6.2.2 Поля зрошення

Полями зрошення називаються спеціально підготовлені і сплановані земельні ділянки, призначені для очищення стічних вод і вирощування на них сільськогосподарських культур. При влаштуванні полів зрошення переслідують дві мети: санітарну – очищення стічних вод, і сільськогосподарську – використання стічних вод як джерела вологи і речовин, що містяться в ній, як добрива.

Використання стічних вод для зрошення відоме з давніх часів. Особливо широке застосування воно отримало із середини дев’ятнадцятого сторіччя, коли з розвитком промисловості та зростанням міст збільшився об’єм стічних вод, що підлягають видаленню з їх території. У Росії перші поля зрошення були влаштовані в Одесі (1887 р.), після цього у Києві (1894 р.) і, нарешті, в Москві (1898 р.). Однак в подальшому при збільшенні обсягу стічних вод поля зрошення були переведені на режим полів фільтрації, а надалі для більшої частини стоків замінені спорудами штучного біологічного очищення.

Придатність стічних вод для зрошення оцінюється комплексом показників: мінералізація не вище 2 г/л, нейтральна реакція, наявність елементів живлення (азот, фосфор, калій), відсутність токсичних речовин тощо. В останні роки вимоги до якості води, що використовується для зрошення, значно підвищилися, і у ряді випадків для зрошення дозволяється використовувати стічну воду тільки після її біологічної очистки. У цьому випадку поля зрошення виконують функцію споруд для доочищення стічних вод.

Загальний вміст солей не повинен перевищувати 3–4 г/л, в тому числі біогенних елементів – 1–1,5 г/л. При більшому вмісті солей в стічних водах вимагається їх спеціальна підготовка (розбавлення, нейтралізація тощо).

Розрізняють два види полів зрошення:

1. Комунальні поля зрошення, головним завданням яких є очищення стічних вод, а використання для сільськогосподарських цілей відіграє допоміжну роль. Експлуатація полів цього типу знаходиться у віданні комунальних органів. За конструкцією вони аналогічні полям фільтрації. Основна відмінність комунальних полів зрошення від полів фільтрації, крім вирощування на них сільськогосподарських культур, полягає у менших навантаженнях, що складають 10–90 м³/(м²×добу). Однак ці навантаження є максимально допустимими за умовами вирощування сільськогосподарських культур. При комунальних полях зрошення влаштовуються поля фільтрації, які приймають стічні води у періоди посівної, збирання врожаю й сильних дощів. На цих же полях фільтрації здійснюється також зимове наморожування стічних вод.

2. Сільськогосподарські поля зрошення, на яких використання стічних вод для сільського господарства і їх очищення являють єдине ціле. Поля цього типу влаштовують на сільськогосподарських землях без вилучення їх у землекористувачів і залишають у віданні останніх. Стічні води подаються на поля незалежно від пори року і метеорологічних умов.

При влаштуванні й експлуатації полів зрошення будь – якого типу повинні дотримуватися певні санітарні вимоги. Зокрема, забороняється зрошувати неочищеними стічними водами поля при вирощуванні на них овочів, що вживаються в їжу в сирому вигляді.

Сільськогосподарські поля зрошення влаштовують у різноманітних кліматичних районах, за винятком північних, на ґрунтах, придатних для землеробства. Природний ухил земельних ділянок не повинен перевищувати 0,03 (найбільш прийнятний ухил 0,005–0,015), що у більшості випадків дозволяє відмовитись від попереднього горизонтального планування зрошуваних ділянок (можна обмежитися тільки вирівнюванням мікрорельєфу).

У порівнянні з полями фільтрації санітарно–захисні зони полів зрошування зменшуються на 100 м.

При використанні на полях зрошення міських стічних вод вони спочатку подаються на очисну станцію, де піддаються механічному очищенні на гратах, у піскоуловлювачах і первинних відстійниках. У нічний час вода надходить у регулюючі ємності. Після відстійників стічна вода самопливом чи за допомогою насосів подається у найвищі точки, звідки самопливом розподіляється по полях.

На територію полів вода подається зрошувальною мережею, яка поділяється на:

• постійну, що складається з постійних магістральних і розподільчих трубопроводів, якими стічна вода підводиться до полів;

• на тимчасову, що складається із переносних трубопроводів, тимчасових зрошувачів, улоговин і водовідвідної борозни;

• на поливну, що складається з борозни, смуг і підґрунтових зволожувачів.

Стічні води подають у найвищу точку полів у розподільний колодязь, звідки вода мережею розподільних каналів надходить в окремі карти. Для розподілу води усередині карт полів зрошення перед поливами улаштовують тимчасову зрошувальну мережу у вигляді смуг або борозен. Для рівномірного заповнення водою карти планують з поздовжнім й поперечними ухилами залежно від водонепроникності ґрунту (для легких суглинків 0,001 й 0,002, для супісків 0,002 й 0,003, для пісків 0,003 й 0,004). Зрошувальна мережа повинна бути запроектована так, щоб стічна вода подавалася самопливом у кожну з ділянок території, що обслуговується цією мережею.

Зрошувальну мережу проектують з керамічних або азбестоцементних труб діаметром 75–100 мм. Дозволяється застосування зрошувальних лотків з цегли, бетону й інших матеріалів. Вкладають зрошувальні труби в піщаних ґрунтах з ухилом 0,001–0,003, а в супіщаних – горизонтально. Відстань між паралельними зрошувальними трубами у пісках 1,5–2,0 м, у супісках – 2,5 м. Керамічні труби прокладають із проміжками 15–20 мм; стики труб згори перекривають толем або повстю. В азбестоцементних трубах зрошувальних мереж знизу роблять прорізи на половину діаметра шириною 15 мм. Відстань між прорізами повинна бути не більшою 2 м. Для притоку повітря на кінцях зрошувальних труб встановлюють стояки діаметром 100 мм на висоту 0,5 м над поверхнею землі. Трубопроводи постійної зрошувальної мережі вкладають з урахуванням промерзання ґрунту на орних землях на глибину 0,7–1,2 м, а під дорогами – нижче глибини промерзання ґрунту на 0,1 м до верха труби.

При визначенні необхідної площі полів зрошення необхідно розрізняти наступні види норм навантажень, м³/га: 1) середньодобова норма – об’єм стічних вод, який припадає на 1 га зрошуваної площі полів у середньому за 1 добу протягом певного періоду; зазвичай прийнято вказувати середньодобову норму за рік; 2) зрошувальна норма – об’єм води, необхідний для вирощування даної культури за весь вегетаційний період; 3) поливна норма – об’єм води, що подається за один полив; 4) удобрювальна норма – об’єм води, необхідний для культури, що вирощується, виходячи з удобрювальних властивостей стічної води; 5) норма зимового зрошення.