- •Мелиорация земель
- •Предисловие
- •Лекция 1
- •1 Мелиорации земель, определения, классификация,
- •Мелиорации земель, их определения
- •1.2 Необходимость и задачи мелиорации земель
- •2 Общие сведения о ВодныХ мелиорациЯх земель
- •2.1 Определение и классификация водных мелиораций
- •2.2 Потребность в водных мелиорациях
- •2.3 Мелиоративная система
- •3 ОроСительная система
- •3.1 Оросительные системы и их основные элементы
- •3.2 Технические схемы орошения
- •4 Режимы орошения сельскохозяйственных культур
- •4.1 Поливной режим сельскохозяйственных культур
- •4.2 Оросительные нормы
- •4.3 Поливные нормы, число и сроки поливов
- •5 Водопотребление оросительной системы
- •5.1 График водоподачи на севооборот
- •5.2 График гидромодуля системы и гидромодульное районирование территории
- •6 Особенности ВодопотреблениЯ рисовых оросительных систем
- •6.1 Водный режим риса
- •6.2 Оросительная норма и гидромодуль риса
- •6.3 Режим орошения сопутствующих культур
- •7 Способы и техника орошения сельскохозяйственных культур
- •7.1 Характеристика способов орошения
- •7.2 Динамика поглощения воды почвой
- •Расчет элементов техники полива по проточным бороздам и полосам
- •7.4 Полив затоплением
- •Для влагозарядковых поливов. Лекция 8
- •8 Орошение дождеванием
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Элементы техники полива дождеванием
- •8.3 Дождевальные насадки и аппараты
- •8.4 Классификация дождевальных устройств
- •9 Орошение короткоструйными дождевальными устройствами
- •Техническая характеристика дождевальных машин “Кубань”
- •Техническая характеристика мдэ «Кубань-лк-1»
- •10 Орошение среднеструйныМи дождевальнЫми устройствАми
- •10.1 Дождевальные машины с перемещением по кругу
- •10.2 Дождевальные машины позиционного действия с фронтальным перемещением
- •10.3 Комплекты передвижного дождевального оборудования
- •11 Орошение дальнеструйныМи дождевальныМи устройствАми
- •11.1 Дождевальные машины, шлейфы
- •11.2 Определение производительности дождевальной техники
- •11.3 Стационарные и сезонно-стационарные дождевальные системы
- •11.4 Оценка и пути совершенствования дождевальной техники
- •12 Проектирование оросительной сети при поливе по
- •12.1 Полив по длинным бороздам и полосам с использованием шлангов
- •12.2 Полив из временной оросительной сети в земляном русле
- •13 Механизация поверхностного полива
- •13.1 Орошение с применением поливных машин и специального оборудования
- •13.2 Стационарные системы для полива по бороздам
- •14 Рисовые оросительные системы
- •14.1 Конструкции рисовых оросительных систем
- •14.2 Направления совершенствования и новые конструкции рисовых систем
- •15 Проектирование магистрального и межхозяйственных каналов
- •15.1 Состав и назначение проводящей сети
- •15.2 Магистральный канал
- •15.3 Рабочая часть магистрального канала
- •16 Расчетные расходы оросительных и
- •16.1 Определение расходов для постоянной и периодически действующей оросительной сети в увязке со способами и техникой полива
- •16.2 Водосборно-сбросная сеть
- •17 Проектирование противофильтрационных
- •17.1 Основные виды потерь воды в каналах и их
- •17.2 Коэффициенты полезного действия
- •17.3 Проектирование противофильтрационных экранов и одежд на каналах
- •18 Конструкции оросительных каналов
- •18.1 Основные требования, предъявляемые к поперечному сечению оросительных каналов
- •18.2 Определение параметров поперечного сечения каналов
- •19 Вертикальное сопряжение оросительных каналов
- •19.1 Увязка уровней воды в каналах
- •19.2 Продольные профили
- •19.3 Особенности проектирования оросительной сети на просадочных землях
- •19.4 Сооружения на открытой оросительной сети и лотковых каналах
- •20 Закрытая и комбинированная оросительная сеть
- •20.1 Трубчатая оросительная сеть
- •20.2 Типы трубчатых оросительных систем
- •20. 3 Комбинированная оросительная сеть
- •20.4 Расчетные расходы трубопроводов и параметры сети
- •20.5 Продольные профили по трассе трубопроводов
- •20.6 Гидротехнические сооружения на трубчатой сети
- •21 Нетрадиционные способы орошения
- •21.1 Внутрипочвенное орошение (впо)
- •21.1.1 Общая характеристика систем впо
- •21.1.2 Режим орошения сельскохозяйственных культур при впо.
- •21.1.3 Состав системы впо
- •21.1.4 Расчет увлажнителей
- •21.2 Капельное орошение
- •21.2.1 Общая характеристика систем капельного орошения
- •21.2.2 Режим орошения сельскохозяйственных культур при капельном орошении
- •21.2.3 Состав системы и технология капельного орошения
- •22 Синхронное импульсное дождевание.
- •22.1 Синхронное импульсное дождевание
- •22.2 Аэрозольное орошение
- •Учебно-методическое издание
- •Мелиорация земель
2 Общие сведения о ВодныХ мелиорациЯх земель
2.1 Определение и классификация водных мелиораций
Водные мелиорации земель - вид мелиораций, осуществляемый посредством подачи или отвода воды, сохранения и перераспределения влаги с целью регулирования водного режима земель (почв) и территорий. Таким образом, основным объектом водных мелиораций является земля - один из компонентов окружающей природной среды, а основным преобразующим фактором (средством) под воздействием которого осуществляется мелиорация, является вода.
Водные мелиорации, воздействуя главным образом на водный режим земель (почв), оказывают большое влияние на их воздушный, тепловой и микробиологический и вместе с ним на питательный режим и следовательно, на плодородие почв и направление почвообразовательного процесса.
Изменяя водный режим земель (почвенной влаги и поверхностных вод), водные мелиорации влияют также на внутренний влагооборот мелиорируемых территорий и, следовательно, на изменение не только почвенных, но и климатических и гидрологических условий (режим поверхностных и грунтовых вод) этих территорий в нужном для хозяйства направлении. От водного режима почвы в значительной мере зависят процессы накопления и разрушения органического вещества. Водный режим, оказывая влияние на плодородие почв, очень сильно (во многих случаях решающе) влияет на ее продуктивность (величину и устойчивость урожаев).
Увлажнение - мелиоративное мероприятие по реализации водных мелиораций земель путем сохранения, задержания, перераспределения в пространстве и во времени естественных ресурсов влаги и атмосферных осадков.
Увлажнение осуществляется несколькими способами, включающими задержание стекающих вод на полях, снегозадержание и накопление снега. Эти способы должны сопровождаться бережным отношением к влаге (сокращение потерь на испарение и транспирацию сорной растительностью).
Водозадержание - способ увлажнения путем уменьшения поверхностного стока, увеличения просачивания воды в почву посредством лесопосадок, террасирования склонов и агромелиоративных обработок (зяблевая вспашка, обработка потери склона, поддержание комковатой структуры почвы).
Снегозадержание - способ увлажнения путем предотвращения сдувания снега с полей, равномерного распределения и накопления снежного покрова с помощью агро- и мелиоративных приемов.
Снегозадержание позволяет сохранить на поле от сдувания ветром до 30-70 % снега, эффективно в природных зонах со снежным покровом менее 50 см (Зап. Сибирь, Поволжье и др.). Запас воды в снеге зависит от его плотности. При средней плотности снега 0,3 г/см3 в каждом 10- сантиметровом слое накапливается 30 мл воды, или 300 м3/га. Помимо накопления влаги снежный покров защищает посевы озимых культур от вымерзания, предупреждает образование губительной для них ледяной корки; благодаря утепляющему действию почва под снегом меньше промерзает и поэтому весной быстрее оттаивает и поглощает обильно талые воды, повышается эффективность действия вносимых удобрений.
Снегозадержание обеспечивается применением следующих приемов:
- посадка полезащитных лесных полос и «живых» изгородей;
- посев высокостебельных культур - создание кулис;
- установка грунтов;
- устройство снежных валов и куч;
- оставление высокого жнивья.
Снегозадержание достигается устройством преград, замедляющих скорость ветра в приземном слое и препятствует его сдуванию с полей. Все снегозадерживающие препятствия располагают поперек господствующего в данном районе ветра; при переменных ветрах - по двум взаимно перпендикулярным направлениям или по кругу. Расстояние между ними зависит от их высоты и определяется по углу растекания потока воздуха, составляющему 3-40 к поверхности почвы. Обычно расстояние между рядами снегозадерживающих препятствий принимают равным 15-20 - кратной их высоте.
Снегозадерживающие щиты делают высотой до 1,5 м и длиной 1,5-2,0 м; они обязательно должны быть решетчатыми, сквозными (пористость 50-75 %). Благодаря этому воздушный поток разбивается и скорость его ослабляется. Частицы снега выпадают перед щитами и позади них. Щиты располагают рядами по 4-5 вместе, расстояние между группами щитов принимают равным двукратной длине группы. На 1 га требуется 80-100 щитов. В зависимости от погоды щиты переставляют зимой до 2-5 раз.
Кулисные посевы высокостебельных растений, имеющих достаточно прочные стебли (подсолнечник, горчица, сорго и др.), или расстановка на поле стеблей подсолнечника, хвороста, снопов из камыша и т.п., задерживают снег, а также ослабляют холодные и сухие ветры. Кулисные культуры высевают на пару. Кулисы устраивают в 2-5 рядов с расстояниями между растениями в них 25-30 см, чтобы просветы между стеблями были не менее 70 %. Расстояние между рядами - до 80-100 см. В зависимости от высоты кулис между кулисами принимают 10-20 м.
Преграды из снега устраивают путем поделки валов снегопахами, устройства снежных куч, прерывистых стенок из снежных кирпичей, валов и глыб снега. Этот прием используют, если высота снега достигает не менее 15-20 см при достаточной его плотности. Снежные валы делают снегопахами риджерного типа. Высота валов - до 60 см. Расстояние между ними - 6 - 20 м. Помимо продольных устраивают поперечные валы, в результате поле оказывается разбитым на клетки. Это предотвращает сдувание снега ветрами разных направлений. За зиму снегопахи на поле работают 2-3 раза, их не используют на посевах озимых культур. При устройстве снежных стенок их располагают в шахматном порядке с перекрытием промежутков стенками соседнего ряда . Высота стенок - до 80-100 см, промежутки между ними составляют 50 % их длины и достигают 15-20 м.
Полезащитные лесные полосы обеспечивают неравномерное снегонакопление: около полосы оно максимальное, а с удалением от нее уменьшается. Дальность влияния и эффективность лесных полос зависят от их конструкции и высоты деревьев. В дополнение к лесополосам обязательно применяют другие способы снегозадержания. Снегозадержание особенно эффективно в суровые морозные зимы.
Влагосбережение - способ увлажнения путем сохранения и рационального использования почвенной влаги посредством правильной обработки почвы, поддержание комковатой структуры, мульчирование и др. агромелиоративных приемов, направленных на уменьшение испарения.
Ускорение снеготаяния - способ увлажнения путем уменьшения запасов влаги в почве и ускорение ее созревания для проведения сельскохозяйственных работ путем зачернения поверхности снега золой, сажей и др. светопоглощающими веществами.
Этот способ увлажнения эффективен в районах Севера (Якутия и др.), характеризующихся коротким вегетационным периодом. Простое зачернение снега весной золой, пылью, сажей и др. поглощающими солнечную радиацию материалами (веществами) ускоряет сход снега и удлиняет вегетационныи период на 10-15 дней. Этот способ эффективен в сочетании с теплорегулированием.
Замедление снеготаяния - способ повышения почвенных влагозапасов за счет увеличения продолжительности сннеготаяния посредством уплотнения или покрытия снега соломой и др. теплозащитными материалами.
Орошение - мелиоративное мероприятие по реализации водных мелиораций земель, осуществляемое путем подачи воды из водного источника (наземного или подземного) в целях регулирования водного и связанных с ним воздушного, солевого и др. режимов почвы.
Поверхностное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды непосредственно на поверхность почвы затоплением, по полосам и бороздам и распределения ее в вертикальном направлении гравитационными и капиллярными силами.
Дождевание - способ орошения, осуществляемый путем распыления над поверхностью почвы и растений искусственного дождя, создаваемого специальными аппаратами (устройствами).
Внутрипочвенное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений из увлажнителей, расположенных ниже поверхности земли.
Капельное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений через специальные микроводовыпуски - капельницы.
Лиманное орошение - способ орошения, осуществляемый путем задержания и использования талых вод (местного стока) с помощью водоудерживающих и водораспределительных валов и гидротехнических сооружений для однократной влагозарядки почвы.
Паводковое орошение - способ орошения, осуществляемый путем использования паводковых вод для однократной влагозарядки почвы.