Тема 4.Эксплуатация систем и сооружений противоэрозионного назначения

Противоэрозионные ПСС используются, главным образом, в сельскохозяйственном природопользовании. Эти ПСС имеют целью ослабление водной и ветровой эрозии почв, в идеале, до интенсивности естественной (геологической) эрозии. В своем большинстве, они представлены системами хозяйственной деятельности на территориях с/х предприятий, а не инженерными сооружениями.

Их реализация, как правило, сводится к поддержанию, методами управления, эффективных систем организации территории, обработки почв, севооборотов, фитомелиорации, агролесомелиорации и удобрения почвы (см. рис. 3 и табл. 1 конспекта лекций по ПСС).

В степных и лесостепных зонах типичным компонентом противоэрозионных мероприятий являются полезащитные лесные полосы, а также прибалочные, приовражные и береговые лесопосадки. Главной задачей эксплуатационного ухода за ними является подержание их параметров – высоты, ширины и плотности древесно-кустарниковой растительности. При этом лесополосы должны обеспечивать запроектированное уменьшение скорости ветра и ослабление поверхностного стока. Как правило, приходится удалять засохшие деревья и кустарники, подсаживать новые, опахивать и окашивать края лесополос, чтобы сдерживать их разрастание и подавлять сорную растительность. Существенной дополнительной задачей эксплуатации лесополос является снижение пожароопасности в их пределах. Этому способствуют отмеченные выше работы, а также уборка валежника и поддержание разрывов, ограничивающих распространение пожров по простиранию полос (6).

Противоэрозионные гидротехнические сооружения, как правило, представлены валами и канавами для отвода воды с с/х полей, запрудами и лотками для безопасного сброса воды из балок и оврагов. Эксплуатация этих сооружений включает наблюдение за их состоянием, своевременную очистку и ремонт (7,8).

Тема 5. Эксплуатация оросительных и осушительных систем

Осушительные системы должны обеспечивать на с/х угодьях определенную глубину залегания грунтовых вод. Эта глубина называется осушительной нормой. Как правило, она варьирует в пределах 0,6-1,2 м (7).

Эксплуатация этих систем имеет целью соблюдение осушительной нормы на каждом с/х поле в зависимости от выращиваемых культур, сезона года, периода вегетации растений, особенностей погоды и других факторов. В сущности, эксплуатация сводится к управлению уровнем грунтовых вод. Основные условия реализации управления таковы:

1. дрены (канавы, трубы) и коллекторная водоотводящая сеть всех ровней обеспечивает проектный сброс воды;

2. нормативным образом работает система регулирования расходов воды на всех участках осушительной системы.

Эти условия выполняются на основе мониторинга уровня грунтовых вод на полях, слежения за состоянием всех элементов осушительных систем, своевременного выполнения работ по очистке и ремонту последних. Закрытая осушительная сеть, состоящая из дренажных труб, в меньшей мере приспособлена для контроля и ремонта, чем открытая. Она выходит из строя вследствие осаждения солей внутри труб, а также механических повреждений труб в ходе с/х работ. Ее замена – весьма трудоемкая перация. Тем не менее, закрытая сеть удобна для выполнения с/х работ и получила широкое распространение (9).

Важнейшим компонентом осушительных систем на территориях польдеров являются насосные станции, с помощью которых вода перекачивается из главных водосборных коллекторов (обычно каналов) во внешние водоприемники – моря, морские заливы, озера. При эксплуатации этих систем необходимо поддерживать работу насосных станций с их средствами автоматизированного отслеживания уровня воды в коллекторах, включения и выключения силовых агрегатов.

Оросительные системы также предназначены для регулирования влажности почвы, но путем подачи дополнительного количества воды. Они должны обеспечивать доставку на поля объемов воды, необходимых и достаточных для с/х растений в период их вегетации. В этом заключается главное эксплуатационное требование к оросительным системам. Расход воды в каждой из них (Q) варьирует в зависимости от выращиваемых культур, фазы их вегетации, погодных условий, потерь воды в системе и других факторов.

Обозначим через Q_пл полезный расход воды, затрачиваемый на полив с/х угодий, и через Q_лт – потери воды. В любой момент времени (t) величина Q должна быть следующей:

Q(t)= Q_пл(t)+ Q_лт(t) (1)

Расход воды Q(t) равен забору воды из водоисточника (реки, водохранилища, озера). Для его уменьшения в ходе эксплуатации оросительной системы прикладывают усилия к снижению потерь воды. Если в бассейне реки или озера складывается неблагоприятная водохозяйственная ситуация, то лимитируется забор воды в оросительную систему. В таком случае сокращается подача воды на поля.

Оросительные системы весьма разнообразны по масштабам, устройству и режимам работы. Общие требования по их эксплуатации сводятся к соблюдению графиков подачи воды, поддержание систем в работоспособном состоянии, совершенствованию учета объемов забора, подачи и потерь воды (8,9).