Осушительные и осушительно-увлажнительные системы

В основе обоснования в проведении комплексных гидротехнических мелиораций лежит, во-первых, фактор устойчивого спроса на ожидаемую сельскохозяйственную продукцию; во-вторых, фактор экономической целесообразности (рентабельности) ее получения и реализации. На данном этапе прорабатываются альтернативные варианты достижения поставленной цели. При выборе подтипа мелиорации хорошо зарекомендовал себя метод гидротермических коэффициентов Г. Т. Селянинова, А. М. Алпатьева, М. И. Будыко, П. И. Колоскова, Д. И. Шашко и др. Все они в той или иной степени дополняют друг друга и характеризуют режим тепла и влаги либо за вегетационный период, либо за год в целом.

На основе анализа причин переувлажнения земель (типов водного питания), гидрогеологических, геоморфологических, почвенно-ботанических свойств предполагаемых к осушению ландшафтов выбирают виды и способы мелиорации:

¨ закрытый дренаж;

¨ открытые каналы;

¨ искусственные ложбины;

¨ ловчие каналы и дрены;

¨ кротовый дренаж;

¨ кротование;

¨ агромелиоративные мероприятия (узкозагонная вспашка, глубокое рыхление);

¨ регулирование рек-водоприемников;

¨ обвалование с машинным водоподъемником;

¨ дождевание;

¨ шлюзование;

¨ мероприятия по улучшению теплового режима почв (снегозадержание, борьба с заморозками, мульчирование поверхности и пр.);

¨ уборка камней;

¨ удаление кустарника и мелколесья, срезка кочек, ликвидация мелкоконтурности;

¨ известкование;

¨ противоэрозионные мероприятия (террасирование склонов, посадка лесных полос, облесение территории и т.д.);

¨ рыхление рудякового горизонта;

¨ строительство прудов.

Наиболее ответственный этап – обоснование проектной урожайности, ниже которой проведение мелиорации неоправданно. Ее значения носят региональный характер, в частности для условий Подмосковья составляют для картофеля – 200-600 ц/га, капусты – 400-1000 ц/га, корнеплодов – 300-700 ц/га, многолетних трав на сено – 420-900 ц/га.

Техническая характеристика проекта включает в себя обоснование нормы осушения, глубины оградительных (ловчих) каналов, регулирующей сети, расстояния между дренами и т.д. Гидравлический расчет каналов включает в себя обоснование расхода воды и скорости потока. Оптимальная скорость потока – функция глубины потока и грунтов. При низких скоростях происходит быстрое заиление каналов, при высоких – меандрирование и размыв бортов каналов. Оптимальные скорости при осушении низинных и переходных торфяников 0,5-0,9 м/с; в минеральных грунтах – 0,3-0,5 м/с.

Баланс органического вещества торфяных почв. При осушении торфяных почв органическое вещество постепенно минерализуется. Расходную часть баланса составляют: вынос органического вещества урожаем, сельскохозяйственными машинами; потери за счет микробиологического и химического разрушения, вынос эрозией и дефляцией, с дренажным стоком. Приходную часть формирует привнос органических удобрений, остатки растений, поступление с дефляцией.

В условиях Нечерноземной зоны в первые 10-20 лет осадка и сработка торфа составляют 2-3 см/год, затем интенсивность процесса снижается до 1-1,5 см/год.

Собственно оценка воздействия как прогноз изменения состояния массива осушения и ландшафтов на прилегающей территории должна включать обоснование величины и скорости сработки торфяного горизонта, качества дренажных вод, расчет ширины зоны гидрогеологического влияния (снижения уровня грунтовых и почвенных вод), прогноз изменений в почвенном и растительном покрове (с детализацией на подзоны и пояса влияния), изменения в животном мире, в местном климате (целесообразно для массивов осушения более 1000 га). Экономическая оценка включает возможные негативные и позитивные последствия, обоснование объема финансирования компенсационных мероприятий.

Необходимо привести списки краснокнижных видов растений и животных. На местах сосредоточения редких видов растений, ценных технических и лекарственных растений обеспечивается сохранение природного комплекса инженерными мероприятиями или созданием заповедных территорий. В местах обитания животных нельзя применять химический способ уничтожения древесной и кустарниковой растительности.

Начальный этап проектирования оросительных систем, помимо обоснования экономической целесообразности получения сельскохозяйственной продукции, включает определение источников воды для полива, оценку их пригодности и объем для изъятия, расчет норм и выбор способов поливов и орошения, расчет скорости движения воды в каналах, потерь на фильтрацию, зону фильтрации, обоснование противофильтрационных мероприятий на каналах и в русле (искусственная одежда, бетонные плиты и т.д.).

Наиболее важная часть ОВОС – расчет баланса солей на массиве орошения и в почвах прилегающей территории, т.е. прогноз вторичного засоления. Для этого необходимо обоснование выбора способов удаления солей из профиля засоленных почв, сквозное промывание, поверхностная промывка, запашка солей и т.д. Следует иметь в виду, что от типа засоления (содового, сульфидного, гипсового, карбонатного) зависит выбор методов мелиорации почв.

В целом проектирование мелиоративных систем входит в систему территориального ландшафтного планирования. Мелиоративные проекты должны вписываться в схемы развития и размещения производительных сил региона, решая экологические, экономические и социальные задачи.