Польдерные мелиоративные системы

Они относятся как к осушительным, так и к осушительно-увлажнительным. По отношению к водоприемникам они подразделяются на приморские (защита территории от затопления морем), пойменные (создаются в поймах и дельтах рек) и низинные (приозерные, противоводохранилищные – на мелководных и периодического затопления зонах водохранилищ).

Рис. 33. Схема приозерного польдера Ленас:

1 – насосная станция; 2 – регулирующий бассейн; 3 – защитная дамба; 4 –дорога; 5 – подпорный шлюз; 6 – отстойник; 7 – нагорно-ловчий канал; 8 – дренажно-коллекторная сеть

Наиболее распространенными являются незатопляемые польдеры сельскохозяйственного назначения. Затопляемые польдеры совмещают интересы сельского и рыбного хозяйства.

Польдерная система представляет собой совокупность гидротехнических элементов, включающих дренажную сеть, сооружения для сброса воды, оградительные (защитные) дамбы. Польдерная система может быть с машинным подъемом воды или самотечной. В качестве примера приведена схема приозерного польдера Ленас в Литве (рис. 33). Основные ее элементы: насосная станция, защитная дамба, отстойник, нагорно-ловчий канал, дренажно-коллекторная сеть.

В связи с необходимостью рационально использовать водные ресурсы на польдерах и осушительно-увлажнительных системах создаются водооборотные системы. Они позволяют многократно использовать воды без сброса в транзитные водоприемники. Водооборотная осушительно-увлажнительная система включает в себя два водоема-накопителя (рис. 34). Один – в нижней части магистрального канала для сбора дренажного стока и второй – в верхней части системы, куда собранный дренажный сток из нижнего водоема подается насосной станцией по напорному трубопроводу. Нижний пруд-накопитель проектируют в наиболее пониженной части системы, верхний – на высоких гипсометрических уровнях с тем, чтобы обеспечить самотечную подачу воды в увлажнительную сеть. Нередко верхний пруд-накопитель приходится ограничивать дамбами.

Основные требования, предъявляемые к воде для орошения: она должна быть по качеству пригодной для питания сельскохозяйственных культур; запасы и расходы ее в водоисточнике должны удовлетворять потребностям растений в воде в установленные сроки расчетной обеспеченности; водоисточник должен располагаться вблизи орошаемого массива, определяя наименьшие капитальные и эксплуатационные затраты. Исключение может быть в том случае, когда по соображениям экологической безопасности или целесообразности приоритет может быть отдан более дальним водозаборам.

Рис. 34. Водооборотная система:

1 – водоприемник; 2 – магистральный канал; 3 – дамбы; 4 – насосная станция; 5 – аккумулирующая емкость; 6 – колодцы-регуляторы; 7 – напорный трубопровод; 8 – коллекторы; 9 – дрены-увлажнители; 10 – увлажнительные распределители; И – шлюзы-регуляторы; 12 – наливной водоем; 13 – подводящий канал; 14 – водоприемные колодцы

Основная задача оросительных мелиорации – обеспечение необходимого водно-воздушного, теплового и питательного режимов почв на территориях, испытывающих недостаток влаги.

Оросительные мелиорации классифицируют по трем основным признакам:

¨ времени действия;

¨ способу проведения;

¨ цели орошения.

По времени действия выделяется: а) регулярно действующее орошение (самотечное или с механическим водоподъемом); б) однократно действующие – паводковое и лиманное орошение. По способу проведения орошение делится на: а) распределение воды по поверхности почвы (поверхностный полив по бороздам, полосам или путем затопления отдельных участков); б) распыление воды в воздухе при помощи дождевальных установок, увлажняющих не только почву, но и растения и приземный слой воздуха; в) подпочвенное орошение путем подачи воды по дренам.

Рис. 35. Оросительная система:

1 – источник орошения; 2 – головное сооружение; 3 – магистральный канал (АБ – холостая часть, БВ – рабочая часть); 4 – межхозяйственные распределители; 5 – хозяйственные распределители; 6, 7 – распределители участков; 8 – временные оросители; 9 – водозаборная сеть; 10 – дороги; 11 – арматура оросительной сети; 12 – полезащитные полосы; 13 – вспомогательные устройства

Кроме увлажнительного орошения, широко распространены специальные виды, которые имеют узкоцелевое назначение. Среди них наиболее известны: а) удобрительное орошение, имеющее целью снабжение почвы и растений растворенными в воде питательными веществами; б) сточные воды; в) почвоочищающее (дезинфекционное) орошение, цель которого очистить почву от избыточных солей в почве и от вредителей растений; г) окислительное орошение, проводимое для окисления и заиления осушенных ранее заболоченных почв речными водами; д) отеплительное орошение водой, особо эффективное при борьбе с заморозками и удлиняющее вегетационный период; е) освежительное орошение, осуществляемое при помощи дождевальных машин и предназначенное для повышения влажности почв и приземного слоя воздуха, в результате чего возрастают затраты тепла на испарение и снижаются затраты энергии на турбулентный теплообмен между поверхностью почвы и атмосферой, что приводит К снижению температуры воздуха на 2-5°.

Оросительная система представляет собой комплекс сооружений, подающий воду на поля в необходимое время и в нужном объеме. Постоянно действующая оросительная система состоит из следующих элементов (рис. 35):

1. Водоисточника.

2. Водозаборного (головного) сооружения.

3. Магистрального канала или трубопровода.

4. Распределительных проводящих каналов или трубопроводов.

5. Временной поливной сети и техники полива.

6. Водоотводящей (коллекторно-дренажной) сети.

7. Внутридорожной сети.

8. Полезащитных лесных полос.

9. Очистных сооружений дренажного стока и др.

Режим орошения включает сроки, количество и норму поливов. По срокам поливы подразделяют на вегетационные, вневегетационные и специального назначения. Количество воды, подаваемой на поля, определяется оросительной и поливной нормами. Оросительная норма М (м³/га) – количество воды, которое необходимо подавать на 1 га орошаемой площади за оросительный период, чтобы получить проектную урожайность. М = Т – X – W – G, где Т – водопотребление, X – используемые осадки расчетной обеспеченности за вегетационный период, W – используемый запас влаги из почвы, G – объем воды, поступающей из грунтовых вод. Поливная норма характеризуется количеством воды, подаваемой на 1 га орошаемой площади за один полив. Сумма поливных норм равна оросительной норме.

Орошение должно создавать для каждой сельскохозяйственной культуры, которая имеет свое удельное водопотребление (количество воды в г, необходимое для создания одного грамма сухого органического вещества), в конкретных условиях оптимальный водный, воздушный и пищевой режимы почвы. Поэтому важное значение имеют физиологические свойства растения, почвенные и погодные условия.