В избранное

загрузка...

5201

Гідромеліоративна система. Загальні відомості

Конспект

Лесное и сельское хозяйство

Гідромеліоративна система. Загальні відомості Меліоративна система – це комплекс функціонально взаємопов’язаних гідротехнічних споруд, машин та механізмів, водойм, лісонасаджень, ліній зв’язку і електропередач, шляхів та інших споруд...

Украинкский

2012-12-04

3.02 MB

52 чел.

Гідромеліоративна система. Загальні відомості

Меліоративна система – це комплекс функціонально взаємопов’язаних гідротехнічних споруд, машин та механізмів, водойм, лісонасаджень, ліній зв’язку і електропередач, шляхів та інших споруд, необхідних для забезпечення і підтримання оптимального водного, повітряного, поживного та теплового режимів ґрунту. Вони створюються для отримання високих сталих врожаїв сільськогосподарських культур на основі підвищення родючості ґрунтів, більш продуктивного використання сільськогосподарської техніки. Водно-повітряний і тепловий режими ґрунтів регулюють зрошенням або осушенням, поживний – внесенням мінеральних, органічних та бактеріальних добрив.

Різновидністю меліоративних систем є гідромеліоративні системи, що поділяються на зрошувальні, осушувальні системи, системи двосторонньої дії (осушувально-зволожувальні, осушувально-зрошувальні) тощо.

На технічно досконалих меліоративних системах регулювання водного режиму двостороннє (надмірна волога відводиться за допомогою штучного дренажу, нестача вологи поповнюється зрошенням, або підгрунтовим зволоженням), а всі меліоративні роботи здійснюються у комплексі. При проектуванні меліоративних систем передбачають природоохоронні заходи, комплексне використання водних і земельних ресурсів. Однією з основних вимог при цьому є екологічна надійність заходів, тобто неодмінним є незначний негативний вплив на природні ландшафти, водні джерела, ґрунти, ґрунтові води.

Вивчення предмету «Гідромеліоративні системи» базується на знаннях отриманих при вивченні «Меліорації земель». Виходячи із основних завдань цей курс розділено на чотири основних частини:

  •  зрошувальні системи;
  •  осушувальні системи;
  •  встановлення впливу гідромеліоративних систем на навколишнє середовище;
  •  застосування інших меліорацій на гідромеліоративних системах.

Вивчення призначення і основних елементів зрошувальних і осушувальних систем здійснено в попередньому курсі «Меліорація земель» тому тут більше приділено уваги спеціальним гідромеліоративним системам: зрошувальним (рисовим системам, зрошуваним культурним пасовищам, зрошенню стічними водами, системам лиманного зрошення, системам краплинного зрошення, зрошенню в теплицях); осушувальним (системам двосторонньої дії, польдерним системам, осушенню лісів, торфових родовищ, території населених пунктів та будівельних майданчиків тощо). Велика увага при вивченні цих систем приділяється питанням їх реконструкції і встановленню більш безпечної роботи для навколишнього середовища.

При вивченні впливу гідромеліоративних систем на навколишнє середовище розглянуті питання про небезпеку підтоплення і засолення зрошуваних земель і небезпеку пересушення осушуваних земель, а також похідні негативні впливи на ґрунтовий покрив, поверхневі і ґрунтові води, тваринний і рослинний світ тощо.

При вивченні комплексного підходу до меліоративної системи неможна не згадати і про інші види меліорацій, які є доповнюючими до гідротехнічних (хімічні, агротехнічні, культуртехнічні і агролісотехнічні).

Контрольні питання

  1.  Що таке меліоративна система?
  2.  Які види гідромеліоративних систем існують в сучасних умовах?
  3.  Чому системи двосторонньої дії краще за інші?
  4.  З яких розділів складається курс «Гідромеліоративні системи»?
  5.  На які дисципліни спирається курс «Гідромеліоративні системи»?


Перша частина

Зрошувальна

система

1. ВИЗНАЧЕННЯ І КЛАСИФІКАЦІЯ ЗРОШУВАЛЬНИХ СИСТЕМ

Зрошувальні системи призначені для створення сприятливих умов вирощування сільськогосподарських культур, що зазнають недостатку вологи. На зрошувальних системах можуть застосовуватись будь-які способи і техніка поливу. Зрошувальна система повинна забезпечити оптимальний водний режим всіх вирощуваних культур в будь-який період вегетації.

1.1. Визначення та склад

зрошувальної системи

Зрошувальна система – комплекс гідротехнічних споруд, що забезпечують зрошення певного масиву сільськогосподарських земель.

Зрошувальна система (рис. 1.1) складається із:

  •  джерела зрошення;
  •  головної водозабірної споруди;
  •  зрошувальної мережі;
  •  гідротехнічних споруд на каналах та їх перетинах (шлюзи-регулятори, перегороджуючі споруди, водомірні пристрої, труби-переїзди, мости, акведуки, тунелі тощо);
  •  ліній зв’язку та електропередач;
  •  лісосмуг вздовж каналів;
  •  об’єктів експлуатаційного призначення (виробничі, адміністративні та комунально-побутові будівлі, тощо).

Рис. 1.1. Елементи зрошувальної системи: 1 – водозабірна споруда; 2 – магістральний канал; 3 – розподільні і міжгосподарські канали; 4 – господарський канал; 5 – ділянкові розподільники; 6 – тимчасові зрошувачі; 7 – вивідні борозни; 8 – поливні борозни; 9 – споруди на мережі; 10 – господарські дороги; 11 – захисні лісосмуги; 12 – лінії електропостачання і зв’язку.

1.2. Класифікації зрошувальних систем

Зрошувальні системи поділяються за декількома ознаками (класифікаціями).

Класифікація зрошувальних систем за геоморфологічним розташуванням:

  •  передгірні;
  •  долинні;
  •  системи вододільних рівнин та плато.

На передгірних системах водозабір здійснюється безпосередньо із водного джерела без насосної станції. Головні канали розташовані вздовж або під гострим кутом до напрямку похилу місцевості.

На долинних системах водозабір застосовують безгреблевий або з механічним підйомом. Магістральний канал відходить з похилом меншим похилу річки.

На вододільних системах рівнин та плато водозабір здійснюють з механічним водопідйомом. Магістральний канал проходить по вододілу з двостороннім командуванням.

В Україні переважають системи вододільних рівнин і плато. Тому зрошувальні системи споживають велику кількість електроенергії, що є однією із причин скорочення зрошуваних площ останніми роками.

Класифікація зрошувальних систем за конструкцією зрошувальної мережі:

  •  відкриті;
  •  закриті;
  •  комбіновані.

На відкритих системах всі елементи зрошувальної мережі виконані у вигляді відкритих каналів або лотків.

На закритих системах всі елементи зрошувальної мережі виконані із напірних або безнапірних трубопроводів.

На комбінованих системах зрошувальну мережу частково виконують у вигляді каналів, а інша частина у вигляді трубопроводів. Як правило, великі водоводи (магістральні) зі значними витратами будують у вигляді каналів із покриттям, а внутрішньогосподарську мережу з меншими витратами – у вигляді закритих трубопроводів.

Класифікація за способом водоподачі:

  •  самопливні;
  •  з механічним водопідйомом;
  •  самопливно-напірні.

На самопливних системах вода подається із джерела зрошення самопливно. В цьому випадку, необхідно щоб джерело зрошення знаходилось вище по відмітках відносно зрошуваного масиву.

На системах з механічним водопідйомом джерело зрошення розташоване нижче зрошуваної площі, і подача води здійснюється насосною станцією.

На самопливно-напірних системах вода самопливом транспортується за рахунок напору, що створюється природним похилом місцевості.

За ступенем   капітальності зрошувальні системи поділяють на:

  •  стаціонарні;
  •  напівстаціонарні;
  •  пересувні.

На стаціонарних системах водозабірні споруди, насосні станції, зрошувальна мережа та поливна техніка займають постійне положення.

На напівстаціонарних системах водозабірні споруди, насосні станції та зрошувальна мережа займають постійне положення, а поливна техніка переміщається по полю в процесі поливу.

На пересувних системах всі елементи – насосна станція, зрошувальна мережа (розбірна) і поливна техніка – в процесі поливу переміщається з позиції на позицію.

1.3. Найбільші зрошувальні системи в Україні

Основу зрошуваного землеробства України становлять великі державні зрошувальні системи, характеристика найбільших з них наведені в табл. 1.1.

На 1.01.1996 р. в Україні зрошувалось 2584,4 тис. га земель. Будівництво зрошувальних систем в Україні відзначається рядом особливостей: майже повною відсутністю подачі води самопливом на зрошувані площі, переважанням дощування як основного способу поливу, будівництвом дренажу на масивах, де в перспективі очікується (прогнозується) підйом рівня ґрунтових вод, створенням зрошувальної мережі (за винятком рисових систем) здебільшого комбінованого типу з широкозахватними машинами («Фрегат», «Дніпро», «Кубань»). Це дає змогу забезпечити належний водооблік, високий рівень автоматизації водорозподілу і водорегулювання, економію води, підвищення дії мережі до 0,95-0,98, а коефіцієнт земельного використання – до 0,94-0,96, максимально зменшити навантаження на екосистему, поліпшити умови механізації сільськогосподарських робіт.

Останнім часом через недостатнє фінансування водогосподарських об’єктів і зниження сільськогосподарського виробництва площі зрошуваних земель на Україні зменшились. Так у 2006 році було полито всього 619 тис. га.

Така тенденція вже стабілізувалась і останніми роками зменшення площі зрошуваних земель не відбувається. В той же час інтенсивно відбувається відновлення зрошуваних ділянок невеликих фермерських господарств. В основному систем краплинного зрошення, і машин зарубіжного виробництва (шлангові дощувачі).

1.1. Найбільші зрошувальні системи України

Назва системи

Вододжерело

Місцезнаходження

Зрошувана площа,

тис. га

Витрата водозабору, м3

проектна

фактична

Зона Північнокримського каналу

Каховське вдсх.

Херсонська обл.,

Республіка Крим

358,7

355

Каховська

Каховське вдсх.

Херсонська обл.

780

262

530

Інгулецька

р. Дніпро

Херсонська обл.

62,7

36

Татарбунарська

р. Дунай

Одеська обл.

31,7

5,4

Фрунзенська

Дніпровське вдсх.

Дніпропетровська обл.

35,3

35,3

23,8

Сірогозька

Каховський канал

Херсонська та Запорізька обл.

116

41,6

53

Дунай-Дністровська

р. Дунай

Одеська обл.

200

29,2

15

Північнорогачицька

Каховське вдсх.

Запорізька обл.

164

81,8

105

Краснознам’янська

Північнокримський канал

Херсонська обл.

72,5

72,5

44

Приазовська

Каховський канал

Запорізька обл.

96,8

31,8

19,2

Магдалинівська

Канал Дніпро-Донбас

Дніпропетровська обл.

25,7

14,2

Нижньодністровська

р. Дністер

Одеська обл.

37

8

Салгирська

р. Салгир

Республіка Крим

4,5

3

Явкинська

р. Дніпро та Інгулець

Миколаївська обл.

97

50

25

Октябрьська

Дніпровське вдсх.

Запорізька обл.

13,5

Царичанська

Канал Дніпро-Донбас

Дніпропетровська обл.

12,83

Південнобузька

р. Південний Буг

Миколаївська обл.

12,2

6,5

1.4. Каховська зрошувальна система

Каховська зрошувальна система в Херсонській області є найбільшою на території України, яка після повного розвитку повинна була забезпечити зрошення земель на території площею 780 тис. га між Північно-кримським каналом і Молочним лиманом.

Поверхня землі у межах системи рівнинна, розчленована балками, річищами тимчасових водотоків, подами. Ґрунтовий покрив представлений переважно південними чорноземами і темно-каштановими ґрунтами. У полях поширені темно-каштанові ґрунти в комплексі із солонцями і глеє-солодями. Ґрунтоутворюючими породами є лесовидні суглинки. Рівні залягання ґрунтових вод у північній частині Каховського зрошуваного масиву становлять 20-40 м, а в південній – 3-4 м від поверхні.

Джерелом зрошення сільськогосподарських угідь системи є Каховське водосховище. Для подачі води з нього у Головний Каховський магістральний канал споруджено головну насосну станцію, розраховану на подачу 530 м3/с води на висоту 25 м. Систему збудовано із закритою внутрішньогосподарською мережею, застосуванням високопродуктивної дощувальної техніки, автоматизацією водорозподілу і поливу, конструктивними рішеннями, що забезпечують високий коефіцієнт корисної дії та земельного використання.

Усі сільськогосподарські угіддя Каховської зрошувальної системи зрошуються за допомогою машинного водопідйомну, в основному за двоступінчастою схемою: Перший підйом здійснюється головною насосною станцією, другий – господарськими насосними станціями, які забирають воду з магістрального каналу та розподільників і одночасно створюють напір у закритій зрошувальній мережі, потрібний для роботи дощувальних машин. Додатковий підйом води з магістрального каналу здійснюється тільки для подачі у два розподільних канали: Р-1 і Р-1-1.

Каховську зрошувальну систему оснащено регулюючими спорудами.

Міжгосподарську зрошувальну мережу виконано у вигляді каналів із застосуванням протифільтраційних заходів у вигляді грунто-бетонноплівкових екранів. Дренажні, поверхневі та скидні води відводяться скидними каналами загальною довжиною майже 160 км до акумулюючих ставків і водойм, які використовуються для рибництва.

Головна насосна станція Каховської зрошувальної системи також постачає воду іншим зрошувальним системам: Приазовській, Сірогозькій, Північнокримському каналу, Генічеській, Каланчацькій тощо.

Експлуатація Каховської зрошувальної системи грунтується на принципах системи автоматичного регулювання (САР) із застосуванням місцевої автоматизації на господарській мережі, каскадного регулювання б’єфів, засобів електро- і гідроавтоматики та телемеханіки, що забезпечують повну диспетчеризацію роботи, а отже, управління системою за допомогою ЕОМ.

На системі впроваджено комплекс природоохоронних заходів: насадження лісосмуг вздовж каналів, підтримання за допомогою дренажу оптимального водно-повітряного і сольового режимів ґрунтів, протифільтраційні конструктивні рішення.

Для збереження унікальних природних ландшафтів заповідника «Асканія-Нова» навколо нього створено охоронну зону завширшки 2 км, в якій побудовано вертикальний дренаж, що гарантує перехоплення ґрунтових вод. На системі організовано шість зональних управлінь зрошувальних систем і управління Каховського магістрального каналу.

1.5. Інгулецька зрошувальна система

Інгулецька зрошувальна система – одна з перших великих зрошувальних систем в Україні, введена в експлуатацію у 1956-1963 рр. Система охоплює господарства Снігурівського і Жовтневого районів Миколаївської області, Білозерського, Комсомольського та Дніпровського районів Херсонської області.

Ґрунтовий покрив у межах системи представлений чорноземами південними гумусовими і темно-каштановими ґрунтами. На глибині кількох метрів від поверхні залягають горизонти легкорозчинні солей, що негативно впливають на стан зрошуваних земель.

Основним способом поливу сільськогосподарських культур є дощування (до 92 % площі).

Джерелом зрошення є р. Дніпро, вода якої надходить антирічкою по заглибленому на відстані 80 км руслі р. Інгульця до місця водозабору насосної станції продуктивністю 36 м3/с. Вода подається у магістральний канал двома напірними трубопроводами діаметром 2,8 м і довжиною 600 м. На насосній станції встановлено сім вертикальних відцентрових насосів із приводом від вертикальних синхронних електродвигунів. При проектуванні насосної станції було розроблено і впроваджено ряд нових рішень: допущення зворотного обертання роторів насосів та пропускання води у зворотному напрямку, що сприяло гасінню гідравлічних ударів у трубопроводах, відмову від застосування традиційних клапанів і використання поворотних дискових затворів з приводом від коротко замкнутих асинхронних електродвигунів, що дало змогу заощадити значну кількість електроенергії, на водозаборі насосної станції для риби захисту від всмоктування її насосами та винесення на поля, вперше у практиці водогосподарського будівництва в Україні встановлено електрорибо-загороджувач.

Вода, що подається насосною станцією, крім зрошення, використовується для наповнення через розподільний канал Р-11 до Жовтневого водосховища місткістю 32 млн. м3 для водопостачання м. Миколаєва.

Магістральний канал і вся зрошувальна мережа системи спочатку збудовані у земляних руслах, які потім вкрили бетонно-плівковим облицюванням.

На системі постійно здійснюються роботи, пов’язані із розширенням колекторно-дренажної мережі, будівництвом систематичного дренажу і захистом населених пунктів від підтоплення. Скидні води наповнюють 26 ставків.

Для забезпечення планового водокористування на системі встановлено понад 400 гідропостів та водовимірювальних пристроїв різних типів, обладнано десять постів телевимірювань і сім постів телеуправління і телеконтролю. Управління експлуатації системи розташоване у м. Снігурівка Миколаївської області, працюють шість експлуатаційних та сімнадцять гідротехнічних дільниць.

Гідрогеолого-меліоративні умови Інгулецького масиву при проектуванні і будівництві системи були достатньо сприятливими. Однак, після вводу її в дію (канали в земляному руслі, відсутність колекторно-дренажної мережі) гідрогеологічні умови на масиві змінились в бік прогресуючого формування і підйому іригаційно-грунтових вод в лесовій товщі.

На Інгулецькому зрошуваному масиві утворилась строката мозаїчна картина розповсюдження іригаційно-грунтових вод, в цілому відображаючи конфігурацію елементів зрошувальної мережі і зрошуваних ділянок.

При цьому в північно-східній частині масиву за період експлуатації системи ґрунтові води поширились, а в південно-західній і південній зоні вони залягають у вигляді окремих ізольованих лінз, бугрів і куполів на зрошуваних ділянках, в приканальних зонах і великих подових пониженнях.

Для покращення меліоративного стану на Інгулецькому масиві з 1960 року здійснюються роботи по реконструкції зрошувальної системи. До 1983 року практично завершено будівництво протифільтраційних покрить на магістральному (52,2 км) і міжгосподарських розподільчих каналах (400 км), реконструкція внутрішньогосподарської мережі (59,2 тис. га) і будівництво колекторно-збірної (10,2 тис. га) мережі і горизонтального дренажу (5,6 тис. га).

Виконання цих заходів сприяло зменшенню фільтраційних втрат зрошувальної води і покращенню гідрогеолого-меліоративного стану на масиві. Так, якщо в 1970 році площа земель з високим рівнем залягання ґрунтових вод складала біля 30 тис. га, то в останній час, враховуючи навіть роки з підвищеною кількістю атмосферних опадів, вона не перевищувала 10 тис. га. Крім того, на облицьованих каналах спостерігається стабілізація режиму приканальних куполів, а в окремих випадках відбувається і зниження рівня ґрунтових вод.

За даними Одеської гідрогеолого-меліоративної експедиції (1983 р.), вплив на режим ґрунтових вод відмічається у смузі завширшки 400 м  вздовж магістрального каналу і 250-300 м – розподільчих каналів. В той же час не зважаючи на комплекс захисних заходів, гідрогеолого-меліоративний стан на Інгулецькому масиві залишається незадовільним. Однією із причин є атмосферні опади, які в 1,5-2,0 рази перевищували середні багаторічні величини, що призвело до підтоплення в зимово-весняний період 4-7 тис. га зрошуваних земель, а також деяких населених пунктів.

1.6. Краснознам’янська зрошувальна

система

Краснознам’янська зрошувальна система – розташована на півдні Херсонської області (Скадовський і Голопристанський райони) і умовно поділяється на дві частини: з самопливним зрошенням (побудованим в 1956-1966 рр.) та з механічним підйомом води (побудована в 1976 р.).

Ґрунтовий покрив системи представлений переважно темно-каштановими солонцюватими ґрунтами різного механічного складу: в прибережній смузі (до 5 км від моря) поширені засолені ґрунти – солонці, солончаки та ін. Ґрунтоутворюючими породами є легкі суглинки, які перекривають пилуваті супіски і дрібнозернисті піски. Гідрографічна мережа на системі відсутня.

Ґрунтові води залягають на глибині від 0,5-3,0 м у південній приморській частині системи, до 3,0-12,0 м – у північній. Мінералізація ґрунтових вод змінюється з півночі на південний захід – від прісних до дуже солоних.

Водозабір самопливної частини системи здійснюється з Північно-Кримського каналу на 61-му кілометрі. На магістральному каналі побудовано 12 підпірних споруди, 51 водовипуск, вісім мостів і п’ять аварійних скидів. На системі організовано 123 водовиділи у господарства, 1221 гідротехнічна споруда, серед яких 371 – з витратою понад 2 м3/с і 230 гідрометричних постів.

Основний спосіб поливу сільськогосподарських культур здійснюється дощувальними машинами ДДА-100МА. Крім самопливної Краснозна’янської зрошувальної системи, на площі 24,2 тис. га збудовано та 1976 р. введено в експлуатацію зональну зрошувальну систему з магістральним каналом загальною довжиною 30 км. Вода у зональний канал надходить з Північно-кримського каналу по підводящому каналу і піднімається насосною станцією на висоту 18 м. Зрошувальну мережу виконано в закритих трубопроводах загальною довжиною 610 км, у тому числі 579 км – внутрішньогосподарська мережа. Полив здійснюється широкозахватними дощувальними машинами «Фрегат» та «Волжанка».

Потрібний напір у мережі для роботи дощувальних машин забезпечує 21 насосна станція підкачування.

Гідрогеологічні умови характеризуються розвитком двох водоносних комплексів: пліоцен-четвертинного та неогенового. Перший, приурочений до алювіальних четвертинних, а також середньо- та верхньопліоценових відкладень. Він містить ґрунтові води. В південній приморській частині території масиву, в зв’язку з наявністю окремих водоносних шарів потужністю 10-25 м, води в пліоценових відкладеннях мають самостійний характер. Їх рівень перевищує дзеркало власно ґрунтових вод на 0,5-15 м. В природних умовах грунтові води в приморській частині залягають на глибині 2-5 м, а у вузькій прибережній смузі – менше 2 м.

В приморській смузі, в зв’язку з несприятливими умовами  природного  відтоку,  мінералізація їх підвищується до 110 г/л та більше. Підземні води в нижній частині пліоцен-четвертинного водоносного комплексу прісні, гідрокарбонатні, тільки в південно-західній частині вони хлоридні з мінералізацією до 50-60 г/л.

З вводом до експлуатації Каховського водосховища та Краснознам’янської зрошувальної системи, що була побудована без надійних протифільтраційних заходів, відбулись зміни гідрогеологічного стану на масиві: розпочався процес заболочування та підтоплення населених пунктів, а також почалося проявлення ознаків вторинного засолення зрошуваних та прилеглих земель. Особливо погіршився гідрогеолого-меліоративний стан агроландшафту в Приморській частині масиву, де в умовах дуже слабкої природної дренованості рівень ґрунтових вод піднявся на 1,5-2,5 м.

В зв’язку з цим з 1962 року розпочалося будівництво колекторно-скидної мережі, систематичного вертикального дренажу та створення протифільтраційних покрить на каналах. Площа вертикального дренажу склала майже 100 тис. га і горизонтального – 7,0 тис. га. Ці меліоративні заходи суттєво покращили гідрогеологічний стан Краснознам’янського зрошуваного масиву. Вони дозволили виключити випадки вторинного засолення, підтоплення та заболочення агро ландшафту і населених пунктів.

Управління експлуатації Краснознам’янської зрошувальної системи розташоване у м. Складовську Херсонської області. До його складу входять чотири експлуатаційні дільниці, які об’єднують десять гідротехнічних дільниць, оснащених механізмами для ремонтних робіт, приладами для вимірювання води, засобами зв’язку і контролю.

1.7. Зрошувальні масиви в зоні Північно-Кримського каналу

Північно-Кримський канал споруджений для перекидання зарегульованого стоку Дніпра в посушливі степової райони півдня України для зрошування сільськогосподарських угідь, водопостачання Сімферополя, Севастополя та інших населених пунктів, а також Керченського промислового району.

Будівництво розпочате 1957 р. і здійснювалось за три черги.

Канал бере початок з Каховського водосховища. Загальна довжина каналу – 400 км. Забір води здійснюється головною водозабірною спорудою, розрахованою на перепуск 380м3/га (у перспективі можна її збільшити до 450 м3/с). Вода по трсі каналу подається на висоту понад 100 м за допомогою трьох насосних станцій. Четверта станція подає воду по трубопроводу (довжиною 30 км) на водоочисні споруди м. Керчі.

Введення у дію Перекопського каналу (довжиною 69 км), що з’єднує Північно-Кримський кал з Каховським каналом, сприяє збільшенню подачі води та територію Криму.

Площі зрошення в зоні Північно-Кримського каналу розташовані на території Херсонської області (Краснознам’янська, Чаплинська та Каланчацька системи) Криму (Красноперекопська, Первомайська, Джанкойська та інші). Загальна площа зрошування в системах, що живляться водою з Північно-Кримського каналу: 1-а черга – 187,7 тис. га, 2-а – 80 тис. га, 3-я – 89,3 тис.га.

Зрошувальні системи Криму характеризуються значним різноманіттям природних умов. В геоморфологічному відношенні у Рівнинному Криму виділяються Присивашська низина, Центральна підвищена рівнина, Тарханкутська височина, Альмінська низина та рівнини Керченського півострова, відмінні своєрідністю рельєфу та геологічною будовою.

В геологічній будові Рівнинного Криму приймають участь осадочні утворення різноманітного віку. Палеоген-неогенові (майкопські) і сарматські переважно глинисті утворення широко розвинуті на Керченському півострові. Тарханкутське плато складене потужною серією вапняно-мергелистих неогенових порід. Середньо- і верхньопліоценові піщано-глинисті та гравійно-галечникові утворення потужністю до 30-50 м розповсюджені в Присивашській і Альмінській низовинах, а також на Центральній високій рівнині.

Четвертинні утворення (суглинисті, рідше супіщані та піщані) суцільним чохлом покривають всю територію та представлені, в основному, такими генетичними типами: еолово-делювіальним, еолово-делювіально-елювіальними, алювіально-пролювіально-делювіальними відкладеннями потужністю до 20-30 м та більше.

Гідрогеолого-меліоративні умови Керченського півострова дуже складні, для багатьох ділянок характерні неглибокі поклади регіонального водоупору, представленого майкопськими та сарматськими глинами, наявність покровної товщі засолених слабопроникнлих відкладень високомінералізованих ґрунтових вод. Комплексні дослідження на дослідно-виробничих ділянках у Ленінському районі Автономної Республіки Крим дозволили розробити заходи по регулюванню водно-сольового режиму та режиму зрошення. Необхідні подальші дослідження для розробки заходів по оптимізації меліоративного режиму прилеглих незрошуваних територій в умовах Керченського півострова та створенню на них сприятливого меліоративного стану.

Тарханкутський півострів характеризується порівняно простими гідрогеолого-меліоративними умовами. Малопотужна (2-5 м) товща покривних лесовидних суглинків залягає на пліоценових червоно-бурих глинах (до 5 м) або безпосередньо на неогенових вапняках. На значній площі покривні суглинки відсутні або мають незначну товщину. Ґрунтові води залягають в неогенових вапняках на глибині 20-50 м. Враховуючи добру дренованість території, одним з головних питань розробки меліоративного режиму тут є прогнозування зміни якості підземних вод в умовах зрошення.

Розріджене зрошення в зоні Північно-Кримського каналу, яке розпочалося в 1964 р., призвело до значного підйому рівня ґрунтових вод, особливо в Присивашші, за рахунок фільтраційних втрат із магістрального каналу, міжгосподарської та внутрішньогосподарської мережі в земляному руслі, інфільтрації зрошувальних вод, невиробничих скидів і недотримання режиму зрошення. Крім того, підйому рівня ґрунтових вод сприяли ділянки зрошення (супутники), які створювали господарства без необхідних протифільтраційних заходів, а також ділянки так званого малого зрошення, які будувалися в 60-70-х роках в земляному руслі, як правило, без необхідних інженерних споруд.

За даними Кримської гідрогеого-меліоративної експедиції, за багаторічний період (1965-1976 рр.) рівні ґрунтових вод піднялись на загальній площі, що перевищує 400 тис. га. Загальний підйом ґрунтових вод досягав 2-5 м і більше. В приканальній смузі шириною 200 м вода піднялася на 2-8 м, в смузі, віддаленої від каналу до 1000 м – 1,5-2 м і на відстані 3000-4000 м – на 0,5-1,0 м. Щорічно рівень ґрунтових вод на зрошуваних площах піднімається на величину від 0,5 до 2 м.

Для захисту від підтоплення зрошуваних та прилеглих земель у Криму, а також підтримання на них сприятливого водно-сольового режиму, на каналах проведені значні протифільтраційні роботи, а також збудований дренаж на площі більш ніж 200 тис. га, який забезпечує підтримку рівня ґрунтових вод на глибині 2-3 м від поверхні землі і постійне їх опріснення. Встановлено систематичний нагляд за змінами рівня ґрунтових вод. Дренажні системи експлуатуються спеціалізованими управліннями.

1.8. Дунай-Дністровська зрошувальна

система

Дунай-Дністровська зрошувальна система розташована на півдні Одеської області; із заходу вона обмежена долиною річки Сарата, зі сходу – річки Алкалія. Південною межею системи є низка причорноморських озер-лиманів – Сасик (Кундук), Джантшейський, Малий Сасик, Шагани, Будури, Алібей, Курудіол, Хаджидер, Бурнас.

Протяжність Дунай-Дністровської зрошувальної системи з півдня на північ від села Лиман до північної межі масиву становить 59 км, із заходу на схід по лінії Білолісся – Тузли – 28 км. Загальна площа зрошуваних земель – 48 тис. га.

Геологічний розріз земної кори на території Одеської області і, зокрема, в зоні Дунай-Дністровської зрошувальної системи має двоярусну будову. Нижній структурний ярус створює фундамент з докембрійських і палеозойських порід. Верхній ярус утворює платформенний чохол, представлений товщею до 3-5 тис. м осадів палеозою, мезозою та кайнозою. У формуванні морфології поверхні, ландшафтно- і грунтово-геохімічних умов визначальну роль відіграють неогенові та четвертинні відкладення.

Найбільш типові ґрунтоутворюючі породи для Дунай-Дністровської зрошувальної системи – леси, що представляють собою пухкі, однорідні за гранулометричним складом, високошпаруваті (до 50 %), карбонатні (10-20 % СаСО3), відносно добре відсортовані, водопроникні, зі сприятливими капілярними властивостями породи палевого, світло-палевого, жовто-палевого, каштаново-бурого кольору.

З точки зору геоморфологічного районування, територія, де розташована Данай-Дністровська зрошувальна система, належить до Причорноморської понтичної берегової низовини, Азово-Чорноморської низовини України. Згідно з гідрогеологічним районуванням, розглянутий район знаходиться в межах Причорноморського басейну.

Ґрунтові води на території Дунай-Дністровської зрошувальної системи залягають на глибинах понад 5 м. Мінералізація їх становить, як правило, понад 3 г/л, сольовий склад хлоридно-натрієвий, що зумовлене впливом Чорного моря.

Дунай-Дністровська зрошувальна система проектувалась в складі комплексу перекидання частини стоку Дунаю в Дніпро. Будівництво першої черги системи було розпочато в 1975 році. У 1978 році, за проектом інституту «Укрпівдендіпроводгосп», було збудовано дамбу довжиною 14 км, що відокремила раніше солоний лиман Сасик від Чорного моря. Цей лиман у 1980 році почав наповнюватись водою з Соломонова рукава р. Дунай, яка з головного водозабору, розташованого поблизу  села  Лиски,  самопливним  каналом  довжиною  13,5 км, що проходить через Жебріянівські плавні, почала надходити до названого лиману. Експлуатація Дунай-Дністровської зрошувальної системи розпочалась у тому ж 1980 році.

У 1986 році було розпочато будівництво ІІ черги Дунай-Дністровської зрошувальної системи, і на 1994 рік загальна площа зрошення складала вже 48325 га у господарствах Татарбунарського, Саратського і Бєлгород-Дністровського адміністративних районів, залишившись із того часу незмінною.

Видаток каналу Дунай-Сасик може бути 210 м3/с і залежить від рівнів води в р. Дунай і регулювання головним шлюзом. Водообмін організований шляхом відкачування солоної води в море через Джантшейський лиман двома насосними станціями відкачки (НСВ) об’ємною подачею 50 м3/с, при можливості, коли є необхідний рівень води в р. Дунай і у водосховищі, – самопливом через шлюз біля НСВ і періодичним наповненням водосховища дунайською водою.

З водосховища Сасик вода на масив зрошення подається трьома головними насосними станціями (ГНС-2, ГНС-3, ГНС-4) із магістральних каналів МК-1 і МК-2 іншими насосними станціями, що обслуговують групи господарств. Кожна група господарств представляє собою локальну систему. Від ГНС вода подається до міжгосподарських каналів, їх розгалужень, а потім розподіляється між господарствами за допомогою насосних станцій підкачки (НСП).

Магістральні і міжгосподарські канали відкриті, в бетонно-плівковому облицюванні. Внутрішньогосподарська мережа закрита, складається із сталевих, залізобетонних та азбестоцементних труб.

Проектом передбачена комплексна автоматизація водорозподілу: магістральна мережа представляє собою каскад б’єфів, зв’язок між якими здійснюється насосними станціями перекачки (НСП), зв’язаними з пунктом диспетчерського управління, а розподільна мережа облаштована з горизонтальними бровками для регулювання по нижньому б’єфу за допомогою гідроавтоматів. Чітке централізоване керування водоподачею і водорозподілом здійснюється за допомогою системи телемеханіки диспетчерською службою з центрального диспетчерського пункту (ЦДП) при управлінні експлуатації та зв’язаних з ними ліній зв’язку диспетчерських пунктів на експлуатаційних ділянках. Полив здійснюється дощуванням, переважно дощувальними машинами «Дніпро», «Фрегат», «Кубань».

На І і ІІ чергах системи збудовано колекторно-дренажну і водозбірно-скидну мережу з дренажними насосними станціями для попередження можливого підтоплення сільськогосподарських угідь і населених пунктів.

Для забезпечення транспортного зв’язку збудовано мережу експлуатаційних і польових доріг, а також господарських доріг з твердим покриттям.

Останнім часом із зменшенням площ зрошення на системі значно зменшився і водозабір, що призвело до погіршення водообміну в озері Сасик. Застій води в озері поступово призводить до загибелі гідро фауни, гнилісних явищ, виділенню шкідливих речовин і озеро перетворюється в мертве. що загрожує екологічною катастрофою. Тому є думка про знищення перемички між озером і Чорним морем для природного самоочищення. Для цього необхідно змінити схему подачі прісної води на систему.

1.9. Татарбунарська зрошувальна

система

Татарбунарська зрошувальна система, розміщена на землях Кілійського, Татарбунарського і Арцизького районів Одеської області, збудована у 1962-1975 рр.

Поверхня зрошуваного масиву – пологохвиляста рівнина, де виділяються два рівні: північний – корінне вододільне плато (абсолютні відмітки поверхні досягають 70-80 м над рівнем моря), розчленоване густою річковою мережею, ярами і балками, і південний – верхньопліоценові тераси. Ґрунтовий покрив представлений чорноземами південними карбонатними, сформованими на лесовидних суглинках.

Джерело зрошення – р. Дунай, вода з якої підводиться до вододілу системи двома каналами: Міжгосподарським та Дунайським.

Татарбунарська зрошувальна система є триярусною системою машинного зрошення, підйом і розподіл води на якій здійснюється насосними станціями. При цьому геодезична висота подачі води над її рівнем у Дунаї досягає 70 м. Тоді головні насосні станції (відповідно першого, другого і третього підйомів) забезпечують послідовне перекачування води з Дунайського каналу в Дракулівське водосховище. Крім заповнення водосховища, ці насосні станції забезпечують також подачу води на зрошувані площі в межах зон їх дії.

Підйом і розподіл води на поля господарств-водокористувачів здійснюються насосними станціями підкачки.

1.10. Фрунзенська зрошувальна система

Меліоративна система в Дніпропетровському, Магдалинівському, Новомосковському та Царичанському районах Дніпропетровської області. Будівництво велось у дві черги: першу введено в дію 1970 р., другу – 1975 р. Загальна площа зрошуваного масиву 35,3 тис. га (20,1 тис. га і 15,2 тис. га).

Розташований масив в основному на другій надзаплавній терасі Дніпра і частково на вододільному плато річок Кільчень та Чаплина. Поверхня рівнинна, розчленована яружно-балковою мережею. Ґрунти незасолені. Ґрунтовий покрив складають переважно чорноземи звичайні мало- і середньогумусні потужні. Гідрогеологічні умови відзначені наявністю водоносного горизонту в антропогенових відкладах на глибині 2-15 м, на вододільному плато – до 45 м. За хімічним складом вода сульфатно-гідрокарбонатна та кальцієво-натрієвого типів з мінералізацією 0,6-0,9 подекуди 1,7-3,5 г/л.

Джерелом живлення Фрунзенської зрошувальної системи є Дніпровське водосховище (озеро ім. Леніна) з якого вода по каналу довжиною 4,25 км самопловно надходить до головної насосної станції № 1 (ГНС-1) і її подають у магістральний канал першої черги (довжиною 26,8 км). Річище підвідного каналу земляне. Канал розрахований на пропуск до 20м3/с води.

Головна насосна станція оснащена вертикальними осьовими насосами і подає воду в голову магістрального каналу першої черги, на якому розташовано ще дві насосні станції підкачки. У кінці магістрального каналу споруджено насосну станції підкачки № 4, що подає воду у три розподільники. Всього на першій черзі системи працює вісім насосних станції підкачки.

У приймальний басейн головної насосної станції другої черги вода надходить за допомогою 3 насосних станцій підкачування. Магістральний канал другої черги (довжиною 28,1 км) – перший в Україні канал зрошувальної системи, де створено каскадне регулювання з гідравлічними затворами-автоматами.

У міжгосподарські розподільчі канали та закриту внутрішньогосподарську мережу (довжиною 6106 км) воду подають за допомогою насосних станцій підкачування.

Магістральні і розподільчі канали (загальною довжиною 47 км) Фрунзенської зрошувальної системи споруджено з протифільтраційним покриттям переважно з залізобетонних плит, укладених по поліетиленовій плівці, а також у лотках (5,2 км).

Дренажну мережу виконано на площі 24,6 тис. га, що дає змогу підтримувати на зрошуваних і прилеглих територіях оптимальний водно-сольовий режим. Уздовж магістрального каналу першої черги створено відсічний горизонтальний дренаж (3,6 км). По межах полів насаджено лісосмуги.

1.11. Північнорогачицька зрошувальна

система

Північнорогачицька зрошувальна система розташована у Кам’янсько-Дніпровському, Михайлівському, Веселівському, Мелітопольському і Токмацькому районах Запорізької області. Будівництво її розпочато в 1968 р. і проводилось чотирма чергами. Загальна площа системи – 164 тис. га. Перебуває в експлуатації 109,3 тис. га.

Ґрунти на системі представлені чорноземами звичайними, південним незасоленими, трапляються ділянки з дуже засоленими солонцюватими лучними чорноземними ґрунтами. Геологічний розріз у верхній частині складається із лесоподібних суглинків (легких і важких), нижче – із суглинків середніх та глин. Ґрунтові води залягають на глибині від 2 до 25 м.

Джерелом зрошення системи є Каховське водосховище, з якого вода по відповідному каналу завдовжки близько 1 км надходить до головної насосної станції, обладнаної вісьма вертикальними відцентровими насосами з подачею 55 м3/с і напором 78 м. Від насосів до голови магістрального каналу вода подається двома нитками напірних трубопроводів діаметром 3,2 м кожна. Довжина траси трубопроводу – 1250 м. Уперше в практиці водогосподарського будівництва трубопроводи такого діаметра укладено в траншеї з наступним засипанням їх ґрунтом.

Це дало змогу отримати значну економію металу за рахунок відмови від застосування температурних і осадочних компенсаторів, ребер жорсткості тощо.

Довжина магістрального каналу – 28,1 км. Він розрахований на пропуск 52,5 м3/с з врахуванням перспективного розвитку системи. Відкоси каналу облицьовані збірними залізобетонними плитами, укладеними на екран з поліетиленової плівки. Дно каналу закріплене монолітним бетоном товщиною 15 см по плівці. Довжина першого міжгосподарського каналу – 24 км, пропускна спроможність його в голові – 11,6 м3/с.

Вода для зрошення подається за допомогою насосних станцій підкачування.

Внутрішньогосподарська мережа на системі закрита. Виконана вона в металевих і азбестоцементних трубах. Полив сільськогосподарських культур здійснюються дощувальними машинами «Фрегат», «Кубань, «Дніпро», «Волжанка», ДДА-100МА і ДДН-70.

1.12. Приазовська зрошувальна система

Приазовська зрошувальна система розташована в Якимівському, Мелітопольському і Приазовському районах Запорізької області. Будівництво розпочате в 1982 р. Загальна площа зрошення у зоні системи – 96,8 тис. га у тому числі першої черги – 58,8 тис. га.

Поверхня зрошуваного масиву переважно рівнинна з похилом до Азовського моря (різниця відміток – 10-60 м). Ґрунти темно-каштанові, незасолені, ерозійно активні. Геологічний розріз у верхній частині складено лесовими просадними суглинками потужністю 5-6 м. Глибина залягання ґрунтових вод від 20-25 до 1-6 м у річкових долинах і балках. Мінералізація ґрунтових вод від 15 до 1 г/л і нижче.

З каналу Р-9 Каховської зрошувальної системи Головна насосна станція Приазовської зрошувальної системи подає воду в Приазовський магістральний канал, звідки вона надходить у розподільники. Магістральний канал і розподільники побудовані з протифільтраційним облицюванням, зрошувальна мережа – в закритих трубопроводах, подачу води в які здійснюють за допомогою насосних станцій підкачки. Всі технологічні процеси розподілу води на системі автоматизовано. Поливають сільськогосподарські культури широкозахватними дощувальними машинами «Фрегат», «Дніпро», «Кубань».

1.13. Сірогозька зрошувальна система

Сірогозька зрошувальна система розташована на землях Херсонської та Запорізької областей. Будівництво її розпочато в 1986 р. і здійснювалось трьома чергами за загальній площі 116,4 тис. га. Площа зрошення першої черги становить 51,6 тис. га, другої – 39,2, третьої – 35,6 тис. га.

Зрошення першої та другої черг системи здійснюється із Сірогозького магістрального каналу, до якого вода подається насосною станцією, розташованою на ПК 29+50 Головного Каховського магістрального каналу.

Перша черга системи (північна частина масиву) забезпечується зрошувальною водою безпосередньо з Каховського водосховища, на березі якого планується спорудження другої насосної станції.

Поверхня зрошуваного масиву рівнинна, розчленована балками і тимчасовими водотоками, є невеликі поди. Ґрунтовий покрив представлений переважно південними чорноземами і темно-каштановими ґрунтами, а у подах – темно-каштановими ґрунтами в комплексі з солонцями і глеєсолодями. Ґрунтоутворюючі породи є лесовидні суглинки. Глибина залягання ґрунтових вод – 18-22 м.

З магістрального каналу вода надходить до розподільних каналів і за допомогою насосних станцій підкачки – до закритої міжгосподарської та внутрішньогосподарської мережі. Зрошення здійснюється дощувальними машинами «Кубань», «Фрегат», «Дніпро».

Для зменшення втрат води магістральний канал системи побудовано з горизонтальним дном і повною акумуляцією технологічних скидних вод. Технологічний процес водорозподілу та поливу автоматизовано і об’єднано в єдину систему автоматичного диспетчерського управління Каховської зрошувальної системи.

1.14. Південнобузька

зрошувальна система

Південно бузька зрошувальна система – зрошувальна система у Миколаївському і Веселинівському районах Миколаївської області. Будівництво здійснено у 1968-1975 рр. Площа зрошуваних земель – 12,2 тис. га Поверхня рівнинна, розчленована, яружно-балковою мережею, із загальним похилом на південь (різниця відміток переважно 25-30 м). Ґрунти незасолені, представлені чорноземами звичайними малогумусними. Геологічний розріз складається з пліоценових антропогенових відкладень, верхня частина яких – переважно легкі та середні лесові суглинки. Водоносний горизонту розташований у центральній і західній частинах масиву – на глибині 6-8 м, у східній – понад 18-20 м.

Джерелом зрошення системи є р. Південний Буг, воду з якої насосною станцією (продуктивністю 6,5 м3/с) двома нитками напірного водоводу (довжиною 2,24 км) подають на висоту 104,4 м у магістральний канал (довжиною 16,6 км). Канал діє за схемою автоматичного водорегулювання «по верхньому б’єфу», що забезпечує надійний водорозподіл зверху вниз. Акумулювання технологічних скидів води здійснюється у водосховищі, спорудженому у балці Березовій, і воду у водосховище подають аварійним трубчастим водоскидом (довжиною 4,5 км). Канали, що підводять воду, (загальна довжина – 19,3 км) від магістрального каналу до насосних станцій підкачки є водночас міжгосподарськими розподільниками.

Щоб зменшити шкідливий вплив системи на природне середовище виконано такі природоохоронні заходи:

  •  магістральний канал облицьовано протифільтраційними залізобетонними плитами, укладеними на поліетиленову плівку;
  •  міжгосподарські розподільники збудовано у залізобетонних трубах, внутрішньогосподарську мережу – із сталевих та азбестоцементних труб;
  •  на ділянках з високим рівнем ґрунтових вод (1,1 тис. га) побудовано горизонтальний дренаж;
  •  уздовж каналів і меж сівозмін насаджено лісосмуги.

1.15. Магдалинівська

зрошувальна система

Магдалинівська зрошувальна система – меліоративна система у Царичанському і Магдалинівському районах Дніпропетровської області. Споруджена у 1980-1984 рр. Площа зрошуваних земель – 25,7 тис. га. Рельєф у межах Магдалинівської зрошувальної системи слабохвилястий. Ґрунтовий покрив представлений переважно чорноземами звичайними; у степових блюдцях ґрунти слабозасолені. На формування гідрогеолого-меліоративного стану зрошуваного масиву значний вплив мають ґрунтові води, що залягають у лесових суглинках на глибині 3-15 м (на окремих ділянках на глибині 2-3 м). Середня мінералізація води – 0,5-1,4 л/г, подекуди 3-5 г/л.

Джерелом зрошення Магдалилинівської зрошувальниї системи є канал Дніпро-Донбас, воду з якого у зрошувальні канали перекачують трьома головними насосними станціями загальною продуктивністю 14,2  м3/с. Розподіл води в межах системи здійснюють за допомогою міжгосподарської мережі – 74,2 км; з них у закритих трубопроводах – 60,4 км, у відкритих, облицьованих залізобетонними плитами – 13,8 км. Загальна довжина внутрішньогосподарської мережі –  427 км.

Зрошення здійснюють дощувальними установками. Для забезпечення оптимальних його режимів та поліпшення меліоративного стану масиву споруджено горизонтальний (на площі 4,4 тис. га) та вертикальний (на площі 400 га) дренажі.

1.16. Нижньоднісровська

зрошувальна система

Нижньодністровська зрошувальна система – зрошувальна система у Біляївському та Овідіопольському районах Одеської області, на лівому березі Дністровського лиману. Споруджена у 1964 р. Площа зрошення перевищує 37 тис. га. Розташована система на Причорноморській низовині, поверхня якої значно похилена до моря.

Ґрунтовий покрив у межах Нижньодністровської зрошувальної системи відносно однорідний – це чорноземи південні та їх слобоеродовані різновиди.

Рівні ґрунтових вод залягають на глибині 3-5 м. Їх хімічний склад переважно сульфатний та гідрокабонатно-сульфатний; мінералізація змінюється від 1 до 10 г/л і більше.

Джерело зрошення Нижньодністровської зрошувальної системи – р. Дністер, з якої вода за допомогою головної насосної станції надходить по двох напірних сталевих водоводах (діаметром 1,8 м, довжиною 7,8 км) у приймальний басейн.  Продуктивність  насосної  станції  перекачування  –  8 м3/с. Розподіл води на зрошуваному масиві здійснюється по магістральному каналу (завдовжки 28 км), відкритих розподільних каналах (загальною довжиною 411 км) та внутрішньогосподарській мережі (понад 45 км).

На підвищені ділянки воду подають за допомогою насосних станцій 2-го підйому, загальна продуктивність їх – понад 3 м3/с. Для зменшення втрат води на фільтрацію відкриті канали облицьовані збірним і монолітним залізобетоном по поліетиленовій плівці, внутрішньогосподарську мережу прокладено у залізобетонних трубах та лотках.

Для поліпшення гідрогеолого-меліоративного стану земель  та  водно-фізичних  властивостей  ґрунту  на площі 5,6 тис. га споруджено дренаж. Зрошення здійснюють дощувальними машинами та установками.

На сільськогосподарських угіддях у межах Нижньодністровської зрошувальної системи вирощують овочі, картоплю, виноград, зернові культури.

1.17. Салгірська зрошувальна система

Салгірська зрошувальна система – зрошувальна система у Сімферопольському і Красногвардійському районах Автономної Республіки Крим, у долині р. Салгіру в перегірній частині  північного  схилу  Кримських гір.  Споруджена  у 1961 р. Площа зрошення – 4,5 тис. га.

Рельєф зрошуваного масиву хвилястий, далі на південь – рівнинний. Ґрунтовий покрив у межах системи відносно однорідний, представлений чорноземами південними та їх слабоеродованими різновидами. Геологічний розріз у долині р. Салгиру складається з альвіальних важких, середній і легких суглинків потужністю до 4 м і місцями галечників потужністю до 8 м, які підстелені мергелями, вапняками та глинами; важкі суглинки потужністю 2-8 м залягають на глинах, місцями – вапняках і пісках. Ґрунтові води залягають на глибині 1,5-10  м слабомінералізовані.

Джерело зрошення Салгірської зрошувальної системи – Сімферопольське водосховище, з якого вода від відкритого водозабору (продуктивністю 3 м3/с) подається у магістральний водовід (завдовжки 0,8 км), а з відти – у право- та лівобережний трубопроводи. Відгалудженням правобережного трубопроводу є Тубайський водовід. Розподіл води здійснюється по трубопроводах (загальна довжина 89,7 км). На підвищені ділянки системи воду подають за допомогою всіх насосних станцій (загальна продуктивність 0,9 м3/с). Оптимізація поливу забезпечується за допомогою постійно діючої спеціальної системи розрахунків поливних режимів.

Для покращення гідрогеолого-меліоративного стану земель та водно-фізичних властивостей грунту на площі 59 га споруджено дренаж. Зрошення здійснюють краплинним та поверхневим способами, дощувальними машинами.  

На зрошуваних землях вирощують овочі, виноград, зернові культури, розвинуте садівництво.

1.18. Жовтнева зрошувальна система

Жовтнева зрошувальна система – меліоративна система у Вільнянському районі Запорізької області. Споруджена у 1981-1983 рр. Площа зрошуваних земель – понад 13,5 тис. га.

Територія Жовтневої зрошувальної системи представляє собою слабо хвилясту лесову рівнину з розвинутим яружно-балочним рельєфом.  Висота  над рівнем моря від 90 до 160 м. Ґрунтовий покрив становлять чорноземи незасолені і слабкосолонцюваті потужністю 0,6-1,0 м. Рівні ґрунтових вод на 90 % площі  системи залягають на глибині 5 м, на окремих ділянках – до 3 м.

Джерело зрошення – Дніпровське водосховище, з якого вода надходить до головної насосної станції та магістрального каналу (МК-1, довжиною 9,1 км). Далі розподіл води в межах Жовтневої зрошувальної системи здійснюється по магістральних каналах (МК-2, загальною довжиною 14,7 км) та магістральних трубопроводах за допомогою кількох насосних станцій (2, 3, 4, 5-го підйомів). Для зменшення втрат на фільтрацію та випаровування трубопроводи прокладено зі сталевих (діаметр 1400 мм, довжини 2,1 км) та залізобетонних (довжина 1,1 км) труб.

Для збереження доброго екологічного стану на зрошуваних землях в межах системи споруджено дренаж загальною площею понад 2,3 тис. га, у тому числі на зрошуваних землях 1754 га та по захисту населених пунктів 587 га.

Зрошення здійснюють дощувальними машинами.

На сільськогосподарських угіддях вирощують зернові, овочеві, кормові та баштанні культури. Для захисту земель від підтоплення проведено протиерозійне і протифільтраційне облицювання міжгосподарських каналів, споруджена закрита внутрішньогосподарська мережа, насаджені лісосмуги.

1.19. Явкинська зрошувальна система

Явкинська зрошувальна система – меліоративна система у Снігурівському, Жовтневому, Баштанському, Березнегуватському та Новобузькому районах Миколаївської області Будівництво розпочато у 1974 р. і здійснювалось у п’ять черг: першу (25,1 тис. га) введено в 1984 р. площа зрошуваних земель становила 50 тис. га.

Поверхня зрошуваного масиву рівнинна. Ґрунтовий покрив представлений чорноземами південними малогумусними та чорноземами звичайними неглибокими малогумусними. Ґрунтоутворюючі породи – леси і лесовидні суглинки.

Джерело зрошення – води Дніпра та Інгульця. Забір води здійснюють головною насосною станцією (продуктивністю 25 м3/с), на внутрішньогосподарській мережі її розподіляють за допомогою 42 станцій підкачування. Протяжність магістральної мережі – 91,8 км, внутрішньогосподарської – 296 км, у тому числі закритої 813 км. Відкрита мережа забезпечена гідроізоляцією (бетонно-плівкове покриття).

До природоохоронних заходів, запроваджених на території системи, належать: контроль за меліоративним станом земель, зрошення дощуванням, застосування колекторно-дренажної мережі для регулювання рівня ґрунтових вод і захисту земель від повторного засолення. Однією з екологічних проблем є зниження (до 0,7-0,9 г/л) мінералізації поливної води, що пов’язане з обмеженням скиду у р. Інгулець промислових стоків гірничо-збагачувальних комбінатів Криворізького басейну.

1.20. Царичанська зрошувальна система

Царичанська зрошувальна система – меліоративна система у Царичанському та Магдалинівському районах Дніпропетровської області. Споруджена система у 1982 році. Загальна площа зрошуваних земель – 12,8 тис. га.

Поверхня в межах зрошуваного масиву слабо хвиляста, розчленована улоговинами, балками і річищами тимчасових водотоків.

Ґрунтовий покрив представлений переважно чорноземами звичайними глибокими та вилуженими, що сформувались на суглинках; у степових блюдцях – грунти слабозасолені. Грунтові води залягають на глибині від 3-5 м у південно-східній частині зрошуваного масиву до 10-20 м і глибше в центральній і південній частинах. Середня мінералізація води – 0,5-1,0 г/л, максимальна – 3 г/л. Вода гідрокарбонатно-сульфатного натрієво-магнієвого хімічного типу.

Джерело зрошення Царичанської зрошувальної системи – канал Дніпро-Донбас, вода з якого подається головною насосною станцією у магістральний трубопровід завдовжки 10 км (дві нитки діаметром 1200 мм). Розподіл води в межах системи здійснюється по закритих міжгосподарських (довжиною 28,5 км) та внутрішньогосподарських (довжиною 222 км) трубопроводах за допомогою насосних станцій.

Для зрошення застосовують дощувальні машини. Для забезпечення оптимального меліоративного стану масиву на площі 46,8 га споруджено горизонтальний дренаж. Дренажні і поверхневі води відводяться по закритій колекторно-дренажній мережі (довжиною 23 км) в акумулюючий ставок на р. Прядивці. Вздовж меж сівозмін насаджено лісосмуги.

Контрольні питання

  1.  Що входить до складу зрошувальної системи?
  2.  Які класифікації зрошувальних систем виділяють?
  3.  Чим характерні зрошувальні системи передгірного типу?
  4.  Яким чином здійснюється подача води на зрошувані масиви долинних систем?
  5.  Як створюється напір на системах вододільних рівнин і плато?
  6.  Які різновиди зрошувальних систем є за конструкцією?
  7.  Які різновиди водо подачі є на зрошувальних системах?
  8.  В який період побудована Каховська зрошувальна система?
  9.  Що є джерелом зрошення Каховської зрошувальної системи?
  10.  Охарактеризуйте комплекс природоохоронних заходів, які впроваджені на Каховській зрошувальній системі.
  11.  В який період була введена до експлуатації Інгулецька зрошувальна система?
  12.  Назвіть джерело зрошення Інгулецької зрошувальної системи.
  13.  Що розуміють під терміном «антирічка» для Інгулецької зрошувальної системи?
  14.  Де розташована Краснознам’янська зрошувальна система?
  15.  В який період була побудована Краснознам’янська зрошувальна система?
  16.  Що є джерелом зрошення Краснознам’янської зрошувальної системи?
  17.  В якій частині Краснознам’янської зрошувальної системи розташовані рисові ділянки?
  18.  Які типи штучного дренажу побудовані на території Краснознам’янської зрошувальної системи?
  19.  Назвіть джерело зрошення Дунай-Дністровської зрошувальної системи? Охарактеризуйте роль о. Сасик в системі водопостачання цієї системи.
  20.  Для чого збудований самопливний канал Дунай-Сасик?
  21.  На території якої області України розташована Татарбунарська зрошувальна система?
  22.  В період була збудована Татарбунарська зрошувальна система?
  23.  Назвати джерела зрошення Татарбунарська зрошувальна система?
  24.  На території яких районів Дніпропетровської області розташована Фрунзенська зрошувальна система?
  25.  В яких період була введена в експлуатацію Фрунзенська зрошувальна система?
  26.  Назвіть джерело зрошення Фрунзенської зрошувальної системи?
  27.  Який комплекс радикальних та профілактичних меліоративних заходів, що забезпечують оптимальний водно-сольовий режим ґрунту, впроваджені на Фрунзенській зрошувальній системі?
  28.  На території якої області України розташована Північнорогачицька зрошувальна система?
  29.  Назвіть джерело зрошення Приазовської зрошувальної системи?
  30.  В якому році розпочате будівництво Приазовської зрошувальної системи?
  31.  Що забезпечує оптимальний гідрогеолого-меліоративний стан на території Приазовської зрошувальної системи?
  32.  На землях яких областей України розташована Сірогозька зрошувальна система?
  33.  В якому році розпочато будівництво Сірогозької зрошувальної системи?
  34.  Що є джерелом зрошення Сірогозької зрошувальної системи?
  35.  В який період була побудована Південнобузька зрошувальна система?
  36.  Що є джерелом зрошення Південно бузької зрошувальної системи?
  37.  Які природоохоронні заходи передбачені на Південнобузькій зрошувальній системі для зменшення шкідливого впливу її на природне середовище?
  38.   На території яких районів Дніпропетровської області розташована Магдалинівська зрошувальна система?
  39.  В який період була побудована Магдалинівська зрошувальна система?
  40.  Що є джерелом зрошення Магдалинівської зрошувальної системи?
  41.  Які види меліорацій передбачені для забезпечення оптимальних гідрогеолого-меліоративних умов на території, що зрошується Магдалинівською зрошувальною системою?
  42.  В якому році була побудована Нижньодністровська зрошувальна система?
  43.  На території якої області України розташована Нижньодністровська зрошувальна система?
  44.  Що є джерелом зрошення Нижньодністровської зрошувальної системи?
  45.  Які меліоративні заходи передбачені на території Нижньодністровської зрошувальної системи для поліпшення гідрогеолого-меліоративного стані агроладшафту та водно-фізичних властивостей ґрунтів?
  46.  Де розташована Салгирська зрошувальна система?
  47.  В якому році споруджена Салгирська зрошувальна система?
  48.  Що є джерелом зрошення Салгирської зрошувальної системи?
  49.  Які види зрошення використовують на Салгиській зрошувальній системі?
  50.  На території якої області України розташована Жовтнева зрошувальна система?
  51.  В якому році була введена в дію Жовтнева зрошувальна система?
  52.  Що є джерелом зрошення Жовтневої зрошувальної системи і яка його якість?
  53.  На території якої області України розташована Явкинська зрошувальна система?
  54.  Які особливості джерела зрошення Явкинської зрошувальної системи?
  55.  Які природоохоронні заходи передбачені на території Явкинської зрошувальної системи?
  56.  В якому році була споруджена Царичанська зрошувальна система?
  57.  На території яких районів Дніпропетровської області була споруджена Царичанська зрошувальна система?
  58.  Що є джерелом зрошення Царичанської зрошувальної системи?
  59.  Для яких потреб побудований Північно-Кримський канал?
  60.  Що є джерелом Північно-Кримського каналу?
  61.  Зрошення в яких областях України ведеться із Північно-Кримського каналу?
  62.  

  1.  РИСОВІ ЗРОШУВАЛЬНІ СИСТЕМИ

Сучасна інженерна рисова зрошувальна система складається із зрошувальних і дренажно-скидних каналів, поливних карт, розділених валиками на чеки, споруд на мережі, доріг, засобів зв’язку, лісосмуг, будівель для служби експлуатації.

Рис. 2.1. Рисова карта

2.1. Умови застосування рисових

зрошувальних систем

Рисові системи розташовують в районах, що мають сприятливі кліматичні умови і достатні водні ресурси, на землях з похилами меншими 0,005, краще 0,0025.

В першу чергу рисову систему рекомендується розташовувати на землях з несприятливими для вирощування інших культур грунтово-меліоративних умовах. Рис вирощують в сівозміні з іншими культурами (люцерна, ячмінь, пшениця озима, кукурудза, соя).

Для отримання максимального економічно оправданої кількості продукції при найменших затратах зрошувальної води необхідні:

  •  висока ступінь водозабезпеченості рисових полів;
  •  планове водокористування;
  •  ефективне використання водних і земельних ресурсів;
  •  горизонтальність поверхні чеків;
  •  добрий меліоративних стан рисових полів.

Щоб створити умови для високої продуктивності праці при поливі, необхідно:

  •  раціоналізувати конструкцію рисових систем, в першу чергу рисових карт;
  •  впроваджувати автоматизацію водорозподілу;
  •  забезпечувати безвідмовну роботу зв’язку.

Для зберігання навколишнього середовища необхідно:

  •  попереджувати процеси засолення і заболочування;
  •  зберігати родючий шар ґрунту;
  •  очищати скидні води, передбачати повторне її використання.

2.2. Рисові зрошувальні системи в Україні

У 60-70-ті роки ХХ століття рисові зрошувальні системи в Україні побудовані на площі 62,2 тис. га (Автономна Республіка Крим – 31,4, Херсонська область – 17,8 і Одеська область – 13,0 тис. га).

Розміщені рисові зрошувальні системи в зоні дії Краснознам’янського та Північно-Кримського магістральних зрошувальних каналів, а також у заплаві р. Дунай. Всього в Україні виділено 6 регіонів рисосіяння в системі природного районування (рис. 2.2):

1 – Придунайський;

2 – Краснознам’янський;

3 – Каланчацький;

4 – Західно-Присивашський;

5 – Центрально-Присивашський;

6 – Східно-Присивашський.

Рис. 2.2. Регіони рисосіяння в системі природного районування (за Ю.М. Грищенко, 1996)

Відсутність в Україні достатнього досвіду вирощування рису не дала можливість при проектуванні рисових систем в 60-70-ті роки ХХ століття зробити вірні прогнози можливого впливу рисосіяння на навколишнє середовище. Вважалось, що досить вимити солі і родючість ґрунту підвищиться, але вплив рисових зрошувальних систем на стан агроландшафту Причорноморської зони виявився значно складнішим.

В умовах України більшість зрошувальних рисових каналів були побудовані у земляному руслі, частина їх покрита бетонними плитами або виконана у бетонних лотках. Дренажно-скидна система побудована у земляному руслі. Карти, в основному, краснодарського типу, складаються із чеків прямокутної форми.

Існуючі рисові зрошувальні системи мають значні втрати води, які обумовлені технічною недосконалістю їх конструкції, відсутністю належного водообміну, недостатнім повторним використанням дренажно-скидних вод, наявністю необґрунтованих технологічних і непродуктивних скидів води. Це призводить до збільшення зрошувальної норми до 25-30 і більше тис. м3/га, тоді як для основних масивів рисосіяння півдня України з важкими і середніми за механічним складом ґрунтами з глибиною рівня ґрунтових вод 1-3 м зрошувальна норма нетто змінюється від 14 до 20 тис. м3/га.

В середньому по країні урожайність рису змінюється від 45 до 55 ц/га. Кращі господарства одержували з кожного гектару посів 60-65 ц/га зерна, а окремі бригади – 70-80 ц/га. Це дозволило підвищити валовий збір зерна до 170-180 тис. тонн, а в окремі роки і більше.

Фінансово-економічна криза, яка розпочалась в сільському господарстві України на початку 90-х років, спричинила суттєве зменшення виробництва рису. Посівні площі скоротились до 22-23 тис. га, що складає всього 35-37 % від наявності рисових систем. При цьому значна частина господарств взагалі припинила вирощувати рис, одержуючи в кращому випадку на рисових системах невисокі врожаї зернових або інших культур, в гіршому випадку – рисові системи в сільськогосподарському виробництві не використовуються взагалі.

Для підвищення економічної ефективності виробництва рису важливе значення має освоєння більш високопродуктивних ресурсозберігаючих технологій вирощування рису, реконструкція існуючих систем на більш екологічно безпечні, ресурсозберігаючі системи, впровадження рисових систем з повторним використанням дренажно-скидних вод для запобігання скиду їх за межі рисових систем.

Дослідною станцією рису УААН та Херсонським державним аграрним університетом розроблена, запроектована, впроваджена у виробництво і досліджується нова рисова зрошувальна система площею 432 га нетто з повністю закритою зрошувальною і скидною мережею, автоматизованим замкнутим циклом водорозподілу, поворотним використанням дренажно-скидних вод (автор системи – к.т.н., доцент Маковський В.Й.)

2.3. Склад рисової зрошувальної

системи

Основними елементами рисової зрошувальної системи є:

  •  водопровідна (подаюча) зрошувальна мережа;
  •  водовідвідна (скидна) мережа;
  •  гідротехнічні споруди для регулювання витрат і рівнів у всіх ланках системи;
  •  додаткове експлуатаційне обладнання і пристрої (водомірні пости, зв’язок, дороги, лісосмуги, службові та житлові будівлі), які створюють необхідні умови для належної господарської і технічної експлуатації рисових зрошувальних систем.

В сучасних умовах в більшості випадків зрошувальні і дренажно-скидна мережа виконані у вигляді каналів і лотків різної конструкції.

Зрошувальна мережа складається з магістрального каналу, розподільних каналів різного порядку, оснащених гідротехнічними спорудами, і служить для транспортування води від джерела зрошення до рисових чеків.

Дренажно-скидна мережа складається із відритих або закритих дрен і колекторів, армованих гідротехнічними спорудами. Вона призначена для скиду і відведення дренажно-скидних вод за межі системи і забезпечує підтримання необхідного режиму зрошення на рисовому полі.

Периферійні елементи водовідвідної мережі виконують функції:

  •  відгорожувальних дрен, що попереджують підйом рівня ґрунтових вод до поверхні на землях, що прилягають до рисових сівозмін, а в деяких випадках, захищають територію рисової системи від підтоплення;
  •  зливоперехоплюючих каналів – у випадку надходження зливових потоків на територію зрошувальних систем ззовні.  

До складу рисових зрошувальних систем, крім загальних елементів повинні входити поливні (рисові) карти, що складаються із окремих чеків (горизонтальних площадок), картові зрошувачі, картові скиди, скиди-зрошувачі, а при необхідності обмежувальні дрени та дамби.

Канали та дрени рисових систем повинні забезпечувати початкове затоплення рисових карт тривалістю не більше 3 діб, посів рису в цілому по господарству – 12-16 діб; підтримання розрахункового шару води в чеках в потрібні агротехнічні строки.

2.4. Поливна (рисова) карта

Поливна карта – це частина поля рисової сівозміни, обмежена за периметром молодшими каналами зрошувальної і дренажно-скидної мережі. Кілька суміжних полів створюють рисовий сівозмінний масив. Поливна карта – основний елемент рисової системи, оскільки в її межах здійснюється повний цикл усіх робіт, пов’язаних з вирощуванням рису.

Рисову карту поділяють на горизонтальні площадки (чеки) поперечними валиками. Кількість і розмір чеків на карті залежать від рельєфу і загального похилу місцевості. Площа чеків повинна бути не менше 2 га, а довжина однієї із його сторін – не менше 200 м, так як сільськогосподарські роботи здійснюються всередині чеків. При сприятливому рельєфі вся карта може представляти собою єдиний чек.

На практиці рисосіяння застосовують чотири основних типи поливних карт:

  •  карти краснодарського типу (ККТ);
  •  карта-чек широкого фронту (КШФ);
  •  карта кубанського типу;
  •  карта далекосхідного типу.

Карта краснодарського типу розміщується за напрямком основного похилу місцевості, перпендикулярно до горизонталей (рис.2.3).

Рис. 2.3. Схема карти краснодарського типу: аодностороннє командування; б – двостороннє командування; 1 – ділянковий розподільник; 2 – картовий зрошувач; 3 – картовий скид; 4 – валик; 5 – водовипуск із ділянкового розподільника в картовий зрошувач; 6 – водовипуск із зрошувача в чек; 7 – водовипуск із чека у скид; 8 – водовипуск із скиду в колектор; 9 – колектор.

Картові зрошувачі, як правило, проектують двостороннього командування. У кожній карті з боку протилежного зрошувачу, розташований картовий дренажно-скидний канал. Ширина карти залежить від механічного складу ґрунтів і, як правило, становить 150-200 м. Валиками карта розділена на декілька чеків з середньою площею 2-4 га. Валики постійні, висотою 0,4-0,5 м. У місцях прилягання валиків до доріг на довжину 8-10 м їм надають „перехідного” профілю з похилом 1:4 для переїзду сільськогосподарської техніки. Як гідротехнічні споруди застосовують водовипуски з затворами шандорного типу.

Недоліки карти:

  •  невеликі розміри чеків, що зменшує продуктивність сільськогосподарських машин;
  •  складність і трудомісткість водорозподілу по чеках;
  •  невисокий коефіцієнт земельного використання території;
  •  поперечні валики знижують продуктивність праці при проведенні сільськогосподарських робіт, затрудняють переїзди сільськогосподарських машин із чека в чек;
  •  затоплення і осушення карти відбувається нерівномірно („терасність чеків”).

Карту-чек широкого фронту подачі і скиду розміщують довшою стороною вздовж горизонталей (рис.2.4).  Залежно  від  рельєфу довжина чека – 400-1200 м, ширина – 75-200 м, площа – 4-20 га. Всю поверхню карти планують під одну відмітку, тобто карта представляє собою однин великий чек.

Рис. 2.4. Схема карти-чека широкого фронту подачі і скиду води: а – карта без дренажу; б – карта з дренажем; 1 – ділянковий розподільник; 2 – зрошувач-скид; 3 – водовипуск з розподільника в зрошувач-скид; 4 – водовипуск із зрошувача-скиду в колектор; 5 – колектор; 6 – відкрита дрена.

Існують два різновиди карт-чеків широкого фронту: без дренажу і з дренажем.

У бездренажному варіанті подача і скид води здійснюють через зрошувач-скид у виїмці. Проте дренованість в цьому випадку невисока.  Карта-чек широкого фронту з дренажем позбавлені цього недоліку. Зрошувачі-скиди на цих картах можуть бути як одностороннього, так і двостороннього командування.

Працює карта-чек так. Вода з розподільника останнього порядку через споруди затоплює зрошувач-скид, переповнює його і через не обваловану бровку виходить на поверхню карти-чека. Споруда в кінці зрошувача закрита і вода поступово заповнює карту-чек. Заповнення і спорожнення карти-чека широкого фронту відбувається в 1,5-2,0 рази швидше, ніж на карті краснодарського типу. Глибину зрошувачів-скидів приймають 1,0-1,5 м.

Переваги карт-чеків: 

  •  коефіцієнт земельного використання підвищується на 2-4 % порівняно з ККТ;
  •  продуктивність праці поливальників зростає в 1,5-2,0 рази, сільськогосподарської техніки на 10-20 %;
  •  створюються умови для автоматизації водорозподілу;
  •  прискорюється процес затоплення і спорожнення чеків;
  •  зменшуються втрати зрошувальної води.

Карти-чеки з дренажем успішно працюють на рисових зрошувальних системах у дельті Дунаю (Одеська обл.).

Карта кубанського типу. Особливість цієї карти в тому, що розроблені конструктивні модулі, з яких комплектуються рисові сівозміни і система в цілому (рис.2.5). Кожен  із таких модулів є сівозмінним полем, де відбувається весь технологічний цикл рисової сівозміни, формується меліоративний стан земель.

Рис. 2.5. Конструктивний модуль рисової системи кубанського типу: 1 – старший розподільник (2-го порядку); 2 – дороги вздовж старшого розподільника (суміщені з дамбами); 3 – гідротехнічні споруди; 4 – чекові канавки; 5 – експлуатаційні проїзди (суміщені з дамбами); 6 – міжчекові валики; 7 – дренаж; 8 – скид; 9 – ділянковий розподільник; 10 – зрошувач; 11 – ділянковий колектор; 12 – польові дороги; 13 – старший колектор (2-го порядку); 14 – типовий блок; 15 – поливна ділянка.

Кожне поле (модуль) в сівозміні має:

  •  ділянковий розподільник, розташований посередині поля;
  •  колектори і дрени, розташовані на межах поля;
  •  три клітини дренування, оконтурені дренами, скидами і колекторами (клітина складається із двох поливних ділянок);
  •  шість поливних ділянок площею по 6 га;
  •  зрошувачі посередині поливної ділянки до половини її довжини;
  •  польові дороги;
  •  гідротехнічні споруди.

Переваги карти кубанського типу:

  •  більш високий ККД і КЗВ;
  •  підвищена продуктивність праці при проектуванні, будівництві, експлуатації і освоєнні;
  •  можливість створення умов високої організації водокористування і автоматизації водорегулювання;
  •  забезпечення умов застосування високопродуктивної поливної техніки при зрошенні супутніх культур в рисових сівозмінах;
  •  краще вписування у рельєф місцевості за рахунок скорочення довжини поливної ділянки, що зменшує об’єм земельних робіт;
  •  уніфікація всіх елементів системи створює можливість стандартизації;
  •  чітка черговість забору води і висока організація водовикористання;
  •  можливий полив супутніх культур у сівозміні з використанням широкозахватної дощувальної машини „Волжанка” і поливних машин ППА-165 і ППА-300.

Карта далекосхідного типу, в якій немає периферійних і поздовжніх валиків. Зрошувач-скид влаштовують з низового боку, що забезпечує відвід води з карт і орного горизонту. Карта заливається водою, що вільно переливається по всьому фронту примикання зрошувача-скиду при його переповненні. Картовий зрошувач-скид забезпечує безперешкодний скид води з будь-якого місця.

* * *

Існуючі рисові зрошувальні системи з відкритою зрошувальною мережею навіть з досконалим типом поливної карти мають невисокі коефіцієнти земельного використання (0,82-0,86) і ККД (0,75-0,85). Фільтраційні втрати води з магістральних і розподільних каналів призводять до заболочення і засолення земель вздовж каналів на 50-60 м в обидва боки.

Недоліки зрошувальних систем з відкритою зрошувальною мережею призвели до необхідності розробки рисових систем закритого типу.

Закрита зрошувальна і дренажно-скидна мережа на рисовій системі. Перша в Україні рисова ділянка з закритою зрошувальною і дренажно-скидною мережею побудована в Одеській області. Вона має два картових зрошувача з азбестоцементних труб діаметром 500 мм, довжиною по 800м і три закритих дрени-скиди з азбестоцементних труб діаметром 200-500 мм, довжиною по 990 м кожна. За довжиною дрени встановлені залізобетонні колодязі для скиду води через звичайні споруди шандорного типу.

Будівництво закритих рисових систем на 10-12 % дорожче будівництва відкритих, але окупаються вони швидше, оскільки забезпечують стабільніші врожаї рису і зменшують втрати води.

Закрита чекова зрошувальна система В.Й. Маковського площею 432 га із замкнутим циклом водокористування побудована на території дослідної станції рису УААН в 1990 р. Система складається із карт Кубанського типу з мінімальною кількістю автоматизованих вузлів водорозподільників.

За винятком господарського каналу Х-13-Р вся зрошувальна мережа закрита.

Колекторно-дренажна мережа закрита. Матеріал колекторів  –  залізобетонні  труби  діаметром  300  і  400 мм, а дрени – ПВХ труби діаметром 100 та 150 мм. Для профілактичних ремонтів і заміру скиду у гирлі дрен розміщені оглядові колодязі. Міждренна відстань складає 400-450 м, середня  глибина  закладки  дрен – 2,5 м.

Для зниження капітальних затрат і поліпшення екологічного стану мережа водовідведення виконана закритою.

Дренажна і скидна мережа обладнана ставком детоксикації об’ємом 212 тис. м3. Для акумуляції скидного стоку і змішування дренажної та зрошувальної води побудовано буферний ставок об’ємом 38 тис. м3.

Рис. 2.6. Схема рисової карти з закритою зрошувальною і картовою, закритою дренажною, скидною відкритою мережею: А – водовипуск із напірного розподільного трубопроводу в закритий картовий зрошувач; Б – водовипуск із картового зрошувача в чек; В – водовипуск із чека у закриту дрену; 1 – напірний розподільний трубопровід; 2 – закритий картовий зрошувач-трубопровід; 3 – картовий скид відкритий і дрена закрита; 4 – господарський скид (колектор).

* * *

Конструкцію рисових карт слід вибирати на підставі зіставлення техніко-економічних показників різних варіантів.

Будівельне планування на рисових чеках виконують під горизонтальну площину з точністю 3 см скреперами з лазерною системою управління.

Рисову карту розподіляють на чеки поперечними валиками. При цьому різниця між відмітками поверхні двох суміжних чеків не повинна перевищувати 0,4 м.

По периметру чеків необхідно влаштовувати канавки трапецієподібного або трикутного перерізу глибиною 0,5-0,8 м.

На незасолених і слабкозасолених ґрунтах легкого механічного складу  з  коефіцієнтом  фільтрації  більше 1 м/добу влаштовують поливні  карти  шириною  200-300 м, середню глибину картових водовідвідних каналів 1,0-1,5 м.

На слабкозасолених, середніх за механічним складом ґрунтах з коефіцієнтом фільтрації 0,2-1,0 м/добу, ширина поливних карт складає 150-200 м, глибина картових водовідвідних каналів – 2 м.

На важких середньо засолених ґрунтах з водопроникністю менше 0,2 м/добу – ширина поливних карт 150-200 м, глибина водовідвіднох каналів 1,5-2,0 м.

На дуже важких засолених ґрунтах з низькою водопроникністю (менше 0,2 м/добу), землі можна використовувати під рисосіяння тільки при спеціальному обґрунтуванні.

2.5. Режим зрошення рису

Існують декілька способів вирощування рису: із затопленням, з періодичним поливом і без зрошення.

Без зрошення рис можна вирощувати в тих місцях, де сума річних опадів перевищує 1000 мм.

Рис з періодичними поливами можна вирощувати як звичайну культуру, в польових сівозмінах, але із значною кількістю поливів (7-12) і підвищеною зрошувальною нормою (5000-7000 м3/га).

Найбільш поширене зрошення рису затоплення, яке буває постійним, скороченим і переривчастим. Режим зрошення рису залежить від його сорту, ступеня засолення ґрунтів, наявності бур’янів і водозабезпеченості району.

Переривчасте затоплення поширено значно менше, проте є багато експериментальних і виробничих даних, які свідчать про доцільність його застосування в певних умовах. Переривчасте затоплення рису доцільне на незасолених ґрунтах з значною фільтрацією (Кф>0,5 м/добу), а також при недостатній зрошувальній спроможності джерела зрошення. Застосування переривчастого затоплення дозволяє значно скоротити зрошувальну норму рису.

Рис. 2.7. Графіки режимів зрошення рису: а – постійне затоплення; б – скорочене затоплення; в – періодичне затоплення; г – зрошення з періодичними поливами.

Постійне затоплення застосовується на засолених і сильно засолених (понад 2 %) ґрунтах з малою фільтраційною здатністю (менше 0,5 м/добу).

На полях, забур’янених просянками, засолених менше 2 %, після з’явлення сходів створюють шар води, що перевищує висоту рослин на 5-7 см. Залежно від висоти бур’янів шар води доводять до 20-25 см. Через 5-6 днів, коли бур’яни загинуть, шар води зменшують до 4-5 см, для укріплення сходів і кращого кущіння рису. В міру росту рослин глибину води збільшують до 12-15 см і цей шар підтримують до кінця фази молочної стиглості.

На більш засолених ґрунтах поле затоплюють відразу після посіву, а через 5-6 днів шар води скидають для видалення розчинених солей. Потім знову створюють шар 12-15 см, який знижують до 3-5 см на період кущіння. Після цього режим затоплення залишається таким самим, як і в попередньому випадку. Крім того, в таких умовах для кращого водообміну на рисових полях передбачають проточність води.

Скорочене затоплення є основним режимом зрошення рису. Цей режим застосовують на чистих від бур’янів полях з вмістом солей менше 1-2 % від маси грунту. Відразу після посіву проводять зволожувальні поливи до з’явлення сходів. Після утворення 2-3 листків вносять гербіциди для знищення бур’янів і затоплюють поле шаром 15-20 см на 4-5 діб до повного їх знищення. На період кущіння шар води зменшують до 2-3 см, а в міру росту рису його підвищують на дві третини висоти рослин і доводять до 15-18 см. Цей шар підтримують до фази молочної стиглості.

Зрошувальна норма рису залежить від тривалості вегетаційного періоду, кліматичних, грунтово-меліоративних і гідрогеологічних умов, а також від сорту рису. Зрошувальна норма рису визначається із загального рівняння водного балансу

,     (2.1)

де  – зрошувальна норма рису, м3/га;

– водоспоживання рису, залежно від району вирощування і сорту становить 5-12 тис. м3/га;

– об’єм води, що витрачається на насичення шару ґрунту під чеком, м3/га;

та  – об’єм води, що витрачається на вертикальну та бокову фільтрацію, м3/га;

– об’єм води, що витрачається на проточність або зміну води в чеку, м3/га;

– об’єм вимушених скидів води (1-4 тис. м3/га);

– величина технологічних втрат через водовипуски, приймають 5-10 % від (), м3/га;

– атмосферні опади, що використовуються, м3/га.

Об’єм води, що витрачається на насичення шару ґрунту від поверхні чека до рівня ґрунтових вод, чи водоупору (, м), визначають за формулою

,             (2.2)

де  – шпаруватість ґрунту в шарі Н, %;

та  – вологість ґрунту, що відповідає повній вологоємкості, і наявна вологість перед затопленням чеків, % від шпаруватості ґрунту.

Цей об’єм води, як правило, становить 1,5-4,0 тис.м3/га.

Втрати води на вертикальну і бокову фільтрацію рисового поля () на однорідних ґрунтах можна визначити за формулою Дюпюї.

Періодичні скиди або зміна шару води потрібні у тому випадку,  коли  мінералізація  її  перевищує  1,5-2,0 г/л. Для скорочення зрошувальної норми скиди в період кущіння і визрівання необхідно замінити своєчасним припиненням подачі води, а для ліквідації технічних втрат необхідно встановлювати більш досконалі водовипуски.

Середня зрошувальна норма для півдня України складає 15700 м3/га.

2.1. Розподіл зрошувальної норми за місяцями, %

Травень

Червень

Липень

Серпень

Вересень

Рік

20

30

25

20

5

100

2.6. Гідромодуль рису

Для визначення гідромодуля водоподачі і скиду на рисових масивах визначають складові зрошувальної норми на кожну фенологічну фазу розвитку рису. Сумарний об’єм водоподачі (м3/га) і гідромодуль (л/сга) за кожен період (, діб) визначають за формулою

,    (2.3)

де позначення такі як і при визначенні зрошувальної норми рису.

Гідромодуль дренажно-скидного стоку для кожного періоду (, діб) визначають за формулою

.            (2.4)

При зрошенні супутніх рису сільськогосподарських культур, що входять до рисової сівозміни, графік гідромодуля для них складають так само, як і для культур з періодичними поливами.

Загальний графік гідромодуля рисової сівозміни представляє собою суму графіків гідромодуля рису і супутніх для нього культур.

При укомплектуванні такого графіка стараються призначати поливи супутніх культур в період зменшеного гідромодуля, щоб не збільшити максимальні значення подачі води.

Рис. 2.8. Графік гідромодуля рисової сівозміни.

2.7. Розрахункові витрати зрошувальної

і дренажно-скидної мережі

Канали зрошувальної мережі розраховують на пропуск максимальної розрахункової витрати, яку визначають за формулою

,        (2.5)

де 1,1 – коефіцієнт запасу, що враховує можливе збільшення водоподачі у період початкового затоплення рису (приймається для всіх каналів, крім картових зрошувачів);

– максимальна ордината гідромодуля рису, л/(сга);

– зрошувана площа нетто, що обслуговується каналом, га;

а – вміст рису у сівозміні (а=0,75-1,00);

– коефіцієнт водообороту (=3-5);

– ККД зрошувальної мережі.

Значення ККД картових зрошувачів при двосторонньому обслуговуванні рисових карт приймають рівним 1, при односторонньому обслуговуванні його необхідно визначати розрахунком. Протягом поливного періоду ККД повинен бути не менше 0,7. В противному разі проектують спеціальні заходи по зменшенню фільтраційних втрат і економічно обґрунтовують доцільність їх застосування на окремих каналах чи ділянках.

Коефіцієнт водообороту визначають як відношення часу початкового затоплення рисових карт на всій зрошувальній системі до часу початкового затоплення площі, що обслуговується даним каналом.

Мінімальні витрати каналів зрошувальної мережі визначають за формулою

,                          (2.6)

де – мінімальна ордината графіка гідромодуля, л/(сга).

Мінімальні витрати розраховують для встановлення рівня води в каналах для забезпечення командування каналів, і при необхідності встановлення підпірних споруд.

Максимальні розрахункові витрати каналів дренажно-скидної мережі всіх порядків розраховують за формулою

,                 (2.7)

де 1,5 – коефіцієнт запасу;

– максимальна ордината модуля дренажно-скидного стоку, л/(сга).

Аналогічно визначають і мінімальні витрати

.                      (2.8)

2.8. Конструкція каналів

на рисових системах

Ділянкові розподільники, картові зрошувачі і зрошувачі-скиди, як правило, проектують з горизонтальним дном і дамбами з умов автоматизації водорозподілу. Старші канали зрошувальної мережі проектують з похилами. Картові зрошувачі повинні забезпечувати затоплення найвищого чека шаром 10-15 см.

Автоматизацію водорозподілу передбачають на внутрішньогосподарській мережі, включаючи водовипуски в чек, засобами гідравлічної автоматики, що забезпечують підтримання постійних рівнів у нижніх б’єфах усіх водовипусків. На міжгосподарських каналах необхідно передбачати електрогідравлічну автоматику у поєднанні з телемеханікою.

Горизонти води у картовому дренажно-скидному каналі при пропусках максимальної витрати повинні бути на 0,5 м нижче відмітки поверхні найнижчого чека, що прилягає до каналу.

Ширину каналів приймають згідно з шириною робочих органів механізмів, які застосовуються. Для зрошувальних каналів – 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,5, 2,0, 3,0 м і т. д. У дренажно-скидних каналах ширину по дну приймають не менше 1 м.

Закладання відкосів залежить від механічного складу ґрунту ложа каналу: для легких ґрунтів – 2-4, середніх – 1,5-2,0, важких – 1,1-1,5. Закладання зовнішніх відкосів – 1,0-1,5.

Ширина дамб зверху: при витраті до 2 м3/с – 1 м, 2-5 м3/с – 3 м. Берми приймають шириною 3 м при глибині каналу понад 2 м.

Розрахункова швидкість руху води в каналах залежить від механічного складу ґрунтів: у пісках і супісках – не більше 0,5 м/с; у легких і середніх суглинках – 0,7; у важких суглинках і глинах – до 1 м/с.

2.9. Гідротехнічні споруди на рисових системах

На рисових системах застосовують специфічні споруди: водовипуски з картового зрошувача у чек, водовипуски з чека у картовий скид, підпірні споруди на зрошувачах і скидах. Інші споруди такі самі, як і на звичайних зрошувальних системах.

Водовипуски з чека і в чек розташовують у протилежних кутах чека, один напроти одного. Підпори у дренажно-скидній мережі влаштовують тільки на незасолених землях.

Контрольні питання

  1.  Яка особливість зрошення рису?
  2.  В умовах можна створювати рисові системи?
  3.  Які заходи необхідно організовувати для збереження навколишнього середовища?
  4.  Які райони рисосіяння виділяють в Україні?
  5.  Які передумови призвели до скорочення площ рисосіяння в Україні?
  6.  З яких елементів складається рисова зрошувальна система?
  7.  Що таке рисова карта?
  8.  Що таке рисовий чек?
  9.  Які типи поливних карт застосовують на рисових зрошувальних системах?
  10.  Яка особливість проектування карт Краснодарського типу?
  11.  Які недоліки карт Краснодарського типу?
  12.  Яка особливість застосування карти-чеку широкого фронту?
  13.  Що таке зрошувач-скид на рисових картах і яка його конструкція?
  14.  Які переваги карти-чеку широкого фронту подачі і скиду води в порівнянні з картою Краснодарського типу?
  15.  Яка особливість карти Кубанського типу?
  16.  Чому стоїть питання про подальше проектування тільки закритих рисових систем?
  17.  Як здійснюється подача і скид води на закритих рисових системах?
  18.  Які способи вирощування (поливу) рису існують?
  19.  Коли можна вирощувати рис без зрошення?
  20.  Яка особливість поливного режиму рису з періодичними поливами?
  21.  Які способи затоплення рису застосовують?
  22.  В яких умовах доцільне застосування періодичного затоплення рису?
  23.  Яким чином здійснюють постійне затоплення рису?
  24.  Коли і як здійснюють скорочене затоплення рису?
  25.  З яких елементів складається зрошувальна норма рису?
  26.  Скільки складає зрошувальна норма рису?
  27.  Як розраховують зрошувальну норму рису?
  28.  Як розраховують гідромодуль рису?
  29.  Як укомплектовують графік гідромодуля рису?
  30.  Як розраховують максимальну витрату зрошувальної мережі на рисових системах?
  31.  Що таке коефіцієнт водообороту на рисових системах?
  32.  Для чого розраховують мінімальну витрату при проектуванні зрошувальних каналів на рисових системах?
  33.  Як розраховують витрати дренажно-скидної мережі на рисових системах?
  34.  Яка особливість проектування ділянкових розподільників, картових зрошувачів і зрошувачів-скидів на рисових системах?
  35.  Які гідротехнічні споруди застосовують на зрошувальній мережі рисових систем?


Данной работой Вы можете всегда поделиться с другими людьми, они вам буду только благодарны!!!
Кнопки "поделиться работой":