Глава viii. специальные виды орошения.

Лиманное орошения.

Лиманное орошение — это одноразовые орошения за счет использования весеннего половодья. Для этого на пути стока талой воды устраивают ряды валов или дамб, за которыми и происходит застаивание воды, т. е. образование лиманов. Таким образом, при лиманном орошении используются воды местного стока.

Лиманного орошения применяется в степных и полустепных районах, где сумма осадков за год составляет 200-400 мм.

Преимущество лиманного орошения:

- дешевая система;

- вода бесплатная;

- простота в эксплуатации;

Недостатки лиманов орошения:

1) Однократность полива;

2) Невозможность проведения вегетационных поливов;

3) Изменение по годом размеров орошаемой площадей;

4) Неравномерные увлажнения площади, что снижается урожай;

5) Опасность вторичного засоления.

Типы и виды лиманов. В зависимости от способа наполнения лиманов водой, характера рельефа, величины уклона поверх­ности и вида орошаемой площади устраиваются различные лиманы.

По способу наполнения водой лиманы разделяются на три типа: лиманы непосредственного наполнения, наполняющиеся непосредственно стекающей с водосбора талой снеговой водой; лиманы, наполняющиеся из прудов и рек, и пойменные лиманы, наполняющиеся водой при разливе рек. Лиманы непосредственного наполнения бывает продольная и поперечная (рис 8.1).

Рис 8.1 Лиманы непосредственного наполнения:

а — продольный; б — поперечный

Лиманы непосредственного наполнения устраивают или на пологих склонах, или в естественных понижениях и западинах. На пологих склонах главная дамба располагается вдоль оси тальвега (рис 8.1, а) или поперек (рис 8.1, б). При поперечном расположении делают более высокую дамбу. Устраивают также комбинированные лиманы, т. е. на части пло­щади поперечные, а на части продольные дамбы.

В естественных западинах лиманы имеют кольцеоб­разную форму. Для питания лиманов из прудов используют сбрасываемые воды, когда водохранилище не может вместить всей стекающей в него воды, В этом случае водосливное, сооружение при плотине делают в виде подводящего канала с неболь­шим уклоном. Этот канал и подает воду на обвалованную пло­щадь (рис 8.2)

Пойменные лиманы устраивают в поймах рек. В про­стейшем виде их устраивают без регулирования затопления пой­менных земель. В этом случае на реке делают плотину и боко­вые дамбы, которые направляют воду из верхнего бьефа пло­тины на пойму (рис 8.3). При регулировании затопления, кроме плотины и дамб, направляющих воду на пойму, возводят еще систему береговых продольных и поперечных дамб с водоспус­ками, которые позволяют регулировать высоту и продолжи­тельность затопления лиманов и сбрасывать лишние воды.

Рис 8.2 Схема наполнения лиманов из водохранилища:

1— магистральный оросительный канал; 2 —плотина; 3 — водохранилище; 4 — сброс­ной канал; 5 — питательный канал лиманного орошения; 6 — лиман I яруса водовы пуска; 7 —лиман II яруса водовыпуска

По глубине наполнения лиманы подразделяются на лиманы мелкого наполнения с глубиной воды 0,2—0,4 м и лиманы глу­бокого наполнения с глубиной воды 0,6—1,0 м и более. В боль­шинстве случаев для необходимой влагозарядки почвы доста­точно лиманов мелкого наполнения, которые значительно проще по устройству, чем лиманы глубокого наполнения.

Лиманы устраивают простые (одноярусные) и ярусные. Простые лиманы делают при малых уклонах поверхности на склоне (продольный лиман) или на широких балках (попе­речный лиман). Лиманы отграничиваются валами высотой 40— 60 см (при мелком наполнении) с пологими откосами (обычно 4:1). Верх вала должен быть горизонтальным по всей длине вала. Излишняя вода отводится через одернованные водообходы (по краям валов) или через специальные водовыпуски в самых валах; в простейшем виде водовыпуски представляют одерно­ванные понижения. При мелких лиманах часто вся вода впиты­вается без сброса.

При больших уклонах поверхности и значительных водосбо­рах, когда устройство простых лиманов нецелесообразно из-за необходимости насыпать высокие валы, устраивают ярусные лиманы (рис 8.4). В этом случае ряды валов делят всю оро­шаемую площадь на несколько частей — ярусов. Стекающая по склону или сбрасываемая из прудов и рек вода задерживается первым рядом валов, переходя затем из одного яруса в дру­гой, и наполняет их. Излишняя вода сбрасывается через водо­обходы или водовыпуски в теле дамб.

Рис 8.3 Лиманы в пойме реки: Рис 8.4 Ярусные лиманы:

1— водовыпуск; 2 —плотина; 1 — I ярус; 2 —II ярус;

3— земляной вал; 4—-лиман; 3 — III ярус

5 —река; 6 — 1 ярус;

7 — II ярус; В - III ярус

Ярусные лиманы делают как глубокого, так и мелкого наполнения. При глубоких лиманах высота дамб принимается 1—2 м, ширина ярусов в зависимости от уклона 200—1500 м. Высота дамб лиманов мелкого наполнения 0,2—0,4 м.

Ярусные лиманы мелкого наполнения следует сооружать на площадях с малыми уклонами поверхности, делая валики с по­логими откосами, проходимыми для машин, или устраивая вре­менные валики. Для насыпки дамб лучший грунт — суглинок с содержанием 50—70% песка. Такой грунт достаточно водонепроницаем, не пучится и не дает трещин. Резервы для насыпки дамб делают внутри лимана, и они служат в качестве осуши­тельного канала, если же осушение лимана не требуется, то резервы делают с наружной стороны глубиной не больше 0,6— 1,0 м, В зависимости от рельефа валы могут быть прямыми; скобообразными или кольцевыми (на замкнутых понижениях). Трасса вала намечается с помощью нивелира. Валы устраивают тракторными плугами (вспашкой всвал), грейдером и другими орудиями.

Расстояние между валами зависит от уклона поверхности и определяется по формуле

В = (h₁-h₂)/i

где В — ширина яруса (по уклону поверхности), м; I — уклон поверхности;

h₁ — глубина воды в нижней части яруса, м (при мелком наполнении 0,2—0,4 м); h₂ — минимальная глубина воды в верхней части яруса, м (для- ярусных лиманов принимается 0,06—0,10 м, для простых лиманов равна нулю).

В зависимости от рельефа площадь одного лимана колеб­лется от нескольких гектаров (при устройстве мелких ярусных ^ лиманов) до 1000 га и более (при простых и ярусных лиманах ' глубокого наполнения). Расчет наполнения лимана произво­дится по формуле на обеспеченность стока весенних вод 25 или 50%. Для большинства районов лиманного орошения этот сток колеблется соответственно от 10 до 90 мм и от 5—60 мм в год.

Сооружения на лиманах.

К сооружению относится плотины в русле реки, водосбросы оградительные валы, водообходы, водовыпуски, переезды через валов.

Высота земляных плотин, валов не превышает 4-6 м. Верховые откос укрепляют плитами, каменный отноской, оградительные валы делают проходимым сельскохозяйственных машин или непроходимые.

Для склонового лиманов непосредственного наполнения объем весеннего стока определяется

, м³

где, - средний слой весеннего стока, мм;

- модульный коэффициент;

- площадь водосбора, км²;

где, -величина среднего слоя;

- коэффициент уменьшение стока половодья, ;

- влияние величины на весенний сток, ;

- учет слоя снега (25%), ;

При эксплуатации лиманов прежде всего следует обращать внимание:

1) Своевременное проведение перед наступлением паводка (до таяние снега) подготовительных мероприятии: к наполнению лиманов (очистка от снега отверстии водовыпускных сооружений и перелива водообходов, организация аварийных бригад, проверка состояния валов);

2) Регулирование режима затопления лиманов (поступления воды и длительности затопления), отвечающего потребностям выделываемых культур и предупреждающего подъема уровня грунтовых вод и засоление почвы;

3) Устранение застаивания воды и бесточности лиманов, как в период весеннего паводка, так и в период летнее-осенних дождей.

Кроме этого в весенний, летний и осенние период по заранее составленному календарному графику проводятся работы, связанных с поддержанием в исправном состоянии и ремонтом систем лиманного орошения.

Лиманные валы и другие сооружения с осени до наступления заморозков подготавливают к весеннему паводку и началу полива. Валы тщательно осматривают.

Весной перед началом паводка вали очищают от снега и осматривают все трещины, особенно сквозные входящие на сухой откос. Трещины заливают жидким раствором глины.

Для наблюдения за наполнением в них около валов устанавливают водомерные рейки, на которых указана отметка, выше которой нельзя допустить наполнения лимана.

На время наполнения лиманов и стояние воды в них организуют бригаду рабочих, которая следит за тем, чтобы вода в лиманах не поднималась выше установленных горизонтов. Перелив через гребень лиманных валов и плотин не допускается.

Время и продолжительного затопления определяются периодом снеготаяния и впитывания талых вод в почву, а также зависит от характера сельскохозяйственного использования лимана, сроков посева сельскохозяйственных культур в лимане.

Расчет лиманного орошения.

1. Определяем объем весеннего стока:

, м³

где, - расчетная величина стока, мм;

- площадь водосбора, км²;

- коэффициент снижения стока.

2. Нормы лиманного орошения:

, м³/га

где, - расчетный слой почвы на лиманах, (1,5…2);

- объемная масса почвы, т/м³;

- наименьшая влагоемкость почвы, %;

- влажность почвы перед затоплением, %;

- осадки, мм;

- испарение с водной поверхности за время затопления лимана, мм.

3. Определяем орошаемую площадь:

, га

4. Максимальная глубина накопления лимана:

, м

где, - минимальная глубина (0,1…0,15 м)

5. Высота вала: ,

где, - высота запаса (0,1…0,35 м)

6. Расстояние между валами (рис 8.5):

, м

7. Число ярусов:

,

где, - длина дамбы (200…1000 м).

Рис 8.5 Расположение валов.