- •Преимущества, связанные с использованием водного потенциала
- •1600 М3 воды на 1 га — 47,1 ц с 1 га, а при влагозарядке и трех вегетационных поливах с оросительной нормой 3410 м3 воды на 1 га — 60,5 ц с 1 га.
- •Подпочвенное орошение
- •1600 М3 воды на 1 га — 47,1 ц с 1 га, а при влагозарядке и трех вегетационных поливах с оросительной нормой 3410 м3 воды на 1 га — 60,5 ц с 1 га.
- •Картофель и основные особенности его выращивания
- •Технология капельного орошения картофеля: как осуществить задуманное на дачном участке
- •Фитомелиорация почв
- •Биологические меры борьбы с сорняками
- •Химические меры борьбы с сорняками
- •Типы почвенной влаги
Типы почвенной влаги
Движение воды в почве зависит от степени увлажнения и проявления разнообразных сил. Непременным условием передвижения влаги является разность сил (градиент). Все силы действуют на почвенную влагу в совокупности, но преобладает какая-то определённая в зависимости от влажности почвы. Соответственно
Свободная (гравитационная) вода заполняет крупные почвенные поры, под действием силы тяжести образует нисходящий ток, формируя верховодку и частично просачиваясь в грунтовые воды. За счёт гравитационной воды в почве проходят элювиальные и иллювиальные процессы, из неё образуются все другие формы почвенной влаги. Сама может конденсироваться из парообразной, но преимущественно пополняется за счёт атмосферных осадков.
Парообразная влага присутствует в почве при любом уровне её увлажнения, заполняя поры, свободные от капельно-жидкой. Различают активное и пассивное передвижение парообразной влаги. Первое обусловлено явлениями диффузии, второе происходит вместе опосредованно совместно с перемещением почвенного воздуха. Парообразная влага имеет большое значение в круговороте воды в почве, хотя на неё приходится не более 0,001 % от общей массы почвенной влаги. С течением времени пары воды из почвы улетучиваются в атмосферу, а запасы парообразной влаги пополняются из других форм, в том числе и физически связанных. При одинаковой температуре массы парообразной влаги перемещаются из участков, более насыщенных водяными парами, в менее насыщенные. При разной температуре движение осуществляется в область с меньшей температурой, но вовсе не обязательно, что в сторону более сухого участка. Парообразная влага циркулирует по всему профилю независимо от мощности и глубины залегания грунтовых вод.
Лёд образуется в почвах при понижении температуры из других форм влаги последовательно — начиная от свободных и заканчивая связанными. Так, гравитационная вода замерзает в незасоленных почвах при температурах, близких к 0 °C, а максимально гигроскопическая — только при −78 °С[2]. Промерзание почвы, смоченной не сильнее её общей влагоёмкости, сопровождается улучшением почвенной структуры за счёт спрессования зёрен и комочков водой, замёрзшей в крупных порах, и коагуляции коллоидов в незамёрзших объёмах воды. Промерзание же переувлажнённой почвы влечёт за собой её обесструктуривание из-за разрыва льдом структурных элементов. Замёрзшие умеренно увлажнённые почвы обладают некоторой водопроницаемостью, тогда как переувлажнённые почвы вплоть до своего оттаивания являются водоупорами. Замерзание всей находящейся в почве воды наблюдается для грунтов при температурах[3]:
Грунт |
Интервал температур замерзания |
Каолинит |
-10-20 °C |
Лёгкий суглинок |
-20-30 °C |
Пылеватый суглинок |
-40-50 °C |
Аллювиальная глина |
-50-60 °C |
Морская глина |
-60-70 °C |
Монтмориллонит |
-75-80 °C |
Химически связанная (конституционная) влага — входит в состав молекул веществ (например Al(OH)3), образующих минеральную часть почвы, в виде гидроксильной группы, фактически участвуя лишь при их образовании (например, Al2O3 + 3H2O → 2Al(OH)3). При прокаливании почвы в интервале 400—800 °С удаляется, что сопровождается разложением соответствующего минерала. Наибольшее количество химически связанной воды содержится в глинистых минералах[4], поэтому о её содержании в почве можно судить по степени глинистости грунта.
Кристаллогидратная (кристаллизационная) влага — в отличие от химически связанной, входит в состав веществ целыми молекулами, образуя кристаллогидраты — CaSO4·2H2O (гипс), Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др. Удаляется скачкообразно при температурах 100—200 °С, причём каждая последующая молекула воды отщепляется при более высокой температуре, что приводит лишь к изменению физических свойств минералов, а не к их разложению, как в случае с химически связанной влагой. В больших количествах такая вода имеется в мирабилитовых солончаках.
Химически связанную и кристаллогидратную влагу часто объединяют под названием гидратной. Гидратная влага в почве не передвигается и растениям недоступна.
Гигроскопическая влага — адсорбированная частицами почвы из атмосферы при её влажности менее 95 %, либо остающаяся в почве при её высушивании до воздушно-сухого состояния (обычно при влажности воздуха 50-70 %). Соответственно, при повышении влажности воздуха возрастает и величина гигроскопической влажности почвы. То же происходит и по мере утяжеления гранулометрического состава почвы, что особенно хорошо проявляется при высоком содержании в почве гумуса и ила с диаметром частиц менее 0,001 мм. По представлениям большинства исследователей, гигроскопическая влага не сплошь покрывает частицы почвы, а концентрируется лишь на некоторых участках.
Максимально-гигроскопическая влага адсорбируется почвой из атмосферы с относительной влажностью 95-100 %. При отрицательных температурах максимальная гигроскопическая влажность незасоленной почвы совпадает с процентным содержанием незамёрзшей воды в целом[6]. Адсорбционная способность частиц почвы зависит от их величины, формы и химического состава, причём даже на одной частице мощность слоя влаги может быть различной в зависимости от формы поверхности. При этом часть паров конденсируется на вогнутых участках, в результате чего суммарное количество воды имеет двойную природу, складываясь из адсорбированной и капиллярно-конденсированной влаги.
Гигроскопическая и максимально-гигроскопическая влага удаляются из почвы при нагреве до 100—105 °C, растениям эти формы недоступны.
Плёночная (молекулярная) влага — дополнительная влага, адсорбируемая почвой из жидкой фазы поверх слоя максимально-гигроскопической. С частицами почвы связана слабее, чем последняя, причём рыхлость возрастает от внутренних слоёв ко внешним. По этой причине плёночная влага, хотя слабо, но усваивается растениями. Передвигается она под влиянием градиентов напора воды, температуры и влажности почвы, а также осмоса, её скорость же ограничивается десятками сантиметров в год[5].
Капиллярная влага — удерживается и передвигается по мелким порам в почве под действием капиллярных сил. В порах более 8 мм в диаметре сплошной вогнутый мениск не образуется, так как капиллярные силы не выражены. В порах же менее 3 мкм вода находится преимущественно в адсорбированном состоянии, а капиллярное движение сильно затруднено или вообще отсутствует. Соответственно, наибольшая интенсивность капиллярного движения влаги наблюдается в почвах со средним гранулометрическим составом (лёссовидные суглинки и т. п.); осуществляется же оно сообразно градиентам влажности, температуры и химического потенциала (осмоса): в зоны с меньшим увлажнением и менее нагретые. Выделяется три вида капиллярной влаги: подпёртая (когда капилляры нижней своей частью сообщаются с водоносным горизонтом — почвенной верховодкой или грунтовыми водами), подвешенная (когда капиллярная влага оторвана от водоносных горизонтов и удерживается равнодействующей силой менисков) и посаженная (образующаяся при движении воды при резкой смене гранулометрического состава и на границах с внутрипочвенными пустотами). Капиллярная влага бывает открытая и закрытая (замкнутая) для проникновения воздуха. Закрытая находится непосредственно под водоносными горизонтами, и капилляры оказываются полностью заполнены водой, хотя и содержащей некоторое количество растворённого воздуха; вода же открытого типа чередуется в капиллярах с участками, заполненными воздухом и появляется в почве обычно через некоторое время после осадков или полива. Капиллярная влага легко доступна растениям и является одним из основных источников их водного питания; посредством её передвигается основная масса растворимых солей из нижних горизонтов.
Внутриклеточная вода содержится в отмерших неразложившихся частях растений. До полного разложения растительной массы такая вода растениям не доступна. Большой процент её имеется в слабо- и неразложившихся торфах, дернине и лесной подстилке.
384.
Получение максимального эффекта от орошения в значительной степени зависит от правильности выбора времени начала полива. Проектный режим орошения лишь приближенно определяет сроки проведения вегетационных поливов. Непосредственно время очередного полива устанавливают в процессе роста и развития растений, учитывая физиологическое состояние самих растений, содержание влаги в корневом слое почвы, напряженность метеорологических условий и тому подобное. В практике орошаемого земледелия, и в овощеводстве в частности, применяют разные методы и подходы к назначению сроков вегетационных поливов. Все методы в зависимости от их конструктивных особенностей и характерных признаков исследователями Института водных проблем и мелиорации НААНУ разделены на 4 группы:
методы, базирующиеся на определении влагозапасов почвы;
расчетные методы;
биологические методы;
визуальные методы.
Методы, базирующиеся на определении влагозапасов почвы Само название группы свидетельствует о необходимости систематического наблюдения во времени за динамикой фактических влагозапасов в корнеобитаемом слое почвы. Методы этой группы — одни из самых распространенных в практике орошаемого земледелия, что свидетельствует об их точности и надежности. Не лишены они и определенных недостатков, основным из которых является отсутствие связи с растениями (не учитывается физиологическое состояние растительного организма). Профессор В. А. Емельянов предложил следующую классификацию методов первой группы:
прямые — непосредственно направленные на прямое определение содержания влаги в почве;
непрямые — базирующиеся на определении параметров, которые находятся в тесной корреляционной связи с влажностью почвы (электро- и теплопроводность, капиллярный потенциал, электрическая емкость и др.);
точечные — определяющие влажность почвы в отдельных репрезентативных точках (пробах);
плоскостные — определяющие влажность почвы одновременно с определенной площади (табл. 1).
Расчетные методы Определять сроки вегетационных поливов овощных культур можно различными расчетными методами, базирующимися на корреляционной зависимости испарения и метеорологических показателей. Расчетные методы подразделяют на физические — учитывающие только метеорологические показатели и биофизические — учитывающие еще и биологические особенности культур. Существует свыше 60 различных расчетных методов для определения суммарного испарения. Кратко рассмотрим наиболее известные из них. 1. Биоклиматический метод А. М. Алпатьева (1954), усовершенствованный впоследствии С. М. Алпатьевым (1965). В его основу положена связь суммарного испарения с дефицитом влажности воздуха и биологическими свойствами сельхозкультур. Для вычисления суммарного испарения используют уравнение: E = K∑d, где E — суммарное испарение, мм; K — биологический коэффициент, который для разных культур имеет разные значения и изменяется в течение вегетационного периода; ∑d — сумма среднесуточных дефицитов влажности воздуха, мбар. Это уравнение позволяет вычислять суммарное испарение разных культур как за весь вегетационный период, так и в течение отдельных фаз их роста или календарных периодов. Биологические коэффициенты (K) получают по данным многолетних наблюдений за водопотреблением культур при орошении, когда культуры выращивают в условиях оптимального увлажнения почвы, а также по данным метеорологических наблюдений за тот же период, в частности — по данным о дефиците влажности воздуха. По этому методу для основных орошаемых культур установлены биологические коэффициенты, разработана методика установления сроков и норм поливов, которыми пользуются проектные организации при проектировании оросительных систем. Этот метод пригоден также для корректировки режимов орошения сельхозкультур в процессе эксплуатации оросительных систем. Используя биологические коэффициенты и данные ближайшей метеорологической станции о дефиците влажности воздуха, можно вычислить суммарное испарение за период любой длительности, а сроки поли-вов — установить на основе соответствующих водобалансовых расчетов. Для этого, кроме суммарного испарения, нужно иметь данные о количестве осадков, выпадающих в течение вегетационного периода, о фактическом запасе влаги в почве на начало вегетации, а также данные о потреблении влаги из глубоких слоев почвы. 2. Подобен вышеописанному метод определения сроков полива по среднесуточной температуре воздуха и биофизическим коэффициентам (Г. К. Льгов, 1979). Согласно этому методу, суммарный расход влаги определяют по формуле: E = K х ∑t, где Е — суммарный расход влаги, м3/га; К — биофизический коэффициент, м3/га на 1°С; ∑t — сумма среднесуточных температур воздуха, °С. Зная начальный запас почвенной влаги и имея прогноз среднесуточных температур воздуха для данного периода, можно заблаговременно определить срок полива сельхозкультуры. 3. Для повышения точности расчета водопотребления по биоклиматическому методу В. П. Остапчик (1981) предложил вместо данных о дефиците влажности вводить данные о суточном испарении с водной поверхности. 4. В Северном научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации (Д. Б. Циприс, 1973) разработан расчетный метод определения количества и сроков полива по данным об осадках и температуре воздуха. 5. Украинский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия (Д. А. Штойко, 1971) разработал метод определения суммарного испарения в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха — тепло-водно-балансовый метод. Зная среднесуточную температуру и относительную влажность воздуха, гидротехник или агроном хозяйства может рассчитать расходы воды и установить срок полива. 6. За рубежом достаточно распространенным является метод Х. Л. Пенмана (Англия), в котором основное расчетное уравнение выведено из уравнения энергетического баланса поверхности почвы. Метод позволяет оценить суточную величину суммарного испарения как функцию солнечной радиации, температуры воздуха, давления и скорости ветра. 7. Наиболее характерным для эмпирической группы методов, когда суммарное испарение определяется при помощи формул, выведенных на основе статистической обработки экспериментальных данных, полученных в конкретных почвенно-климатических условиях, является метод Блейни и Кридла (США). Согласно этому методу, суммарное испарение вычисляют, используя данные о среднемесячных температурах воздуха, продолжительности светового дня и коэффициенте интенсивности водопотребления. 8. Примером расчетного метода является разработанный Торнвейтом (США) метод определения месячной потенциальной величины суммарного испарения на основе данных о среднемесячных температурах воздуха. Этот метод используют лишь в том случае, когда такие данные являются единственным климатическим параметром. Известны также расчетные методы М. М. Иванова, Г. Т. Селянинова, В. С. Мезенцева, М. М. Бейкала, О. И. Шарова, Тюрка (Франция), Клодта (Германия) и др. С внедрением в практику орошения сельскохозяйственных культур капельного способа полива некоторые зарубежные ученые предлагают назначать вегетационные поливы, применяя данные об испарении влаги с водной поверхности, вводя поправочные коэффициенты, учитывающие особенности водопотребления растений. Длительность и количество поливов устанавливаются в каждом конкретном случае в зависимости от водно-физических свойств почвы, видовых и сортовых особенностей культур. Несмотря на большое количество расчетных методов, все они имеют ограниченную зону применения, не отличаются большой точностью в связи с образованием в среде растений своеобразного фитоклимата, особенностями испарения из почвы при разном ее увлажнении, что в условиях капельного орошения имеет большое значение, существенными изменениями погодных условий в одной и той же климатической зоне. К недостаткам определения режима орошения сельхозкультур по биоклиматическим методам относится и четко выраженная их локальность, отсутствие связи с фактическими запасами продуктивной влаги, учета биологических и сортовых особенностей растений и т. п. Предыдущие исследования ИВПиМ показывают, что при капельном орошении фактическая интенсивность водопотребления из зоны увлажнения превышает расчетные величины по известным методам. В то же время, из-за этого возникают существенные осложнения при обосновании параметров режимов орошения и питания при условии применения способов полива с локальным характером увлажнения почвы. Биологические методы Биологические методы (методы фитомониторинга) основываются на диагностировании и контроле физиологического состояния растений. Основные показатели, которые берут за основу для этой группы методов, следующие: концентрация клеточного сока, осмотическое давление клеточного сока, величина всасывающей силы листьев, степень открытия устьиц и др. Благодаря высоким технологиям за рубежом внедряют некоторые более современные методы этой группы — например, разно-образные сенсорные методы, фиксирующие динамику (скорость) роста вегетативных и продуктивных органов растений. Между физиологическими показателями и влажностью почвы существует обратная зависимость, которая и положена в основу определения водного состояния растений. Эту зависимость необходимо устанавливать экспериментально в конкретных условиях для каждой культуры. В бывшем СССР был выполнен значительный объем исследований по установлению критических значений концентрации клеточного сока и всасывающей силы листьев для овощных культур и картофеля, которые отвечают нижнему порогу влажности почвы, были разработаны практические рекомендации для определения сроков полива. Испытания в производственных условиях метода диагностики вегетационных поливов по физиологическим показателям, проведенные в разных регионах Украины, подтвердили его достоверность и надежность. Этот метод имеет и некоторые недостатки: его применяют только для поверхностных способов орошения и дождевания. Ограниченность использования этого метода обусловлена снижением реакции растения по мере приближения влажности почвы к верхнему пределу, высокой чувствительностью физиологических показателей к изменениям внешних условий, а также колебанию первых в связи с сортовыми особенностями и возрастом растений, местоположением листьев и др. Поэтому внедрение капельного орошения, обеспечивающего возможность поддержания влажности почвы в более узком оптимальном диапазоне близкой к НВ, в практику орошения овощных культур вызывает необходимость поиска новых, более совершенных методов диагностирования сроков полива.
386.
Рекультивация представляет собой совокупность инженерно-технических и санитарно-гигиенических мероприятий призванных восстановить экологический баланс почвы и водоемов, нарушенный в результате деятельности человека.
Рекультивацией и обустройством свалок занимаются коммунальные службы населенных пунктов, промышленные предприятия и специализированные фирмы. Свалки по своей сути представляют отвалы сложных конгломераций продуктов жизнедеятельности, производств и частей природных компонентов. Поэтому их организация и технология строительства определяется видом складируемых отходов и способом управления их деструкцией.
Рекультивация свалки производится после затухания процессов в теле полигона и состоит из двух основных этапов: технического и биологического. Первый этап включает меры по обеззараживанию отходов, консервации фильтрата, ландшафтных работ по выравниванию терриконов и засыпке траншей, углублений и провалов почвы, возведению гидротехнических и мелиоративных сооружений. В заключении завозится слой плодородной почвы, полностью покрывающий территорию полигона.
Вторым этапом проводятся агротехнические мероприятия по высадке растений, улучшающих свойства почвы. Таким образом, уродливая свалка со временем может применяться в качестве пастбища, через 3 года здесь можно выращивать овощи, а через 10-15 лет даже фруктовые деревья. Если полигон в большей части использовался под вывоз строительных отходов, то после рекультивации на его месте можно возводить здания как промышленного, так и гражданского назначения.
Рекультивация отработанных свалок не позволяет полностью избавиться от глобальной проблемы утилизации отходов, но является одним из действенных методов ее решения.
В большинстве случаев хранилища и свалки различного рода отходов образуются на местах бывших карьеров по добыче минеральных сырьевых ресурсов. Многие из этих карьеров располагаются в поймах рек с крайне неблагоприятными гидрогеологическими условиями: высоководопроницаемыми породами, высоким стоянием уровня грунтовых вод, разгрузкой потока грунтовых вод в поверхностные водные источники. Угроза вредного влияния на состояние окружающей среды в этих случаях еще более возрастает, а в некоторых местах на протяжении всего времени существования хранилищ отходов и свалок происходит заражение грунтовых вод и окружающего пространства.
Рекультивация и санирование техногенно загрязненных территорий — это комплексный процесс, при формировании которого необходимо учитывать следующие факторы: • региональное планирование, перспективный план развития территории, района; • требования органов, в функции которых входит защита окружающей среды; • экономические условия региона.
Решить эту задачу можно только на основе использования новейших строительных технологий и материалов, научных достижений в области геотехники, геологии и механики грунтов, позволяющих вернуть «мертвые» площади в городскую или районную структуру
В настоящее время существуют следующие способы рекультивации загрязненных территорий: 1. Вывоз отходов и дальнейшее их захоронение на специальных полигонах; 2. Вывоз отходов после предварительной сепарации (разделения на составные части) и переработки с целью уменьшения части отходов, подлежащих дальнейшему захоронению и их вторичному использованию; 3. Санирование территории без вывоза отходов и обеспечение санитарных и технических условий для дальнейшего ее использования.
Способ санирования выбирают в зависимости от конкретных условий территории, места ее расположения, объемов и свойств свалочного грунта, плана перспективной застройки, стоимости, временных затрат и возможностей инвестора. Первый способ рекультивации можно успешно применять для ликвидации небольших свалок и при наличии полигона для захоронения отходов, удаленного на небольшое расстояние, когда транспортные затраты и стоимость захоронения невелики.
Второй способ пригоден в условиях, позволяющих разместить вскрышное, сортировочное и, при необходимости, дробильное оборудование для переработки и сепарации отходов. В этом случае разделение отходов на органические, минеральные, металлические и пластмассовые составляющие позволит использовать методы компостирования, снизить часть отходов, подлежащих захоронению, и получить, например, из минеральной составляющей вторичные строительные материалы (щебень), реализация которых позволит вернуть часть вложенных средств. В частности, этот метод может быть эффективен при рекультивации моносвалок строительного мусора и грунтов, полученных в результате строительных и горнодобывающих работ.
Третий способ может быть использован при санации относительно больших площадей, когда вывоз отходов окажется весьма дорогостоящим и потребует значительных затрат времени или будет невозможен в силу других обстоятельств (например, в результате обводненности территории или свалки). В этом случае техногенный грунт должен быть хорошо изучен, установлены его влияние на грунты и грунтовые воды и возможность эмиссии вредных веществ в окружающее пространство и определено техническое решение, обеспечивающее консервацию свалочных грунтов и устранение их вредного влияния на окружающее пространство (грунты, грунтовые воды, воздух).
Большое значение имеют перспективный план дальнейшего использования территории, функциональное назначение зданий и сооружений, которые предполагается разместить на санируемом пространстве (индустриальная зона, склады, рекреационная зона, жилая застройка и др.), определяющих уровень санитарных требований к санируемой территории.
Анализ и обобщение этих параметров позволят разработать концепцию санирования, определить требуемые мероприятия, выбрать технологические решения и строительные материалы.
Конструкция изоляционного экрана, обеспечивающего консервацию свалочных грунтов, конкретный тип гидроизоляционных и дренажных материалов, армирующих элементов основания и грунтов засыпки можно определить только на основе конкретных данных как инженерно-геологических изысканий, так и плана перспективного развития территории.
Немаловажными факторами комплексного решения проблемы являются стоимость выполнения работ и поиск инвестора. Эта работа должна быть выполнена совместно с проработкой технического решения, так как любое самое хорошее техническое решение может остаться только на бумаге, если оно не имеет экономического базиса.
Таким образом, вопрос о новом использовании техногенно загрязненной территории — это комплексная техническая и экономическая задача. Успех ее решения определяется уровнем проектного менеджмента, который должен быть осуществлен на самых ранних стадиях проекта, и уровнем технической компетенции проектировщика и разработчика концепции проекта. Это требует подготовки и переподготовки высококвалифицированных строительных кадров, эколого-экономической ориентации, обобщения и освоения зарубежного опыта, создания новой нормативно-технической базы по инженерным изысканиям, расчету и проектированию сооружений на техногенно загрязненных территориях.
388.
Укомплектованный график поливов строится с целью наглядности проведения поливов. Его используют для расчета насосной станции, диаметров трубопроводов, размеров оросительных каналов и сооружение на них, для составления плана водопользования.
Целью укомплектования является установление очередности полива культур. При укомплектовании выполняют следующие условия:
1. Величины поливных норм не изменяют;
2. Очередность полива устанавливают с учетом биологических и агротехнических особенностей культуры;
3. Укомплектованные сроки проведения поливов не должны выходить за пределы неукомплектованной схемы (допускается смещение сроков полива влево до 3-5 суток и, как исключение, вправо 2-3 суток);
4. Не следует допускать краткосрочные перерывы в поливах (1-2 дня);
5. В укомплектованной схеме поливные расходы принимают равными или кратными расходу дождевальной машины.
3. Ведомость неукомплектованного и укомплектованного графиков полива
Гидромодуль (от гидро... и лат. modulus — мера) — средний расход воды одним гектаром посева с.-х. культуры за определенный период, т. е. удельный расход воды. Гидромодуль (q) выражается в л/с на 1 га. Различают гидромодуль потребления воды (q') — расход её на 1 га площади поля без учёта потерь в оросительной сети и гидромодуль подачи (q'')— расход воды с учётом потерь в оросительной сети. При поливной норме т м3/га, поливном периоде t суток и круглосуточном поливе
Если КПД оросительной системы в период t равен h, то
Зная площадь орошаемого участка w га и гидромодуль, можно определить потребление воды участком (Q' нетто) и подачу воды в головную часть оросит, системы (Q" брутто) за время t:
Q' = w · q' л/сек; Q" = w · q" л/сек.
При посеве на орошаемом участке нескольких культур, занимающих соответственно a1, a2,..., ai, % площади,
Так же получают значения q"1, Q'1, Q"1, т. е. умножают величины q ", Q', Q" на При одновременном поливе нескольких культур их гидромодули складывают.
Определив поливные и оросительные нормы каждой культуры, сроки и гидромодули поливов, составляют графический план водопользования орошаемого участка в течение всего вегетационного периода, или график гидромодуля. Для этого на оси абсцисс откладывают время t, а по оси ординат гидромодуль q. Если ординаты резко различны и отражают перерывы в подаче воды, то график укомплектовывают, т. е. изменяют сроки и продолжительность поливных периодов (в допустимых для каждой культуры пределах) и поливные нормы, сохраняя оросительные. Примерные значения гидромодуля для хлопковых севооборотов Средней Азии 1,05-0,80 л/с на 1 га, для зерново-кормовых и зерново-пшеничных севооборотов южных районов Украины и Заволжья 0,50—0,40 л/сек на 1 га, для овощных и кормовых культур Центральночернозёмной зоны 0,5-0,3 л/с на 1 га. Гидромодуль рисовых оросительных систем более высокий: при первоначальном затоплении 2,5-2 л/с на 1 га, при поддержании затопления 2,0-1,0 л/с на 1 га.
При составлении плана полива нужно стараться не оставлять сухих участков, равномерно распределять объем воды, поскольку перелив вреден для растений, а на газоне он сразу отразится в виде пятен разного цвета. Вода не должна попадать на дорожки и строения. Это требование зачастую значительно увеличивает количество поливочных разбрызгивателей, поскольку приходится размещать дождеватели меньшего радиуса, сокращая их зону захвата до сектора, по периметру дорожек и строений. При этом всего несколько дождевателей большой мощности и радиуса действия могут покрыть весь участок.
389.
Технические мероприятия по рекультивации нарушенных земель подразделяются на следующие виды:
- структурно-проективные: создание новых проектных поверхностей и форм рельефа (профилирование, террасирование, вертикальная планировка), землевание, торфование, кольматаж, создание экранов, удаление ненужной древесно-кустарниковой растительности, пней, камней, разделка кочек;
- химические: известкование, гипсование, кислование, внесение сорбентов, органических и минеральных удобрений;
- водные (гидротехнические): осушение, орошение, регулирование сроков затопления поверхностными водами;
- теплотехнические: мульчирование, грядование, обогрев, применение утеплителей.
Практически всегда на нарушенных землях необходима планировка и землевание. Планировку в зависимости от направления рекультивации, объемов и расстояния транспортировки почвенного слоя проводят по всей территории (сплошная) или по отдельным участкам (частичная), ее включают в состав работ по террасированию и выполаживанию откосов отвалов, карьерных выемок, кавальеров и насыпей.
Сплошная планировка (разравнивание) выполняется при подготовке земель к сельскохозяйственному использованию и созданию лесных массивов, частичная - при подготовке земель к озеленению, созданию защитных или лесных водо-охранных полос, при благоустройстве территорий для целей рекреации или для придания нарушенным землям эстетичного вида с многообразием форм микро- и мезорельефа.
Планировка насыпей проводится в два этапа: предварительная и окончательная через 2…3 года с обязательным засевом поверхности насыпи бобово-злаковыми травами в промежутках между этапами.
Землевание – это нанесение почвенного слоя на спланированную поверхность или внесение почвы (потенциально плодородных пород) в другую почву для улучшения водно-физических, агрохимических и тепловых свойств. Содержание гумуса в почве, наносимой на спланированную поверхность, должно быть не менее двух процентов.
В качестве потенциально плодородных пород используют супесчаные и суглинистые грунты.
Землевание особенно необходимо при создании рекультивационного слоя на землях, непригодных по физическим или химическим свойствам для проведения биологической рекультивации. Мощность рекультивационного слоя на потенциально плодородных породах определяется направлением использования нарушенных земель, например: при создании сельскохозяйственных угодий наносимый почвенный слой должен быть не менее 20…25 см, дальнейшее увеличение глубины землевания определяется уже экономическим эффектом, получаемым за счет прибавки урожая от этого мероприятия.
В зависимости от площади и состояния нарушенных земель техническая рекультивация может ограничиваться двумя рассмотренными способами или созданием крупных инженерных систем с необходимым набором элементов управления потоками вещества. Для земель сельскохозяйственного использования – это мелиоративные системы, для рыбохозяйственного использования – это могут быть прудовые системы, для лесохозяйственного использования – это лесомелиоративные системы, для загрязненных земель – инженерно-экологические системы и т.д. Эффективность таких систем зависит от уровня инженерного исполнения и технологии управления движением минеральных и органических веществ в компонентах природы.
