- •Введение
- •Глава 1. Инженерная мелиорация на современном этапе развития науки и общества
- •1.1. Природообустройство. Мелиорация как часть природообустройства.
- •1.2. Общие подходы к мелиорации земель
- •1.3. Понятие геосистемы. Природные и техногенные ландшафты
- •1.4. Цели, задачи, виды мелиорации
- •1.5. Потребность в различных мелиорациях по климатическим зонам. Водный баланс мелиорируемых территорий
- •Водный баланс мелиорируемых территорий
- •1.6. Категории земель по назначению и правовому режиму. Мелиоративный режим
- •1.7. Нормативные документы в области природопользования. Основы проектирования гидротехнических мелиоративных сооружений
- •1.8. Изыскания при проектировании мелиоративных мероприятий
- •1.9. Основные гидрогеологические понятия и определения. Вода в горных породах. Фильтрация в грунтах
- •1.10. Условия питания, движения и дренирования подземных вод. Типы подземных вод. Режим подземных вод
- •Глава 2. Осушительные мелиорации несельскохозяйственных земель
- •Факторы подтопления и заболачивания территорий: естественные и искусственные. Обоснование необходимости осушения территорий. Норма осушения
- •2.2. Определение методов и способов осушения земель в зависимости от типа водного питания и водного баланса переувлажненных территорий
- •Водный баланс переувлажненных земель
- •2.3. Осушительные системы. Ограждающая, регулирующая, проводящая сети
- •Ограждающая сеть
- •Проводящая сеть
- •Регулирующая сеть
- •Сооружения на осушительной сети.
- •Устьевые сооружения
- •2.4. Закрытая осушительная система. Дренаж. Классификация дренажей. Конструкции дренажей. Общие системы дренажей. Местные дренажи
- •Конструкции дренажа
- •Общие системы дренажей
- •Местные дренажи
- •2.5. Особенности мелиорации земель поселений. Ускорение отвода
- •Ускорение отвода поверхностного стока
- •Ограждение территории от притока поверхностных вод
- •Понижение уровня грунтовых вод
- •Искусственное повышение поверхности территории
- •2.6. Водопонижение при строительстве зданий и сооружений. Водоотвод. Водоотлив
- •Учет возможных последствий подтопления территорий при проектировании гидротехнических сооружений
- •Устройство дренажей гидротехнических сооружений
- •Проектирование противофильтрационных элементов набережных
- •2.8. Мелиорация земель промышленности. Мелиорация земель добывающей промышленности. Осушение болот с целью добычи торфа. Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- •Мелиорация земель добывающей промышленности
- •Осушение болот с целью добычи торфа
- •Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- •2.9. Мелиорация земель транспорта. Дренаж автомобильных дорог. Водоотвод и дренаж на аэродромах. Осушение территории порта
- •Дренаж автомобильных дорог
- •Водоотвод и дренаж на аэродромах
- •Осушение территории порта
- •2.10. Мелиорация земель лесного фонда. Осушение лесных земель
- •Глава 3. Мелиорация сельскохозяйственных земель
- •3.1. Мелиорация в сельском хозяйстве. Характеристика сельскохозяйственных земель России
- •Характеристика сельскохозяйственных земель России
- •3.2.1. Осушительные мелиорации. Избыточно увлажненные минеральные земли
- •3.2.2. Требования сельскохозяйственного производства к водно-воздушному режиму почвы. Норма осушения сельскохозяйственных земель. Способы осушения
- •Способы осушения
- •3.2.3. Осушение сельскохозяйственных земель открытым и закрытым способом. Условия применения. Кротовый и щелевой дренаж
- •Кротовый и щелевой дренажи
- •3.3. Оросительные мелиорации
- •3.3.1. Режим орошения земель. Суммарное водопотребление. Оросительная норма
- •3.3.2. Поливные нормы и сроки поливов. Невегетационные и дополнительные поливы. Графики гидромодуля. Особенности режима орошения риса Поливные нормы и сроки поливов
- •Невегетационные и дополнительные поливы
- •Графики гидромодуля
- •Особенности режима орошения риса
- •3.3.3. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Поверхностный способ полива. Полив дождеванием. Типы дождевальных систем. Внутрипочвенный полив
- •Поверхностный способ полива
- •Временный ороситель; 2 -чеки; 3 -прораны; 4 – валики
- •Полив дождеванием
- •Внутрипочвенный способ полива
- •3.3.4. Оросительные системы, основные элементы. Проводящая и регулирующая оросительная сеть. Конструкции и расчет оросительной сети
- •Проводящая оросительная сеть
- •Регулирующая оросительная сеть
- •Конструкции и расчет оросительной сети
- •3.3.5. Источники воды для орошения. Качество оросительной воды. Орошение поверхностными и подземными водами. Лиманное орошение. Орошение сточными водами
- •Качество оросительной воды
- •Орошение поверхностными и подземными водами
- •Лиманное орошение
- •Орошение сточными водами
- •3.3.6. Головные водозаборы. Типы водозаборов, особенности применения
- •Типы бесплотинных водозаборов
- •Плотинные водозаборы
- •Водозаборы с насосной станцией
- •3.3.7. Отстойники на водозаборных сооружениях. Характеристики взвешенных наносов. Расчеты отстойников. Сороудерживающие решетки
- •Характеристики взвешенных наносов
- •Расчеты отстойников
- •Сороудерживающие решетки
- •3.3.8. Дренаж на орошаемых землях. Мелиорация засоленных земель
- •Мелиорация засоленных земель
- •3.4. Мелиорация в садово-парковом хозяйстве. Особенности мелиоративных мероприятий на малых площадях
- •Орошение садовых и дачных участков
- •Системы полива для садового участка
- •Глава 4. Природоохранное обустройство территории
- •4.1. Защита земель от водной эрозии и оврагов
- •Степень опасности наводнений
- •4.3. Борьба с размывами берегов рек, водохранилищ и морей
- •4.3.10. Стенки свайного типа:
- •4.4. Борьба с оползнями и селями Борьба с оползнями
- •Борьба с селевыми потоками
- •4.5. Обводнение территорий. Потребность в обводнении
- •4.6. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем
- •Зоны влияния мелиоративной системы
- •Состав мероприятий по охране окружающей среды
- •4.7. Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов
- •Список литературы
Особенности режима орошения риса
Рис, одна из наиболее распространенных сельскохозяйственных культур, - растение-гидрофит, которое не нуждается в кислороде почвенного воздуха, а получает его через листья и стебли. Это дает возможность поливать рис затоплением, которое применяют для регулирования теплового и солевого режимов почвы, для борьбы с сорняками. Непрерывным или длительным затоплением поливают 76 % посевов риса на Земле.
В связи с необходимостью создания и поддержания слоя воды на поверхности земли при орошении риса воды затрачивается больше, чем для других культур. Оросительная норма риса
М = Е - Ос + W1 + W2 + W3+ W4 + W5 + W6, (3.3.5)
где Е— суммарное водопотребление риса за период вегетации; Ос - атмосферные осадки за вегетацию; W1 — объем воды, идущей на заполнение до полной влагоемкости слоя от поверхности земли до уровня грунтовых вод или до водоупора перед затоплением; W2 - объем воды, требуемой для создания слоя на поверхности земли; W3- объем воды, расходуемой на боковую и глубинную фильтрацию; W4, - объем воды, теряемой в сооружениях и на фильтрацию через оградительные земляные валики; W5 - объем воды, затрачиваемой на создание проточности воды в рисовых чеках; W6 - объем воды, затрачиваемой на сбросы воды из чеков.
Оросительная норма риса в зависимости от природных условий, режима орошения, сорта риса, технического состояния оросительной системы изменяется в широких пределах. Она может составлять от 500 до 3000 мм и более. График гидромодуля риса составляют по периодам, соответствующим режиму подачи воды (первоначальное затопление, поддержание слоя воды, сбросы воды, увеличение слоя).
При длительном затоплении ухудшаются водно-физические свойства почвы, нарушаются химические и микробиологические процессы, снижается плодородие почвы, поэтому посевы риса не должны превышать 70...75 % состава севооборота. В рисовый севооборот вводят люцерну, клевер, кукурузу, сою, озимую пшеницу. График гидромодуля для рисового севооборота составляют по обычным правилам, складывая гидромодули отдельных культур с учетом их содержания в севообороте.
3.3.3. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Поверхностный способ полива. Полив дождеванием. Типы дождевальных систем. Внутрипочвенный полив
Сельскохозяйственные культуры и другие зеленые насаждения поливают следующими способами: поверхностным самотечным, дождеванием, внутрипочвенным, подпочвенным, капельным. Дополнением к ним могут быть дисперсное и аэрозольное увлажнение. Каждому способу полива соответствуют элементы и устройства, переводящие воду из состояния сосредоточенных токов в состояние почвенной влажности, - это регулирующая оросительная сеть и техника полива.
Поверхностный способ полива
При поверхностном способе полива вода распределяется по поверхности земли - бороздам, полосам, чекам и поступает к корням растений путем гравитационного и капиллярного впитывания. Этот способ можно применять на территориях со спокойным рельефом, уклонами 0,0005...0,01, достаточной мощностью почв, при поливных нормах не менее 600 м3/га, промывках засоленных земель.
По бороздам поливают широкорядные пропашные, плодовые, кустарниковые культуры, виноградники, ягодники. Борозды нарезают в междурядьях по направлению благоприятного уклона параллельно сторонам поля. Ширина междурядий зависит от вида растений, проницаемости почв и может составлять 0,45... 1,5 м. Борозды имеют глубину 10...30 см, наполнение h = 3...5 см, ширину по дну b = 3...5 см, заложение откосов т = 1. Длину борозд рассчитывают, и она может составлять 60...400 м. Расход воды в борозду рассчитывают из условий подачи и впитывания поливной нормы, он составляет 0,2...2 л/с. Скорость течения воды по борозде не должна превышать размывающую.
Участок местности с уклоном местности 0,003 - 0,01 разбивается на поливные борозды, причем длина борозд 60 - 150 м. При этом образуются орошаемые участки с расстоянием между бороздами 50 - 80 (рис.3.3.5).
Рис.3.3.5. Схема полива по бороздам:
1 - временный оросительный канал; 2- поливные борозды; 3- земляные перемычки; 4- орошаемые участки; 5- уровень капиллярной воды; 6- зона увлажнения водой; 7- выводные борозды
Когда необходим полив, разбираются земляные перемычки и вода спускается по поливным бороздам. Вода поступает к корням растения не за счет просачивания сверху, а за счет капиллярного подъема и бокового просачивания. Необходимо заполнить водой поливные борозды на определенное время, необходимое для того, чтобы напитать орошаемый участок влагой. Концы борозд делают тупыми, сброса воды через них нет.
Полив по бороздам является наиболее экономичным из способов поверхностного орошения и обладает следующими достоинствами:
- почва на гребнях увлажняется капиллярно, поэтому структура почвы разрушается незначительно, почва сохраняет воздух во время полива;
- почва на гребнях уплотняется, скважность уменьшается мало и не образуется корка;
- частые рыхления борозд способствуют уничтожению сорняков;
- полив может быть произведен относительно малой поливной нормой;
- полив по бороздам можно применять на всех почвах, кроме засоленных, и для всех культур;
- полив дает более высокий урожай, чем напуск по полосам;
- меньше помех механизации сельскохозяйственным работам.
Недостатком полива по бороздам является опасность скопления солей в гребнях. Для предупреждения этого следует ежегодно на одном и том же участке чередовать положение гребней и борозд.
По полосам поливают культуры узкорядного и сплошного сева. Полосы устраивают по наибольшему уклону местности, поперечный уклон полос недопустим. Полосы разделяют продольными валиками высотой hв = 10... 15 см. Ширина полос lп зависит от выравненности поверхности земли и составляет 3,6... 18 м (рис.3.3.6). Слой воды в полосе hв = 5...7 см. Длина полос - в пределах 60...400 м и зависит от уклонов поверхности и проницаемости почв. Расход воды, подаваемой в полосу, - 2...5 л/с на 1 м ширины полосы.
Рис.3.3.6. Схема полива напуском по полосам:
1 - временный оросительный канал; 2 - выводная борозда, труба или канава; 3 - валики; 4 – водовыпуски: прокоп в валике или сифон; 5 - полосы орошения
Достоинством этого вида полива является то, что при этом обеспечивается лучшая заделка семян при посеве и обеспечивается равномерный водновоздушный режим. Потери площади под поливную сеть при этом сведены к минимуму - 5 - 7%.
Существенные недостатки способа: происходит сильное разрушение структуры почвы, возникает опасность смыва почвы при поливе, и на длительное время прекращается аэрация почвы. Поэтому этим способом пользуются реже.
Чеки представляют собой горизонтальные площадки, окруженные валиками. По чекам поливают затоплением рис и проводят промывки засоленных земель. Площадь чека может быть от 0,2 до 20 га в зависимости от рельефа и возможностей проведения планировочных работ. Высота ограждающих валиков зависит от слоя воды в чеке: 0,05...0,25 м при поливе риса и 0,5...0,7 м при промывках (рис.3.3.7).
Рис.3.3.7. Схема полива затоплением по чекам: