Склад та характеристики зрошувальних і осушувальних систем.

Лекція №1

Тема: ВСТУП. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ.

(ДБН В.2.4-1-99 "Меліоративні системи та споруди" з 1 січня 2000 р.)

Визначення термінів.

Види меліорації земель та меліоративні заходи.

Історія меліорації та оцінка її впливу на водний баланс.

Склад та характеристики зрошувальних і осушувальних систем.

1. меліорація земель - комплекс гідротехнічних, культурно-технічних, хімічних, агротехнічних, агролісотехнічних, інших меліоративних заходів, що здійснюються з метою регулювання водного, теплового, повітряного і поживного режиму грунтів, збереження і підвищення їх родючості та формування екологічно збалансованої раціональної структури угідь;

меліоративні заходи - роботи, спрямовані на поліпшення хімічних і фізичних властивостей грунтів, обводнення пасовищ, створення захисних лісових насаджень, проведення культурно-технічних робіт, поліпшення земель з несприятливим водним режимом та інженерно-геологічними умовами, проектування, будівництво (реконструкція) і експлуатація меліоративних систем, включаючи наукове, організаційне та виробничо-технічне забезпечення цих робіт;

меліоровані землі - угіддя, на яких здійснено комплекс меліоративних заходів відповідно до затвердженої в установленому порядку проектної документації;

меліоративна система - технологічно цілісна інженерна інфраструктура, що включає в себе такі окремі об'єкти, як меліоративна мережа каналів, трубопроводів (зрошувальних, осушувальних, осушувально-зволожувальних, колекторно-дренажних) з гідротехнічними спорудами і насосними станціями, захисні дамби, спостережна мережа, дороги і споруди на них, взаємодію яких забезпечує управління водним, тепловим, повітряним і поживним режимом грунтів на меліорованих землях;

моніторинг зрошуваних та осушуваних земель - комплекс спеціальних робіт, які включають збирання, обробку, зберігання та передачу інформації про стан меліорованих земель і меліоративних систем, їх водний баланс, а також аналіз, оцінку та прогнозування можливого впливу меліоративних заходів на навколишнє природне середовище.

2.Залежно від спрямування здійснюваних меліоративних заходів визначаються такі основні види меліорації земель: гідротехнічна, культуртехнічна, хімічна, агротехнічна, агролісотехнічна.

Під час розроблення проектів меліорації земель обов'язково визначається комплексний підхід до здійснення меліоративних заходів.

Гідротехнічна меліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих на забезпечення поліпшення земель з несприятливим водним режимом (перезволожених, переосушених тощо), регулювання водного режиму шляхом створення спеціальних гідротехнічних споруд на схилових та інших землях з метою поліпшення водного і повітряного режиму грунтів та захисту їх від шкідливої дії води (затоплення, підтоплення, ерозія тощо).

Під час гідротехнічної меліорації земель здійснюються зрошувальні, осушувальні, осушувально-зволожувальні, протиповеневі, протипаводкові, протисельові, протиерозійні та інші меліоративні заходи.

Культурно-технічна меліорація земель передбачає проведення впорядкування поверхні землі та підготовку її до використання для сільськогосподарських потреб. З цією метою здійснюються такі заходи, як викорчування дерев і чагарників, розчищення від каміння, зрізування купин, вирівнювання поверхні, меліоративна оранка, залуження, влаштування тимчасової вибіркової мережі каналів.

Хімічна меліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих на поліпшення фізико-хімічних і фізичних властивостей грунтів, їх хімічного складу.

Хімічна меліорація земель включає роботи з гіпсування, вапнування та фосфоритування грунтів.

Агротехнічна меліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих на збільшення потужності та поліпшення агрофізичних властивостей кореневмісного шару грунтів. З цією метою здійснюються такі заходи, як плантажна оранка, глибоке меліоративне розпушення, щілювання, кротовий аераційний дренаж, піскування, глинування тощо.

Агролісотехнічна меліорація земель передбачає здійснення комплексу заходів, спрямованих на забезпечення докорінного поліпшення земель шляхом використання грунтозахисних, стокорегулюючих та інших властивостей захисних лісових насаджень. З цією метою формуються такі поліфункціональні лісомеліоративні системи, як: площинні (протиерозійні) захисні лісонасадження, що забезпечують захист земель від ерозії, а водних об'єктів від виснаження та замулення шляхом заліснення ярів, балок, крутосхилів, пісків та інших деградованих земель, а також прибережних захисних смуг і водоохоронних зон річок та інших водойм; лінійні (полезахисні) лісонасадження, що забезпечують захист від вітрової і водної ерозій та поліпшення грунтово-кліматичних умов сільськогосподарських угідь шляхом створення полезахисних і стокорегулюючих лісосмуг.

3.До гідромеліорації належать осушувальні і зрошувальні меліорації. В деяких випадках вони доповнюють одна одну. Гідромеліорація суттєво змінює елементи водного балансу, особливо випаровування та річковий стік.

Оцінка впливу осушення на водний баланс та режим річок має сторічну історію (від початку великомасштабного осушення на Поліссі) і донині зберігає своє актуальне значення.

Важливим фактором сучасного стану річок України, а часто-густо і їх фактичної загибелі, є меліоративні роботи. Вони проводяться по всій території України і наслідки їх видно в усіх регіонах.

Осушувальні роботи на території України почали проводити ще в дореволюційний час. Перші канали були прокладені на Поліссі та в окремих районах Прикарпаття і Закарпаття. Наприклад, Замисловицький канал, який давав змогу осушити до 10 тис. га боліт, споруджувався в період роботи Західної експедиції по осушенню боліт Полісся (1873-1898 рр.). Проте у наступні роки (1899-1908 рр.) меліоративні роботи проводились у незначних розмірах. Тільки з 1909 р. осушенню боліт та заболочених земель почали приділяти більше уваги; роботи здійснювали земства та комісії із землеустрою (в басейнах Трубіжу, Супою, Оржиці). Всього перед революцією налічувалося 454 тис. га земель з осушувальною мережею. Але використовували їх без належного контролю і догляду, тому вони знову заболочувались.

Загальна площа боліт, заболочених і перезволожених земель на Україні становить 6,57 млн. га, з них осушено 3,1 млн. га (1988 р.). Переважна частина земельно-болотного фонду (61%) зосереджена в поліських областях (Волинська, Житомирська, Рівненська, Львівська, Чернігівська області). На лісостепову групу (Вінницька, Київська, Полтавська, Сумська, Тернопільська, Хмельницька і Черкаська області) припадає близько 19% цього фонду. Значні площі заболочених земель в Івано-Франківській, Закарпатській та Чернівецькій областях.

Найбільшими системами, які відповідають сучасному науково-технічному рівню і забезпечують двостороннє (осушення-зволоження) регулювання водного режиму на меліоративних землях, є Ірпінська (8,2 тис. га), Трубізька (37,6), Верхньоприп'ятська (25,1), Латорицька (12,7), Георгіївська (54), Кортеліська (3,6), Желдецька (14,7) та Замисловицька система (16,1 тис. га).

З проведенням широкомасштабних меліоративних робіт малі річки зазнали сильного швидкоплинного впливу, що зумовило реконструкцію сталої природної системи. Так, на Поліссі, особливо в прип'ятській його частині, де ці процеси проходили найбільш концентровано, найвиразніше проявилися “несподівані” наслідки забруднень і меліорації.

4.Зрошувальна система повинна включати комплекс взаємопов'язаних споруд і при­строїв, який забезпечує підтримання в кореневмісному шарі ґрунту зрошуваного масиву оп­тимального водно-сольового режиму для одержання високих і сталих врожаїв сільсько­господарських культур.

До складу зрошувальної системи входять: цільові водосховища, водозабірні споруди на природних або штучних водних джерелах з рибозахистом, відстійники, насосні станції, зрошувальна, водозабірно-скидна і дренажна мережі, нагірні канали, споруди на мережі, по­ливні та дощувальні машини, установки і пристрої, засоби керування і автоматизації контро­лю за меліоративним станом земель, об'єкти електропостачання і зв'язку, протиерозійні спо­руди, виробничі будівлі та житлові будинки експлуатаційної служби, дороги, лісозахисні на­садження, дамби.

Осушувальна система повинна включати комплекс взаємопов'язаних споруд, будівель і пристроїв, який забезпечує оптимальний водно-повітряний режим перезволожених земель і належні умови проведення сільськогосподарських робіт.

До складу осушувальної системи входять: частина водоприймача, що регулюється, провідна, захисна та регулювальна мережі, насосні станції, дамби, споруди на мережах, засо­би керування та автоматизації, контролю за меліоративним станом земель, об'єкти електропостачання і зв'язку, протиерозійні споруди, виробничі будівлі та житлові будинки експлуа­таційної служби, дороги і лісозахисні насадження.

В умовах періодичних дефіцитів вологи в кореневмісному шарі в складі осушуваль­них систем повинні передбачатися споруди і пристрої, які забезпечують штучне зволоження грунтів в посушливі періоди. Доцільність зволоження повинна бути обгрунтована водно-балансовими і техніко-економічними розрахунками.

При встановленні основних характеристик меліоративних систем слід керуватися прийнятим поділом території України на п'ять основних грунтово-кліматичних зон: Полісся, Лісостеп, Північний Степ, Південний Степ, гірські райони Карпат і Криму. Склад і параметри елементів меліоративної системи визначаються в кожному кон­кретному випадку на основі забезпечення її функціонування.

Класи споруд меліоративної системи слід визначати за площею зрошення або осушення, яка ними обслуговується, тис. га:

понад 300 - 1 клас

від 100 до 300 вкл. - 2 клас

" 50 " 100 " - 3 клас

" 50 і менше - 4 клас

Для контролю за меліоративним станом земель необхідно передбачати мережу спостережних свердловин і засоби вимірювання витрат води. При площі меліоративної сис­теми понад 20 тис. га додатково слід організовувати лабораторії для контролю за вологістю та засоленістю грунтів, якістю зрошувальних і дренажних вод, які оснащені засобами авто­матичної обробки інформації, а також метеорологічні станції та воднобалансові майданчики.

Для керування процесами водоподачі, водорозподілу і використання води на по­лях слід передбачати автоматизацію зрошувальних систем. Автоматизація зрошувальних систем повинна забезпечувати найбільший техніко-економічний ефект в процесі експлуатації меліоративних систем, максимальну відповідність між водоподачею і водоспоживанням. Увесь процес від водозабору до поливу необхідно розглядати як єдиний і безперервний.