Система орошения зеленых насаждений

12.1 Режим орошения насаждений

Регулярное орошение насаждений улучшает водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почвы. Целью орошения может быть обводнение, увлажнение, подкормка растений. К качеству оросительной воды предъявляются определенные требования. Содержание растворимых солей в них допускается до 0,1 % (1 г/л) и может меняться в зависимости от химических, водно-физических свойств почвы. На легких почвах допустимое содержание солей выше, чем на тяжелых. Крупные наносы частиц более 0,1 мм в оросительной воде могут забивать отверстия дождевального оборудования и системы фильтров. Мелкие глинистые наносы (частицы менее 0,005 мм) имеют большую питательную ценность, но ухудшают физические свойства почв (особенно тяжелых). Их польза ощутима только на легких песчаных и супесчаных почвах. Воду для орошения предварительно прогревают в мелких открытых бассейнах (более «плюс» 20̊С), так как холодная вода затормаживает рост и развитие растений.

Совокупность норм и сроков полива насаждений называется режимом орошения. Проектный режим орошения насаждений разрабатывают на стадии проектирования для проведения водохозяйственных расчетов. Эксплуатационный режим орошения насаждений служит для планирования сезонного и оперативного водопользования и обязательно разрабатывается с учетом почвенно-мелиоративных, погодных и организационно-хозяйственных условий.

Оросительной нормой называется объем воды, подаваемой на 1 га орошаемой площади за вегетационный период. Ее определяют как разницу между суммарной потребностью насаждений в воде и их природной влагообеспеченностью. Она соответствует также дефициту водопотребления какой-либо культуры за вегетационный период. Поливная норма представляет собой количество воды, подаваемой на 1 га орошаемой площади за один полив. Для определения режима орошения проводят специальные расчеты, которые учитывают региональные условия и погодных условий года (ветровой режим, инсоляционный, влагообеспеченность).

Сроки поливов насаждений на объектах и длительность межполивных периодов можно рассчитать графоаналитическим методом по интегральной кривой дефицита водопотребления. По декадным дефицитам водопотребления интегральную кривую строят в системе координат, в которой по оси абсцисс откладывают календарное время, а по оси ординат - дефицит водопотребления (рисунок 53).

Рисунок 53 - Графоаналитический расчет режима орошения: m- поливная норма, мм, ∆t- межполивной период, дней; t- средняя дата поливы; М- оросительная норма, мм

Среднее число поливов получается путем деления оросительной нормы на среднюю поливную норму. Межполивной период представляет собой промежуток времени между двумя следующими друг за другом поливами, если используется капиллярный полив, межполивной период может увеличиваться. В таблицах 23-28 приведены технические условия орошения зеленых насаждений, рекомендованные для Московского региона (Теодоронский, 2008).

Таблица 23 - Режим орошения лиственных деревьев, высаживаемых с комом земли размером 1,3x1,3x0,65 м

Категория насаждений почвы	Режим орошения, м3 на 1 дерево
Сезонная оросительная норма	Поливная норма	Число поливов за сезон
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,9 1,5	0,15 0,15

Таблица 24 - Режим орошения лиственных деревьев и других растений, высаживаемых с комом земли размером более 1,7x1,7x0,65 м

Категория насаждений	Почвы	Режим орошения, м3 на 1 дерево
Сезонная оросительная норма	Поливная норма	Число поливов за сезон
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	2,4 4,0	0,4 0,4
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов более пяти лет назад	Тяжелые Легкие	1,2 2,0	0,4 0,4
Другие растения, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,8 1,6	0,4 0,4

Таблица 25 - Режим орошения хвойных деревьев, высаживаемых с комом земли размером 0,8x0,8x0,6 м

Категория насаждений	Почвы	Режим орошения, м3 на 1 дерево
Сезонная оросительная норма	Поливная норма	Число поливов за сезон
Хвойные деревья, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,6 1,0	0,1 0,1
Хвойные деревья, высаженные на улицах городов более пяти лет назад	Тяжелые Легкие	0,3 0,5	0,1 0,1
Другие растения, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,2 0,4	0,1 0,1
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов более пяти лет назад	Тяжелые Легкие	0,45 0,75	0,15 0,15
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,3 0,6	0,15 0,15

Таблица 26 - Режим орошения лиственных деревьев (стандартных) в возрасте 8-11 лет в единичных посадках кустарников

Категории насаждений	Почвы	Режим орошения, м3 на 1дерево
Сезонная оросительная норма	Поливная норма	Число поливов за сезон
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,12 0,18	0,03 0,03
Лиственные деревья, высаженные на улицах городов более пяти лет назад	Тяжелые Легкие	0,06 0,12	0,03 0,03
Единичные посадки кустарников	Тяжелые Легкие	0,13 0,26	0,065 0,065

Таблица 27 - Режим орошения кустарников, газонов и цветников

Категория насаждений	Почвы	Режим орошения, м3 на 1м2
Сезонная оросительная норма	Поливная норма	Число поливов за сезон
Групповые посадки кустарников	Тяжелые Легкие	0,04 0,08	0,02 0,02
Газоны: партерные обыкновенные	Все виды То же	0,40 0,16	0,01 0,01
Цветники: летники многолетники ковровые		0,60 0,40 0,60	0,015 0,02 0,015

Таблица 28- Режим орошения живых изгородей и кустарников

Категория насаждений	Почвы	Режим орошения, м3 на 1 п/м
Сезонная оросительная норма	Поливная норма	Число поливов за сезон
Живые изгороди, высаженные на улицах городов в течение последних пяти лет	Тяжелые Легкие	0,12 0,18	0,03 0,03
Живые изгороди, высаженные на улицах городов более пяти лет назад	Тяжелые Легкие	0,06 0,12	0,03 0,03
Единичные посадки кустарников	Тяжелые Легкие	0,13 0,26	0,065 0,065

12.2 Способы и техника орошения насаждений

К простейшим сооружениям для орошения относятся водопровод, при его отсутствии используют тракторные или автомобильные цистерны, которые заполняют водой непосредственно у источников орошения (реки, ручьи, озера, технические водоемы). В южных засушливых районах источниками являются открытые каналы (арыки), которые служат как для транспортирования, так и распределения воды в пределах территории объекта и населенного пункта. Более удобным способом транспортирования и первичного распределения воды является водопровод. Водопроводы делят на хозяйственные, поливочные, производственные, противопожарные высокого или низкого давления.

Проектируя хозяйственный водопровод на территории объекта, решают следующие вопросы:

- определение места подключения водопровода к городской водопроводной сети;

- выбор оптимальной схемы водоснабжения объекта и диаметров трубопроводов для транспортирования и распределения воды по объекту;

- определение общей потребности в воде, которая будет использована для полива насаждений, дорожно-тропиночной сети, спортивных плоскостных сооружений, а также для наполнения фонтанов и других водных устройств.

За расчетный расход воды принимается расход в часы максимального водопотребления. Свободный напор в наружной водопроводной сети должен обеспечивать подачу воды с определенным запасом (остаточным напором) в самую высокую и наиболее удаленную от наружной сети водоразборную точку внутри зоны потребления. При орошении какого-либо участка такой точкой будет самая высокая и самая далекая (с учетом потерь напора) зона орошения.

Хозяйственный водопровод является неотъемлемой частью технического обслуживания каждого объекта и в зависимости от его размера выполняет различные функции. Такой водопровод используется в течение всего года для нужд жилых, общественных и коммунально-бытовых зданий, находящихся на объекте, а также при заливке зимних игровых и спортивных сооружений.

Поливочный водопровод устраивают для обеспечения полива зеленых насаждений, садово-парковых дорожек и площадок, плоскостных спортивных сооружений.

В населенных пунктах при одноэтажной застройке свободный напор принимают равным 10 м. В этом случае прямое использование водопровода для орошения исключает использование дождевальных устройств, требующих в среднем напора 30-40 м. При многоэтажной застройке на каждый этаж прибавляют по 4 м. Если здание достаточно высокое (6-10 и более этажей), то забор воды на нижнем этаже позволит напрямую подсоединить дождевальное устройство.

В противопожарном водопроводе необходимый напор зависит от способа пожаротушения. Это необходимо учитывать и в комбинированном противопожарно-поливочном водопроводе.

Наружная сеть, на которой установлены пожарные гидранты для непосредственной подачи воды на тушение пожара, называется противопожарным водопроводом высокого давления. Такие водопроводы устраивают только на промышленных предприятиях. Отбор воды на орошение из таких водопроводов не разрешается. Используя принцип водопроводов высокого давления, отдельные поселки для своих нужд устраивают аналогичные водопроводы хозяйственно-оросительного назначения, которые позволяют в местах забора воды непосредственно подсоединять оросительные (в том числе дождевальные) устройства.

По необходимости применяют орошение способом дождевания. Для этого используют дождевальные агрегаты, машины и установки.

Дождевальные агрегаты состоят из самоходной опоры и насосного агрегата, смонтированного в комплекте с дождевальным устройством.

Дождевальные машины включают в себя самоходную опору с навешенным дождевальным устройством. Требуемый напор воды создается насосной станцией.

Дождевальные установки представляют собой дождевальные устройства на стационарных или переносных опорах. Воду подают по напорной оросительной сети насосные станции.

На объектах ландшафтной архитектуры для орошения насаждений применяются в основном дождевальные установки, которые классифицируются:

- по создаваемому напору: низконапорные (менее 30 м) и высоконапорные (более 30 м); обычно напор составляет 50-60 м;

- по принципу проведения полива: неподвижные и вращающиеся вокруг вертикальной оси;

- по конструкции оросительной сети: открытые и закрытые;

- по принципу создания напора: самонапорные системы и системы, создаваемые напор насосными станциями или насосами дождевальных устройств;

- по способу перемещения в пределах орошаемого участка: стационарные, перемещаемые и самоходные.

Все дождевальные устройства оборудуются дождевальными насадками и аппаратами (дождевателями, турбодождевателями). Дождевальные насадки и аппараты представляют собой рабочий орган, преобразующий поток воды в дождевые капли. Аппараты отличаются от насадок наличием подвижных частей. Насадка только распыляет поток, а аппарат распыляет и распределяет его по площади.

Дождевальные устройства в зависимости от радиуса действия подразделяются на короткоструйные (менее 10 м), среднеструйные (10-50 м) и дальнеструйные (более 50 м).

По принципу создания искусственного дождя насадки подразделяются на дефлекторные (отражательные) и струйные. В дефлекторных насадках вода дробится на капли при ударе о твердое препятствие (дефлектор) и орошает вокруг себя круг или часть круга.

В струйных насадках вода вытекает из сопла с большой скоростью, встречает сопротивление воздуха и постепенно распадается на капли. Для создания равномерного дождя в дождевальных аппаратах, с одной, стороны устанавливают несколько (1-3) сопел, а с другой - заставляют вращаться дождевальные аппараты вокруг вертикальной оси. При этом радиус полета струй уменьшается на 10-15 %.

На равномерность увлажнения площади большое влияние оказывает ветер, поэтому полив по кругу проводят при скорости ветра до 2-2,5 м/с. При более сильном ветре полив осуществляют по сектору (обычно 240°). При этом расстояние между подводящими трубопроводами зависит от схемы размещения дождевальных аппаратов (рисунок 54).

При подборе дождевальных насадок и аппаратов необходимо знать как их характеристики, так и впитывающие свойства почвы для соблюдения основного условия дождевания - средняя интенсивность дождя не должна превышать впитывающую способность почвы в конце полива.

Рисунок 54 - Схема полива дальнеструйными дождевыми насадками (заштрихована площадь, политая с одной позиции с учетом перекрытия дождем со смежных позиций): а - круговой полив; б - полив по сектору; R - радиус полета струи; l - расстояние между позициями на оросителе или трубопроводе; b - расстояние между оросителями или трубопроводами

Проектирование и строительство систем дождевания, в первую очередь, связано с характеристикой дождевальных устройств. Короткоструйные дождевальные насадки применяют на близкие расстояния. Более мощные дождевальные устройства относятся уже к среднеструйным дождевальным аппаратам, отличающимся от короткоструйных более значительным диаметром сопл, расходом и радиусом полива.

Для орошения больших по площади объектов с растениями, выдерживающими удары более крупных капель, можно применять дальнеструйные дождевальные аппараты с повышенными диаметрами сопл, расходами воды, давлениями воды перед аппаратом и, самое главное, радиусом полива, позволяющим размещать эти аппараты на более значительном расстоянии друг от друга.