3. Нормування водокористування у зрошуваному землеробстві

Одним із важливих заходів позитивного впливу на еколого-меліоративний стан зрошуваних та прилеглих до них земель є нормування водокористування у зрошуваному землеробстві шляхом визначення та впровадження науково обґрунтованих розмірів водопотреби, сумарного водонадходження на територію, технологічних втрат води, водовідведення.

Норма водопотреби – це кількість води певної якості, яка необхідна або для повного забезпечення біологічної водопотреби зрошуваних сільськогосподарських культур для одержання заданого їхнього врожаю, або лише для часткового її забезпечення з деяким недобором врожаю, але із збереженням родючості грунтів, економією води, електроенергії та пального. Групова норма водопотреби-нетто розраховується як середня зважена величина індивідуальних норм водопотреби-нетто на певну структуру сівозміни та задану забезпеченість за дефіцитом водоспоживання (табл. 5.1).

З табл. 5.1 можна бачити, що у вологі роки забезпеченістю 5, 25% групова біологічна норма водопотреби нетто зменшується на 50% з півдня на північ у напрямку територіального зростання коефіцієнта природної вологозабезпеченості. У посушливі поливні сезони забезпеченістю понад 90% територіальна мінливість групової біологічної норми водопотреби-нетто майже удвічі менша. Групова біологічна норма водопотреби-нетто повністю йде на покриття дефіциту сумарного водоспоживання сільськогосподарських культур, тому за своєю природою не може бути чинником негативних явищ на зрошуваних землях і до неї зовсім некоректно ставити екологічні та економічні вимоги.

Норми сумарного водонадходження на територію визначаються з оптимального співвідношення між водозабором-брутто на зрошення та атмосферними опадами, при якому буде відсутній залишковий підйом рівня ґрунтових вод наприкінці гідрологічного року.

Нормативне сумарне водонадходження за поливний сезон для умов зрошення у Південному та Донецько-Придніпровсько-

Таблиця 5.1. Групові норми біологічної водопотреби-нетто різної забезпеченості по регіонах України

Область	Коефіцієнт природного зволоження	Групові норми водопотреби (мм) різної забезпеченості (%)
		5	25	50 75	95
Південний природно-економічний район
АР Крим	0, 35	145	175	215 255	290
Миколаївська	0, 45	125	155	195 230	260
Одеська	0, 45	105	135	170 205	235
Херсонська	0, 39	135	170	215 255	290
Донецько-Придніпровський природно-економічний район
Дніпропетровська 0, 48		115	155	200 250	285
Донецька	0, 45	125	165	215 260	300
Запорізька	0, 40	125	155	195 230	260
Кіровоградська 0, 55		100	135	180 225	265
Луганська	0, 47	105	145	200 250	300
Полтавська	0, 59	85	125	175 235	270
Харківська	0, 58	75	120	175 230	275
Черкаська	0, 70	70	105	145 185	215

му природно-економічних районах України змінюється від 530 до 645 мм при середньому значенні 590 мм. Воно мало залежить від коливань вологозабезпеченості території і поливних сезонів, тому що за своєю природою характеризує оптимальний водний режим зрошуваних земель, який для умов Степу України є майже однаковим.

Зниження сумарного водонадходження зумовлює подальшу зміну низки факторів впливу зрошення на природне середовище, а саме: зменшує кількісне навантаження на водні джерела; знижує фільтраційні втрати води при водокористуванні, які живлять ґрунтові води і призводять до підйому їхнього рівня та підтоплення земель з його руйнівною дією на природну родючість грунтів; зменшує об'єм колекторно-дренажних та скидних вод, що є причиною якісного виснаження джерел прісної води або хімічного та біологічного забруднення водоприймачів.

Оптимальний об'єм забору поверхневих вод на зрошення у посушливий рік становить для Донецько-Придніпровського та Південного природноекономічних районів 8, 85 км³ при фактичному незалежно від вологозабезпеченості 5, 5–5, 9 км³, тобто кількісне навантаження на водні джерела може бути більшим без помітних змін у водному балансі цих регіонів.

Взагалі, поняття критичного сумарного водонадходження на територію є основоположним. Величина його може слугувати критерієм безпеки природного та штучного навантаження на водний баланс територій. Водночас такої кількості води недостатньо для забезпечення потреби в ній збідненої рослинності півдня України. Виникає ситуація, за якою потрібно, щоб за рік на територію надходило води понад 700–800 мм, але екологічні системи цієї території неспроможні цю воду ефективно використати. Тому обводнення земель, у тому числі їхнє зрошення, повинно обов'язково супроводжуватися посиленням загальної дренованості територій.

Загальна дренованість території зумовлюється густотою та глибиною природної гідрографічної мережі, в тому числі яружно-балкової, та штучної колекторно-дренажної. Помноженням густоти на глибину можна одержати комплексний показник (у проміле) загальної дренованості будь якої території. Для зрошувальних систем України цей показник змінюється від 0, 1 до 24, а повинен бути не менше 6–8%о.

Втрати води при зрошенні можна поділити на три основних види: фізичне випаровування, фільтрація (інфільтрація), поверхневий стік (скиди). Кожен з видів втрат має за своїм походженням декілька різновидів. Фізичне випаровування можна віднести до категорії неминучих, а деякі його різновиди є корисними, тому що створюють сприятливий мікроклімат на зрошуваних землях. Втрати зрошувальної води на фільтрацію значною мірою неминучі, як і фізичне випаровування, але вони набагато більші. Є два основних різновиди фільтраційних втрат – у зрошувальних каналах та на зрошуваних полях. Абсолютна і відносна величини фільтрації на полях збільшуються з сумарним надходженням на їхню поверхню поливних та дощових вод, причому спостерігається критична величина сумарного водонадходження, за перевищення якої фільтрація зростає у декілька разів. Скиди із каналів зумовлені невідповідністю режимів водоподачі та водозабору при малих руслових резервних ємностях. Стік із зрошуваних територій виникає в результаті штучного і природного дренування ґрунтових вод, поверхневого відведення частини поливних та дощових вод. Оцінювальні технологічно виправдані норми втрат води наведено в табл. 5.2.

Норма водовідведення – це кількість надлишкової води, що утворюється на зрошуваних землях за умови дотримання норм водопотреби-брутто і яку потрібно відводити за допомогою інженерних споруд для запобігання погіршенню еколого-меліоративного стану грунтів та агроландшафтів у цілому. Норми водовідведення також можуть бути індивідуальними або груповими, величина їх збільшується із зростанням норм водопотреби-брутто та втрат води під час її транспортування і поливів.

Необхідно виділяти повне (або потенційне) водовідведення, яке дорівнює сумі всіх втрат зрошувальної та дощової води, і фактичне, що проявляється у вигляді поверхневого стоку у природній гідрографічній та штучній колекторно-дренажній мере-

Таблиця 5.2. Оцінювальні норми витрат води при зрошенні

Структурні ланки зрошувальних систем	Коефіцієнти втрат води
	загальний	випаровування	фільтрації	скидів
Магістральні канали:
частково облицьовані	0, 14	0, 01	0, 11	0, 02
повністю облицьовані	0, 06	0, 01	0, 04	0, 01
Міжгосподарські
облицьовані канали:
систем відкритого типу	0, 25	0, 01	0, 19	0, 05
закритого типу	0, 16	0, 01	0, 11	0, 04
Внутрігосподарські
облицьовані канали
при поливі:
ДЦА-100МА	0, 20	0, 01	0, 15	0, 04
ЕДМФ "Кубань"	0, 15	0, 01	0, 04	0, 10
Зрошувані поля з поливом
ДЦА-100МА	0, 30	0, 05	0, 10	0, 15
ДФ "Дніпро"	0, 15–0, 20	0, 05	0, 10–0, 15	–
ДМ "Фрегат"	0, 11–0, 16	0, 06	0, 05–0, 10	–
ЕДМФ "Кубань"	0, 09–0, 17	0, 08	0, 01–0, 05	~

Таблиця 5.3. Групові норми водовідведення різної забезпеченості по регіонах України

Область	Коефіцієнти корисної дії		Групові норми (ми) / водовідведення різної
	мережі	поля	5	25 | 50
Південний природно-економічний район
АР Крим	0, 70	0, 85	135/0, 29	136/0, 26 140/0, 27
Миколаївська	0, 70	0, 85	170/0, 29	145/0, 27 145/0, 27
Одеська	0, 70	0, 85	160/0, 29	125/0, 26 130/0, 26
Херсонська	0, 70	0, 85	140/0, 27	130/0, 23 135/0, 27
Донецько-Придтпровський природно-економічний район
Дніпропетровська	0, 75	0, 90	160/0, 27	105/0, 21 100/0, 22
Донецька	0, 70	0, 90	175/0, 28	150/0, 25 150/0, 25
Запорізька	0, 80	0, 85	115/0, 23	110/0, 24 100/0, 21
Кіровоградська	0, 75	0, 90	140/0, 25	110/0, 22 115/0, 22
Луганська	0, 70	0, 90	150/0, 26	120/0, 24 120/0, 24
Полтавська	0, 75	0, 90	140/0, 26	130/0, 23 100/0, 21
Харківська	0, 75	0, 90	130/0, 25	115/0, 22 120/0, 22
Черкаська	0, 75	0, 90	135/0, 26	130/0, 24 115/0, 22

жах. Фактичне водовідведення менше від повного на частину фільтраційних втрат, що за розрахунковий період йде на формування запасів ґрунтових або підземних вод. Норми обґрунтовуються тільки для повного водовідведення за умови, що протягом гідрологічного року зрошення не призведе до так званого залишкового підйому рівня ґрунтових вод, тобто коли зміна їхніх запасів дорівнює нулю (табл. 5.3).