л	Лужна характеристика (іригаційний коефіцієнт)
1	[Na^+]* - [Cl^-] ≤ 0	K=
2	0 < [Na^+] - [Cl^-] < [SO4^-2]	K=
3	[Na^+] - [Cl^-] - [SO4^-2] > 0	K=

Примітка. [Na⁺]* -вміст будь-якого іону в молярній концентрації.

За величиною коефіцієнта К визначають якість іригаційних вод: добра (К>18), задовільна (18-8), незадовільна (8-1,2) і непридатна (К<1,2).

3. І.М. Антипов-Каратаєв і Г.М. Кадор запропонували оцінювати воду для іригації за її здатністю до осолонцювання ґрунтів (вбирання ґрунтом катіонів натрію, магнію) за коефіцієнтом іонного обміну між водою та ґрунтом (К)

K=

де [Са²⁺], [Mg²⁺], [Nа⁺] – концентрація катіонів, ммоль/л;

С – мінералізація води, г/л.

Вода придатна для зрошення, якщо К>1 і непридатна – якщо К<1.

4. Класифікацію зрошувальної води за її здатністю до осолонцювання ґрунтів дає департамент сільського господарства США за коефіцієнтом осолонцювання

де SAR – коефіцієнт осолонцювання;

[Са²⁺], [Mg²⁺], [Nа⁺] – концентрація катіонів у воді, ммоль/л.

За величиною SAR виділяється чотири типи води:

-слаболужна з малою небезпекою осолонцювання (0-10),

-середньолужна із середньою небезпекою осолонцювання (10-18),

-сильнолужна з великою небезпекою осолонцювання (18-26),

-дуже сильнолужна з найбільшою небезпекою осолонцювання (більше 26).

5. О.М. Можайко та Г.Х. Воротник пропонують якість води для зрошення оцінювати за відношенням вмісту (кількості) [Nа⁺] + [К⁺] до суми вмісту всіх катіонів, ммоль/л:

якщо це відношення дорівнює: 0,75 – вода дуже небезпечна для осолонцювання ґрунтів; 0,66 – 0,75 – вода небезпечна стосовно осолонцювання ґрунтів; 0,65 і менше – безпечна.

6. М.Ф. Буданов виділив для півдня України вісім іригаційних типів води залежно від її мінералізації, жорсткості, співвідношення концентрацій натрію і калію, а також натрію та суми кальцію з магнієм. Уся вода з мінералізацією 1-3г/л може використовуватись для зрошення, якщо частка від ділення суми концентрацій кальцію і магнію не буде перевищувати 4 для середньо- та важко суглинистих ґрунтів. Відносно здатності до осолонцювання ґрунтів вода непридатна для зрошення, якщо

Довідкова інформація

Еквівалентна маса іонів:
натрій – 22,997; сульфатний іон – 48,08; магній – 12,16;	кальцій – 20,04; гідрокарбонатний іон – 61,02; хлор – 35,457.

Приклад

Оцінити придатність води для зрошення за шістьма іригаційними показниками.

Результати хімічного аналізу проб води:

НСО^3- - 288 мг/л; Са²⁺ - 212 мг/л;І

SO₄^2- - 640 мг/л; Mg²⁺ - 111 мг/л;

Cl^- - 409 мг/л; Na⁺ - 278 мг/л.

Мінералізація – 1938 мг/л.

Розрахунки

1. За класифікацією О.М. Костякова, вода вміщує 1938 мг/л розчинних солей і непридатна для зрошення, бо може викликати засолення ґрунтів.

Для оцінки придатності води за іншими методиками проводимо розрахунок вмісту іонів у ммоль/л

2. Знаходимо співвідношення концентрацій [Na⁺] - [Cl^-]=0,554. Отже, другий тип води.

Розраховуємо іригаційний коефіцієнт

Вода незадовільна для зрошення.

3. Розраховуємо коефіцієнт іонного обміну між водою та ґрунтом за формулою І.М. Антипова-Каратаєва і Г.М. Кодора:

К>1, тому вода придатна для зрошення.

4. Розраховуємо коефіцієнт осолонцювання ґрунтів

Вода слабо лужна з малою небезпекою осолонцювання.

5. Оцінюємо якість води для зрошення за відношенням

Вода безпечна для осолонцювання ґрунтів.

6. Знаходимо співвідношення концентрацій

>1

Вода непридатна для зрошення;

Вода придатна для зрошення.

За різними показниками вода оцінюється як придатна або непридатна для зрошення, тому в межах конкретних зрошувальних систем під час оцінки якості води для зрошення необхідно врахувати комплекс природно-меліоративних та меліоративно-гідрохімічних умов, а також особливості конструкції, експлуатації та режиму роботи системи.