«Вода России» - Водохозяйственные мелиорации
Если Вы заинтересованы в использовании данной иллюстрации, напишите нам с помощью обратной связи, и мы поможем Вам связаться с автором



Водохозяйственные мелиорации

Водохозя́йственные мелиора́ции (гидротехнические мелиорации; от латин. melioratio – улучшение):

  • коренное улучшение земельных угодий для сельскохозяйственного и другого пользования путём изменения свойств почвы (осушения, орошения и т. п.);
  • система мероприятий для регулирования водного режима почв. Позволяют перераспределить влагу во времени и пространстве с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур, рационально использовать водные и земельные ресурсы и улучшать природные условия;
  • один из способов рационального природопользования, заключающийся в повышении производительной силы земли, её биопродуктивности или оздоровлении природной среды.

Термин «мелиорация» применяют также к нарушенным ландшафтам и экосистемам, когда рассматриваются задачи их оздоровления и восстановления, и к ландшафтам в случае решения задач по улучшению их рекреационных, хозяйственных и иных качеств.

Избыток или недостаток влаги в почве зависит от зональных и местных топографических, гидрогеологических, гидрологических, почвенных и климатических факторов. В разных зонах требуются неодинаковые мелиорации. В условиях избыточного увлажнения основные мелиоративные мероприятия направлены на удаление избытка воды, усиление аэрации, повышение температуры почвы, развитие аэробных процессов разложения и минерализации органического вещества. В условиях недостаточного увлажнения цель мелиоративных мероприятий – восполнение недостатков влаги в почве, снижение испаряемости и температуры почвы, изменение микроклимата приземного слоя воздуха.

В настоящее время выделяют следующие виды водохозяйственных мелиораций: осушение, орошение, промывка засоленных земель, обводнение. Наибольшие объёмы мелиорации земель проводятся в сельском хозяйстве. Кроме того, водохозяйственные (гидротехнические) мелиорации используются при подготовке земель к строительству, при осушении лесов, для улучшения водного режима почв в садах и парках, при защите земель от подтопления.

Объекты осушения – болота и избыточно увлажненные территории. Осушение необходимо для улучшения свойств почв сельскохозяйственных угодий путем ликвидации застоя поверхностных и почвенно-грунтовых вод, при освоении увлажнённых селитебных территорий, а также для увеличения продуктивности лесов.

Для осушения земель строится осушительная система, которая включает комплекс инженерных сооружений и устройств, направленных на регулирование водного режима почв и отвод избыточных вод.

Осушительная система состоит из регулирующей, ограждающей и проводящей сети, водоприёмника, гидротехнических сооружений на сети, дорожной сети, природоохранных сооружений и устройств, эксплуатационной сети:

  • Регулирующая сеть служит для сбора и удаления с осушаемой территории избыточных поверхностных и грунтовых вод. С помощью регулирующей части системы непосредственно регулируется водно-воздушный режим почвы в соответствии с потребностями;
  • Ограждающая (оградительная) сеть предназначена для перехвата поверхностных и грунтовых вод, поступающих на осушаемую территорию извне, с прилегающих территорий. Собираемые оградительной и регулирующей сетью избыточные воды отводятся в проводящую сеть или непосредственно в водоприёмник;
  • Проводящая сеть служит для транспортирования воды из регулирующей и оградительной сети за пределы осушаемой территории в водоприёмник;
  • Водоприёмник принимает воду, собираемую осушительной сетью (регулирующая, оградительная и проводящая сеть). В качестве водоприёмника используют реки, озёра, балки, овраги.;
  • Гидротехнические сооружения предназначены для управления потоком воды при её отводе и перераспределении, а также для предотвращения размывов и заиления каналов и дрен;
  • Дорожная сеть (дороги, мосты, переезды и пр.) обеспечивает беспрепятственный въезд и выезд транспорта и сельскохозяйственных машин на любое поле осушаемого массива в нужные по требованиям сельскохозяйственного производства сроки;
  • Природоохранные сооружения и устройства применяют для охраны и улучшения естественных ландшафтов, фауны и рекреационного использования осушаемых земель.

Для улучшения водно-воздушного состояния земель используется либо открытая сеть – система канав и каналов, либо закрытая сеть, которая представляет собой систему подземных полых или заполненных фильтрующим материалом полостей.

Оросительные мелиорации – один из видов сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций, обеспечивающий оптимальный водный режим в корнеобитаемом слое почвы, испытывающей в естественных условиях недостаток влаги. В условиях недостаточного увлажнения распложено около 50% сельскохозяйственных угодий страны.

В настоящее время принята следующая классификация способов орошения:

  • аэрозольное (мелкодисперсное) увлажнение, при котором вода распыляется над поверхностью почвы в виде капель очень мелкого диаметра (туман);
  • дождевание – вода распределяется по поверхности поля в виде дождя, увлажняя почву и растения;
  • поверхностное орошение, при котором вода распределяется по поверхности поля либо напуском сплошным тонким слоем (полив по полосам и затопление), либо струёй (полив по бороздам);
  • внутрипочвенное орошение – корнеобитаемый слой почв увлажняется при помощи труб-увлажнителей или кротовин, устроенных на небольшой глубине;
  • капельное орошение, при котором вода подается непосредственно в прикорневую зону выращиваемых растений регулируемыми малыми порциями с помощью дозаторов-капельниц;
  • подземное увлажнение – искусственное повышение уровня грунтовых вод.

При выборе способа орошения учитывают следующие основные факторы: климатические условия, почвенные условия (скорость впитывания влаги в почву, коэффициент фильтрации и др.), условия рельефа (уклон и спланированность поверхности), гидрогеологические условия (глубина залегания и минерализация грунтовых вод), биологические условия орошаемых культур, водохозяйственные показатели (обеспеченность хозяйства водой, размеры орошаемых участков), экономические показатели.

Например, в острозасушливой зоне, где велик дефицит влажности воздуха и почвы, дождевание малоэффективно. Не рекомендуется оно и на слабоводопроницаемых почвах.

Лиманное орошение – глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока (талыми, паводковыми и др.), распределяемыми по орошаемой площади (лиману) системой дамб, перемычек и других гидротехнических сооружений, с целью создания в почве запасов воды, достаточных для повышения продуктивности естественных кормовых угодий и получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

С развитием орошаемых земель увеличивается объём коллекторно-дренажных вод. Они образуются в результате периодических поливов, когда отмечается избыточный сток вод, а также при рассолении почв промывкой. В этих случаях повышается минерализация речных вод, и они становятся непригодными для орошения земель. Такие воды отводят в специальные водоёмы.

Промывка засоленных земель применяется для ликвидации первичного засоления почв (солонцов и солонцеватых почв): слой промываемой почвы насыщается водой, соли растворяются и выносятся за его пределы.

Промывка эффективна, если обеспечен отвод промывных вод за пределы массива. Как правило, засоленные земли имеют недостаточную природную дренированность, и для предупреждения вторичного засоления и заболачивания на засоленных землях строят постоянный дренаж.

Обводнение – обеспечение безводных и маловодных районов водой, необходимой для бытовых и хозяйственных целей. Особенно в этом нуждаются скотоводство, рисосеяние и другие отрасли сельского хозяйства в сухостепных, полупустынных и пустынных ландшафтах, где испаряемость превышает количество атмосферных осадков. Для обводнения используются местный сток и подземные воды, нередко вода подается по каналам и водопроводам из водообеспеченных районов. Используется также вода прудов и других водоёмов, опреснительных установок. В России работы по обводнению пастбищ были проведены в Дагестане и Калмыкии.

Обводнение рассматривают в основном как первый этап строительства систем водоснабжения и орошения в местах, где нет водных источников, либо отдача от них недостаточна, либо они имеют непригодную воду. Отдельно рассматриваются вопросы обводнения пастбищ. При их обводнении строят шахтные и трубчатые колодцы, водоёмы с водопойными пунктами.

В районах богарного земледелия для снабжения хозяйств водой сооружают групповые водопроводы, которые совмещают функции обводнительных и водоснабжающих сооружений.

Обводнение территории проводится не только для нужд сельского хозяйства, но также и для других целей. Например, обводнение торфяников проводится с целью предотвращения пожаров либо тушения уже существующих.

Е.В. Фёдорова