Гидрографическая сеть – это совокупность пониженных участков рельефа, способствующих формированию постоянных или временных водотоков.Структура гидрографической сети:1) Ложбина – слабовыраженные элементы рельефа с пологими склонами, глубиной до 5 метров и площадью водосбора до 5 га. Вспашка этой территории возможна.2) Лощина – это выраженное понижение участка рельефа до 5 – 10 метров с площадью водосбора до 500 га. От вершины к устью расширяются и углубляются. Освоение затруднительно, но возможно.3) Балка – сильно выраженное глубокое понижение до 10 – 20 метров, шириной поверху 200 – 300 метров, площадью водосбора до 3000 га. Использование балок и склонов – возможно.
4) Долина реки – поперечное сечение малых рек находится в динамическом состоянии, а крупных рек более устойчиво.
5) Овраги – по территориальным признакам различают: первичные (склоновые и береговые) и вторичные (вершинные или донные).
Для того, чтобы правильно составить план пользования площади землепользования и разработать эффективную систему противоэрозионных мероприятий необходимо произвести противоэрозионную организацию территории.
Состав противоэрозионного агролесомелиоративного комплекса зависит от множества агро-климатических факторов. Одним из них является рельеф, который характеризуется уклоном. В зависимости от уклона на склоновых территориях выделяются три эрозионно-опасные зоны:1) Приводораздельная (уклон до 2 о); 2) Присетевая (уклон от 2 о до 8 о); 3) Зона гидрографической сети (уклон более 8 о);
Для того, чтобы выполнить комплекс противоэрозионных мероприятий на всей территории хозяйства нами с учетом научных норм и рекомендаций выделены и изображены на плане три эрозионнно-опасные зоны, при этом был использован профиль АВ. Зоны имеют ярко-выраженный характер из-за сложного рельефа. Приводораздельная и присетевая зоны присутствуют на профиле. Уклоны в первой зоне меняются от 0,6 о до 1,8 о и в среднем составляют1,13 о. Значения уклонов во второй зоне лежат в пределах от 2,4 о до 4,8 о и в среднем составляют 3,6 о. Третья зона в створ АВ не вошла но она также явно выражена на территории хозяйства. Способ выделения зон: на плане рельеф изображен горизонталями, высота сечения рельефа 2,5 метра. Рассчитываются значения расстояния между горизонталями для уклонов 2 о и 8 о. Далее, измеряя расстояние между горизонталями, проводим линию разделяющую зоны в тех местах, где расстояние меньше рассчитанного.
Комплексные мелиорации в приводораздельной эрозионно-ландшафтной зоне, принципы проектирования.
Территория приводораздельной зоны располагается на самых высоки геодезических отметках, но при этом она имеет малые уклоны местности (до 2 о), следовательно предпосылок для развития водной эрозии нет, но зато в условиях этой зоны основным вредоносным фактором является ветер. Отсюда появляется возможность развития ветровой эрозии, т.е. дефляции.
Признаки приводораздельной зоны:
1) Спокойная топография (поверхность ровная, а уклоны малые);
2) Процессы водной эрозии выражены слабо, смыв почвы не происходит;
3) Почвенный покров наиболее развит и представлен плодородными почвами, сохранившими для растений питательные элементы;
4) Территория этой зоны пригодна для интенсивного выращивания сельскохозяйственных культур и размещения основных севооборотов;
5) В целях улучшения экологических условий агрофитоциноза и эффективного сельскохозяйственного производства на данной территории возможно применение различных видов мелиораций;
Противоэрозионный комплекс (ПК) включает в себя четыре основных вида мероприятий:
1) Организационно хозяйственные;
2) Рациональные агротехнические мероприятия;
3) Агролесомелиорация;
4) Гидротехническая мелиорация.
Организационно-хозяйственные мероприятия в условиях приводораздельной зоны предполагают рациональное внутрихозяйственное землеустройство: установление оптимального размера полей, рабочих участков, их конфигурации (желательно прямоугольник со сторонами 1:2..1:3), плановое размещение их составных элементов с целью упреждения потенциальных предпосылок для развития водной и ветровой эрозии, в этой связи длина полей должна быть ориентирована вдоль горизонталей, поперёк склона и прпендикулярнонаправленю действия вредоносных ветров.
Слово "Мелиорация" происходит от латинского melioratio - улучшение. Согласно общепринятому определению, мелиорация - система организационно хозяйственных и технических мероприятий по коренному улучшению земельных ресурсов с целью наиболее эффективного их использования . Она дает возможность изменять комплекс природных условий (почвенных, гидрологических и др.) обширных регионов в нужном для хозяйственной деятельности человека направлении: создавать благоприятные для полезной флоры и фауны водный, воздушный, тепловой и пищевой режимы почвы и режимы влажности, температуры и движения воздуха в приземном слое атмосферы; способствует оздоровлению местности и улучшению природной среды. Наибольшее значение мелиорация имеет для сельского хозяйства, придавая большую устойчивость этой отрасли народного хозяйства и обеспечивая более стабильные валовые сборы сельскохозяйственных. культур; позволяет производительнее использовать земельный фонд. Мелиорация -- важный фактор интенсификации сельскохозяйственного производства (совместно с механизацией и химизацией) и научно технического прогресса в сельском хозяйстве, открывающий широкие возможности для повышения урожайности, создания прочной кормовой базы животноводства, освоения пустынных и заболоченных земель. Технический уровень мелиорации определяется характером производственных отношений, уровнем развития производительных сил страны, а также зональными условиями отдельных территорий и хозяйственными задачами .
Мелиорация, хотя и очень действенное мероприятие, но не единственное в создании культурного ландшафта. Ей должны предшествовать мероприятия по рациональной организации ландшафта, рекультивации и охране земель должны предшествовать мелиорации. Наибольшую отдачу мелиорация дает именно на таких ландшафтах. Однако далеко не все земли конкретного ландшафта нуждаются в мелиорации. Граница между природообустройством (мелиорация - его часть) и природопользованием нечеткая. Поэтому, с некоторой мерой условности можно считать, что мелиорация - это такие устройства, сооружения, работы, которые не входят в обычную технологию природопорльзования, применяемую в данной природной зоне. Например, борьба с ветровой или водной эрозией должна быть непременной составляющей технологии сельскохозяйственного производства в эрозионно опасных зонах, а также снегозадержание на полях, глубокое рыхление почвы, узкозагонная вспашка и т.п. Эти мероприятия являются мелиорирующими, и их часто называют агромелиоративными, они эффективны в сочетании с "чисто" мелиоративными.
Мелиорация существенно изменяет некоторые природные процессы. Например, мелиорация сельскохозяйственных земель сильно изменяет процесс почвообразования, в результате её применения исчезают одни элементы почвообразования и появляются другие: оглеение, засоление, торфообразование. Мелиорация способна превратить азональные почвы (пойменные, болотные, засоленные) в зональные, а также существенно модифицировать зональное почвообразование. Также очень часто наблюдается изменение микроклимата мелиорированных районов в худшую сторону .
Мелиорация отличается от землепользования глубиной преобразования компонентов геосистем, в результате мелиорации земля приобретает новое качество, новую ценностную характеристику функционального единства существующих её свойств, новую внутреннюю и внешнюю определенность, относительную устойчивость, отличие её от одних участников земли и сходство с другими.
Мелиорация - это не какое-то абстрактное благотворительное действие, чтобы просто кому-то было хорошо. Она имеет вполне конкретного заказчика, перед ней ставится вполне определенная цель, это очень дорогое мероприятие, сильно воздействующее на природу. Она призвана повысить, причем существенно, полезность некоторой территории. Поэтому в практическом плане надо говорить о мелиорации конкретных земель, а не о мелиорации геосистемы. Под землями понимают территории с угодьями, находящимися в чьем-то пользовании, владении, собственности. Из этого вытекает, что надо мелиорировать все земли, пригодные для какого либо использования. У этих земель есть хозяин, который заинтересован долгое время получать устойчивую прибыль от мелиорации. Хозяином может выступать фермер, муниципалитет, предприятие и даже государство.
При мелиорации земель, входящих в конкретную геосистему, надо прежде всего установить требования землепользователя к свойствам компонентов геосистемы: какими должны быть свойства почв при выращивании определенных растений, или грунтов как оснований для сооружений, дорог, или свойства вод для водоснабжения и т.д. При этом становится понятным главный объект мелиорации или предмет труда мелиоратора .
При улучшении сельскохозяйственных земель - это почва, которая для земледельца выступает уже как средство производства, причем важнейшее. Отметим, что почва в отличие от других средств производства обладает уникальным свойством - неизнашиваемостью. При соответствующем количестве и качестве вложенного в почву труда она способна сохранять и даже наращивать свою потребительскую стоимость. Это обстоятельство формирует главную цель мелиорации сельскохозяйственных земель - расширенное воспроизводство плодородия почвы. Достижение этой цели, а не получение максимального урожая любой ценой, в том числе ценой истощения почвы, обеспечивает долговременные интересы землепользователя. Такая формулировка цели обеспечивает и устойчивость агросистемы, так как плодородные почвы более устойчивы, следовательно, она по сути является природосберегающей.
Человек не повышает плодородие почвы ради самого плодородия. Повышая его, человек заботится о получении высокого урожая определенных культур, это также должно быть целью мелиорации. При этом надо иметь в виду, что требования растений и почвы не всегда совпадают, они могут вступать в противоречие. Следует ориентироваться на некоторое недополучение урожая по сравнению с наивысшим возможным. Это повышает устойчивость агросистемы, уменьшает потребность в ресурсах. Например, в орошаемом земледелии - это прежде всего уменьшение оросительных норм, следовательно, уменьшение нагрузки как на мелиорируемую, так и на прилегающие геосистемы .
Технически мелиорация должна осуществляться при экономном расходовании всех ресурсов, в том числе энергетических и трудовых. Это выгодно экономически и важно для сохранения природы.
Мелиорация может приводить к негативным экологическим последствиям. Поэтому непременная составляющая работы по мелиорации земель - недопущение ущерба природным системам и другим землепользователям или компенсация этого ущерба.
Таким образом, можно сформулировать цель мелиорации сельскохозяйственных земель: расширение воспроизводства плодородия почвы, получение оптимально урожая определенных культур при экономном использовании всех ресурсов, недопущении или компенсации ущерба природным системам и другим пользователям .
При мелиорации земель другого назначения цели могут меняться, но ограничения при её выполнении остаются. Цели мелиорации могут быть достигнуты только при выполнении определенного целостного набора требований. Эти требования принято называть мелиоративным режимом. Выбор показателей режима представляет собой сложную задачу, требует глубокого обобщения результатов многолетних исследований в различных природных зонах. Общие критерии выбора мелиоративного режима следующие:
· использование доступных при сложившейся технологии мелиорации приемов;
· изучение воздействия показателей на плодородие почвы, рост растений и окружающую среду в данной природной зоне;
· возможности количественного прогноза изменения обстановки при тех или иных значениях показателей;
· изменение набора показателей по мере развития науки, средств сбора и переработки информации, технологии улучшения земель.
Набор этих показателей может быть разным, в зависимости от вида мелиорации. Например, допустимые пределы регулирования влажности корнеобитаемого слоя почвы и глубин грунтовых вод, допустимое содержание токсичных солей в почвенном растворе, pH почвенного раствора.
Значения того или иного показателя устанавливают исходя из имеющегося опыта, а также в результате рассмотрения ряда вариантов с учетом возможного неодинакового воздействия на растение, почву, окружающую среду. Наилучший вариант мелиоративного режима оценивают не только по объему и качеству урожая, но также и по плодородию почвы, затратам на компенсацию негативных последствий, стоимости ресурсов и другим затратам.
Поэтому показатели различных вариантов мелиоративного режима оценивают по среднемноголетней прибавке урожая сельскохозяйственных культур, выращиваемых на орошаемом массиве, по сравнению с богарой; по компенсационным мероприятиям, не допускающим снижения плодородия почвы; затратам на дренаж, защиту от подтопления соседних земель, штрафам за загрязнение подземных и поверхностных вод или затратам на очистку дренажных вод; оросительным нормам; затратам на строительство и эксплуатацию мелиоративной системы .
А. Г. Исаченко в 1977 году пришел к выводу, что объектом мелиорации является геосистема как целое, а сущность мелиорации состоит в целесообразной перестройке функционирования геосистемы путем воздействия на такие ее звенья, как влагооборот, биогенная составляющая и гравитационные процессы. Нежелательные последствия мелиорации, по мнению автора, являются результатом того, что в качестве ее объекта рассматривается не природный комплекс в целом, а отдельные компоненты.
С момента своего появления и вплоть до XIX - XX веков мелиорация была плодом практической деятельности людей, их опыта, передающегося из поколения в поколение, а не достижением научной мысли .
В XIX - XX века возникает новое научное направление - мелиоративная география. Её методологические принципы разрабатывались географами, почвоведами, гидротехниками не одного поколения: В. В. Докучаевым, А. И. Воейковым, В. Р. Вильямсом, А. Н. Костиковым, Д. Л. Армандом, В. А. Ковдой, А. М. Шульгиным, И. П. Айдаровым, Б. С. Масловым, Ю. Н. Никольским, В. В. Шабановым и другими. Они опирались на концепции геотехнической системы, программированных урожаев и агроландшафта. Важнейший общегеографический принцип, на котором базируются все прикладные направления современной мелиоративной географии - принцип комплексности. Его сущность, как минимум, проявляется трояко: это применение комплекса методов и способов мелиорации, учет ландшафтной организации природной среды и рассмотрение комплекса причинно следственных связей, от гидрологических до социальных и психологических аспектов.
Общепризнанным в прикладной географии выступает принцип экономической эффективности.
Региональный принцип основывается на том, что мелиоративно-географические системы имеют региональную размерность, характеризуются генетическим единством, территориальной целостностью и индивидуальной структурой.
Экологический принцип мелиоративной географии опирается на работы Л. С. Берга, В. Н. Сукачева, В. Б. Сочавы и Л. Г. Раменского, которые доказали применимость докучаевских подходов к изучению, улучшению и использованию природных условий и ресурсов .
Историко-генетический принцип вытекает из тесной взаимосвязи географии и истории. Так, физическая география связана с историей развития природы, социально экономическая -- с историей общества и т. д. Мелиоративная география, являясь частью прикладной географии, развивалась под влиянием отношений между географией, техническими науками и проектным делом, имеющим исторический аспект.
Многолетний опыт географических исследований для целей мелиорации показал, что их методы должны иметь свою специфику и среди них следует особо выделить группу мелиоративных оценок, куда войдут все виды оценок, рассчитанные на использование в работах по улучшению природной среды.
Разработано два взаимодополняющих подхода к мелиоративной характеристике территории: комплексный (ландшафтный) и компонентный .
Важнейший метод мелиоративной географии - оценка воздействия мелиораций на ландшафты (ОВОС). Это обязательный элемент проектирования и и изыскательских работ при любом виде хозяйственной деятельности. Прежде чем дать оценку, собирают данные геоморфологических, гидрогеологических, гидрографических, агроклиматических исследований, разрабатывают физико-географический и ландшафтный прогнозы влияния мелиорации на ПТК мелиорируемых и прилегающих территорий.
Метод мелиоративно-географического мониторинга как части геоэкологического мониторинга природной среды используется для своевременного оперативного предупреждения в первую очередь нежелательных последствий мелиорации.
Мелиоративно-географическое прогнозирование -- система мероприятий по формированию научно обоснованного суждения об изменениях природных комплексов в зоне влияния мелиоративных сооружений на заданный период времени.
По отношению к отраслям народного хозяйства и выполняемым задачам выделяют следующие мелиорации:
ь Сельскохозяйственные
ь Лесохозяйственные
ь Водохозяйственные
ь Для энергетики
ь Для нужд рекреации
ь Для строительства
ь Для транспорта
ь Многоцелевые
По прямому воздействию на ведущие компоненты природных комплексов выделяют типы мелиорации. Каждый тип по характеру избирательного воздействия на ведущие свойства природных комплексов подразделяется на подтипы, каждый подтип по конкретному воздействию на процессы и свойства отдельных компонентов или природных комплексов подразделяется на виды :
a) Осушительные
· Осушение болот
· Осушение заболоченных и переувлажненных земель
b) Паводкорегулирующие
· борьба с затоплением и паводками
· борьба с подтоплением
· ликвидация поверхностного застаивания атмосферных осадков
c) Оросительные
· увлажнительное орошение
· удобрительное орошение
· отеплительное орошение
· почвоочистное орошение
· дезинфицирующее орошение
d) Осушительно-увлажнительные
· регулирование водно-воздушного режима почв
· орошение осушенных земель польдерное осушение
e) Обводнительные
· обводнение безводных территорий
· обводнение маловодных территорий
2) Литотропные (земельные)
a) Почвозащитные
· борьба с плоскостной эрозией
· борьба с овражной эрозией
· борьба с дефляцией почв
· борьба с суффозией почв
b) Почвореконструктивные
· создание почвенного покрова
· оптимизация фундаментальных свойств и состава почв (пескование, глинование, торфование)
· увеличение мощности перегнойного горизонта
c) культуртехнические
· Планировка поверхности
· Землеочистка
· Землеустройство
d) Грунтореконструктивные (инженерно геологические)
· Противомерзлотные
· Противокарстовые
· Противооползневые
e) Рекультивационные
· Рекультивация карьеров
· Рекультивация отвалов горных пород
· Рекультивация золоотвалов
· Рекультивация разрушений природной стихии (паводков, ураганов)
3) Фитотропные (растительные)
a) Фитоконструктивные
· Создание лесополос
· Сплошное лесонасаждение
· Фитонцидные (курортные) насаждения
b) Ландшафтно-защитные
· Водоохранные
· Ветрорегулирование
· Снегорегулирование
· Берегозащита
· Борьба с оползнями и обвалами
4) Климатические
a) Тепловые
· Борьба с заморозками
· Акваторно-тепловые
· Агротепловые
· Борьба с выпреванием
· Борьба с вымерзанием
b) Влагораспределительные
· Искусственное вызывание атмосферных осадков
· Регулирование снеготаяния
· Аккумуляция влаги
c) Ветроослабляющие
· Противоураганные меры
· Местные ветроослабляющие мероприятия
5) Снежные
a) Терморегулирующие
· Снегозадержание
· Снегоуплотнение
b) Влагорегулирующие
· Снегонакопление
· Регулирование снеготаяния
6) Химические
a) Солеобогатительные
· Внесение удобрений
· Регулирование расхода питательных веществ
b) Кислоторегулирующие
· Известкование почв
· Кислотование почв
· Гипсование почв
c) Почвоукрепляющие
· Оструктуривание почв
· Противодефляционное закрепление почв полимерами
· Силикатизация почвогрунтов
d) Санитарно дезинфекционные
· Применение арбоцидов
· Применение пестицидов
ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА Наименование дисциплины - МЕЛИОРАЦИЯ Рекомендуется для направления подготовки 110100 «Агрохимия и агропочвоведение» Квалификация (степень) выпускника - бакалавр 1. Цели и задачи дисциплины Цель – формирование представлений о теоретических основах регулирования водного и, связанного с ним воздушного, пищевого, теплового и солевого режимов почв в сочетании с соответствующей агротехникой для обеспечения оптимальных условий роста и развития сельскохозяйственных культур; о методах создания и поддержания оптимальных условий в системе почва - растение – атмосфера для успешного возделывания сельскохозяйственных культур без снижения экологической устойчивости агромелиоративных ландшафтов. Задачи дисциплины – изучение основных видов мелиораций, ее распространение во всем мире и в России; типов агромелиоративных ландшафтов; влияние мелиорации на окружающую среду; требования с/х культур к водному и, связанному с ним воздушному, пищевому и тепловому режимам почвы; способы определения влажности почвы и ее регулирования; устройства, назначение и принцип работы осушительных и оросительных систем; мероприятия по сохранению экологической устойчивости агромелиоративных ландшафтов. 2. Место дисциплины в структуре ООП Курс входит в базовую часть профессионального цикла дисциплин согласно ФГОС ВПО. Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студента, необходимым для изучения дисциплины определяются предшествующими курсами, на которых непосредственно базируется дисциплина «Мелиорация»: математика, физика, информатика, геодезия, почвоведение, физиология растений, земледелие и дисциплины профиля - гидрогеология, землеустройство. 3. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: способности применять законы тепло- и влагообмена в системе почварастение - атмосфера, составлять задания на проектирование оросительных и осушительных систем, принимать системы в эксплуатацию, составлять хозяйственные планы водопользования и планы регулирования водного режима; организовывать работу мелиоративных систем, эффективно использовать поливную технику; определять экономическую эффективность мелиоративных мероприятий; способности анализировать проектную информацию и принимать правильное решение; способности к приобретению новых знаний, используя современные информационные технологии на базе полученной информации; способности разрабатывать технологические проекты воспроизводства плодородия почв на осушаемых и орошаемых агроландшафтах в целях создания оптимальных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур 2 определение экономической эффективности применения средств мелиорации при возделывании сельскохозяйственных культур. готовности изучать и анализировать современный опыт отечественных и зарубежных исследователей, проводить натурные и модельные эксперименты. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: теоретические основы регулирования водного и, связанного с ним воздушного, пищевого, теплового и солевого режимов почв в сочетании с соответствующей агротехникой для обеспечения оптимальных условий роста и развития сельскохозяйственных культур; методы создания и поддержания оптимальных условий в системе почва - растение – атмосфера для успешного возделывания сельскохозяйственных культур без снижения экологической устойчивости агромелиоративных ландшафтов; уметь: использовать эффективно мелиоративную технику; применять полученные навыки при решении практических задач; описывать характеристики агромелиоративных ландшафтов; составлять задания на проектирование оросительных и осушительных систем, хозяйственные планы водопользования и планы регулирования водного режима; осуществлять расчеты параметров мелиоративных систем; обосновывать эффективность функционирования мелиоративных систем владеть: навыками самостоятельной работы с литературой для поиска информации об отдельных определениях, понятиях и терминах, объяснения их применения в практических ситуациях; решения теоретических и практических типовых и системных задач, связанных с профессиональной деятельностью; логического творческого и системного мышления. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Аудиторные занятия (всего) В том числе: Лекции Практические занятия (ПЗ) Самостоятельная работа (всего) В том числе: Курсовой проект (работа) Выполнение заданий Подготовка к текущему контролю Подготовка к промежуточному контролю Вид промежуточной аттестации Общая трудоемкость часы зачетные единицы Всего часов 72 28 44 72 35 12 10 15 144 4 Семестры 7 8 38 34 16 22 34 15 6 5 8 зачет 76 2 12 20 38 20 6 5 7 экзамен 68 2 3 5.Содержание дисциплины 5.1.Содержание разделов дисциплины 1. Сущность и содержание мелиорации. Общие понятия о мелиорации. Основные виды мелиорации. Взаимодействие и сочетание различных видов мелиорации. Краткие сведения о развитии мелиорации. Влияние мелиорации на изменение природных условий. Основные типы агромелиоративных ландшафтов и требования, которым они должны удовлетворять. Создание агромелиоративных ландшафтов. Принципы выделения мелиоративных зон. Экономическая эффективность гидротехнических мелиораций. Поддержание экологического равновесия объекта мелиораций. Роль агронома в освоении и использовании мелиорируемых земель. Водно-физические свойства почвы и элементы почвенной гидрологии и гидрогеологии. Водно-физические свойства минеральных и торфяных почв. Виды воды в почве. Передвижение воды и солей в почве. Константы почвенной влажности: полная и наименьшая влагоемкости, водоотдача, влажность устойчивого завядания. Доступность воды для растений. Понятия о поверхностном и подземных стоках. Величина стока и методы его определения. Процесс впитывания воды в почву. Скорости впитывания и фильтрация. Определение водообеспеченности расчетных периодов по осадкам, температуре воздуха и другим параметрам. Изменение гидрогеологических условий и выявление негативных явлений (вторичное заболачивание, подтопление и засоление земель) под воздействием мелиораций, методы составления прогнозов водно-солевого режима почв. Водный баланс активного слоя почвы и определение его элементов. Понятие о водном балансе. Уравнение водного баланса. Методика определения поверхностного и внутрипочвенного стока, подпитывание грунтовыми водами корнеобитаемого слоя почвы, испарение с поверхности почвы и растений. Методы определения суммарного испарения. Коэффициент водопотребления культур в зависимости от величины урожая, влажности года и уровня агротехники. 2. Орошение. Основные сведения об орошении. Понятие об орошении. Современное состояние и перспективы развития орошения. Потребность в орошении сельскохозяйственных культур в разных зонах страны. Виды и способы орошения. Влияние орошения на почву, микроклимат, растения и режим грунтовых вод. Качество оросительной воды. Орошение как важнейший фактор интенсификации сельскохозяйственного производства. Опыт орошения культур в передовых хозяйствах. Режим орошения сельскохозяйственных культур. Способы регулирования водного режима почв. Сроки и нормы полива. Оросительная норма. Поливной и межполивной периоды. Зависимость поливной нормы от почвы, растений, способа и техники полива. 4 Режимы орошения культур. Полив сельскохозяйственных культур в севообороте. График поливов и его укомплектование. Гидромодуль. Проектный и эксплуатационный режимы орошения и их расчеты. Влияние орошения на биологические показатели роста и развитие растений, величину и устойчивость урожайности сельскохозяйственных культур. Оптимальное соотношение водного и воздушного режимов в активном слое почвы для различных сельскохозяйственных культур и плодовых насаждений. Регулирование температурного режима почвы при орошении. Борьба с заморозками. Нормы водопотребления и режим орошения риса. Виды поливов сельскохозяйственных культур. Значение предпосевных, влагозарядковых, вегетационных и освежительных поливов. Сочетание поливов с обработкой почвы. Сочетание влагозарядковых поливов с вегетационными. Методика расчета влагозарядковых и предпосевных поливов. Составление плана водопользования. Оросительная система и ее элементы. Требования, предъявляемые сельскохозяйственными производствами к оросительным системам. Определение оросительной системы. Элементы оросительной системы: источники орошения, водозаборные сооружения, проводящая и регулирующая сети, коллекторно-дренажная сеть, дороги, лесополосы, гидротехнические сооружения на оросительной, водоотводящей и дорожной сети, эксплуатационные устройства и оборудования на системе. Влияние оросительных систем на окружающую среду. Типы оросительных систем. Ресурсосберегающие и экологически устойчивые оросительные системы. Типы оросительных систем. Особенности организации орошаемой территории и устройства внутрихозяйственной сети в свете требований специализации, концентрации и механизации сельскохозяйственного производства. Планировка орошаемой площади. Классификация каналов оросительной и водосбросной сети. Продольная и поперечная схемы разбивки временной оросительной и сбросной сети. Гидравлический расчет каналов, трубопроводов и лотков. Допустимые скорости движения воды в каналах и трубопроводах. Борьба с потерями воды из оросительной воды. Одежда каналов. Сопряжение каналов в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Составление продольного и поперечного профиля каналов и закрытых трубопроводов. Типы гидротехнических сооружений на оросительной сети: регулирующие уровни и расходы, сопрягающие, подпорные, учитывающие и контролирующие уровни и расходы воды. Коэффициент полезного действия системы. Источники воды для орошения сельскохозяйственных культур. Виды источников орошения. Экологические требования к источникам орошения. Оценка качества воды. Оросительная способность источника орошения. Самотечный и механический заборы воды из источника орошения. Типы водозаборов. Орошение на местном стоке. Пруды и водохранилища. Стационарные, передвижные и плавучие насосные станции. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Экологические и природоохранные требования к способам и технике полива сельскохо5 зяйственных культур. Основные способы полива: самотечный поверхностный, дождевание, подпочвенный, аэрозольное дождевание и др. Требования, предъявляемые к способам полива, к технике распределения поливной воды, организации и проведению полива. Технико-экономическая оценка способов орошения. Поверхностные способы полива. Полив по бороздам. Типы поливных борозд и их размеры. Допустимые уклоны местности при поливе по полосам. Контуры и глубина промачивания почвы. Изменение расходов и длина поливных борозд в зависимости от водопроницаемости почвы, рельефа и уклона местности. Равномерность увлажнения почвы по длине борозды. Поливные машины и особенности организации их работы при поливе по бороздам. Полив из переносных и закрытых трубопроводов. Применение сифонов, трубок и другой арматуры на временной оросительной сети. Производительность труда при поливе по бороздам. Условия организации ночных поливов. Полив напуском по полосам. Условия применения полива напуском по полосам. Виды поливных полос и их размеры. Машины и орудия для насыпки валиков. Удельные расходы воды в полосу. Расчет элементов техники полива по полосам и бороздам. Автоматизация полива напуском по полосам. Полив затоплением. Способы полива затоплением риса. Рисовые оросительные системы и их разновидности. Типы рисовых оросительных систем. Инженерные рисовые оросительные системы. Схемы инженерной рисовой системы. Экологические требования, предъявляемые к устройству всех звеньев рисовой системы. Рисовая карта. Схема расположения карт относительно основного уклона местности. Типы рисовых карт (Краснодарский, Кубанский и карты широкого фронта затопления). Гидротехнические сооружения на оросительной и сбросной сети: водорегулятор с плоским щитом, водорегулятор с секторным щитом, водорегулятор шандорного типа, эксплуатационные сооружения на системах, техника полива риса, эксплуатация рисовых систем, эксплуатационные планировки, охрана природной среды от токсикантов. Технология возделывания маловодотребовательной культуры риса и ее преимущества. Размеры и конфигурация чеков. Типы и размеры продольных и поперечных валиков. Механизация устройства чековой сети. Допустимая глубина и длительность затопления риса и других культур. Расчет оросительных норм при поливе затоплением. Особенности полива садов. Схемы и конструкции оросительной и дренажно-сбросной сети. Расчет элементов сети и сооружений. Орошение дождеванием сельскохозяйственных культур. Типы дождевальных машин и агрегатов (дальнеструйные, среднеструйные, короткоструйные). Техническая характеристика дождевальных машин и установок. Агротехнические требования к структуре и качеству дождя. Определение расчетных расходов воды, диаметров оросительных трубопроводов и требуемого количества дождевальных машин. Определение продолжительности полива на одной позиции и числа проходов. Устройство оросительной сети для основных видов машин. Расчет основных элементов 6 оросительной сети. Схемы работы дождевальных агрегатов при поливе: полевых, овощных, кормовых, плодово-ягодных и лекарственных растений. Нормы полива при дождевании машинами с разной интенсивностью дождя, с учетом почвенных условий и орошаемых культур. Особенности дождевания в питомниках, теплицах и парниках. Применение дождевальных машин для внесения минеральных удобрений и ядохимикатов. Импульсное орошение. Принцип устройства дождевальных аппаратов импульсного действия. Схемы систем, особенности их работы. Аэрозольное орошение. Основные понятия. Условия его применения. Подпочвенное орошение. Основные принципы и виды подпочвенного орошения (напорное, безнапорное, вакуумное). Требования, предъявляемые к почвам при подпочвенном орошении. Типы увлажнителей, расстояние между ними и глубина закладки. Схемы расположения оросительных каналов, трубопроводов и увлажнителей. Автоматизация подпочвенного орошения. Капельное орошение. Условия применения. Конструкция сети и капельниц. Водопотребление при капельном орошении и его определение. Возможность одновременного внесения воды и удобрений в почву. Лиманное орошение. Определение систем лиманного орошения. Развитие и эффективность лиманного орошения. Типы лиманов по глубине затопления, плановому расположению и условиям наполнения. Выбор участков под лиманное орошение. Расчетные нормы и глубина затопления лиманов. Определение площади лиманного орошения. Размеры лиманов и ярусность их расположения. Расчет оросительной сети при лиманном орошении. Конструкция земляных валов. Типовые схемы разбивки лиманов. Допустимые сроки затопления культур. Достоинства и недостатки лиманного орошения. Затраты труда при лиманном орошении. Орошение сточными водами. Сточные воды и их использование для удобрения и увлажнения почвы. Объем сточных вод городов и промышленных центров. Стоки животноводческих комплексов и их использование. Санитарные требования при использовании сточных вод. Химический состав сточных и промышленных вод. Очистка и обезвреживание сточных вод. Схема устройства полей фильтрации и полей удобрительного орошения. Круглогодовое орошение – наиболее рациональный способ использования сточных вод. Выбор культур для орошения сточными водами. Способы полива луговых трав, садов, плодовых питомников и других насаждений сточными водами. Определение оросительной и поливной нормы. Сроки и нормы поливов. Экономическая эффективность использования сточных вод. Борьба с засолением орошаемых земель. Основные причины засоления орошаемых земель. Мероприятия по предупреждению вторичного засоления орошаемых земель. Площади и характер солончаковых и солонцовых земель. Солевыносливость сельскохозяйственных культур. Критическая глубина залегания соленых грунтовых вод. Способы понижения уровня засоленных грунтовых вод. Принципы действия дренажа. Расчет расстояний между дренами в зависимости от почвенных и геологических условий. Экологические требования, 7 предъявляемые к коллекторно-сбросной и дренажной сети. Водно-солевой баланс орошаемого участка или массива. Промывка засоленных почв. Методы определения промывных норм. Сроки и техника промывки. Утилизация коллекторно-дренажных вод. Промывка засоленных почв с одновременным возделыванием риса. Сочетание промывки с внесением химических мелиорантов, органических и сидеральных удобрений. Особенности поливного режима на промытых дренированных землях. Эксплуатация оросительных и оросительно-обводнительных систем. Организация службы эксплуатации на оросительных системах и в хозяйствах. Структура и штаты эксплуатационной службы в хозяйствах и на системе, составление и осуществление планов внутрихозяйственного водопользования. Организация поливов. Сочетание поливов с сельскохозяйственной обработкой почв. Учет расходов воды в оросительных системах. Борьба с фильтрацией воды из каналов, построенных в земляном русле. Техническое обслуживание мелиоративных систем. План ремонта сети и сооружений. Капитальный и текущий ремонт каналов, сооружений и трубопроводов. Работы по уходу за сетью и сооружениями. Типовые договоры на техническое обслуживание мелиоративных систем. Автоматизация управления водораспределением на оросительной системе. Контроль за мелиоративным состоянием орошаемых земель. 3. Осушение Общие сведения об осушении. Состояние и перспективы развития осушения в стране. Виды и задачи осушительных мелиораций. Классификация болот, избыточно увлажненных минеральных и заболоченных земель. Основные причины переувлажнения и заболачивания минеральных земель и образования болот. Типы болот. Типы водного питания. Методы и способы осушения. Нормы осушения. Влияние осушения на почву и растения. Основные факторы, определяющие водный режим переувлажненных земель. Значение осушительных мелиораций и их развитие. Причины избыточного увлажнения и виды земель, требующих осушения. Современная классификация переувлажненных земель. Требования сельскохозяйственных культур к водному режиму почв. Норма осушения. Типы водного питания, методы и способы осушения. Изменение водно-воздушного, пищевого, микробиологического режимов переувлажненных земель и болот под влиянием осушения. Основные районы и объекты осушения сельскохозяйственных земель. Специальные виды осушения. Экономическая эффективность осушительных мелиораций. Осушительная система и ее элементы. Определение осушительной системы. Экологические и природоохранные требования к осушительным системам. Характеристика элементов осушительной системы: водоприемник, водоотводящая осушительная сеть, ограждающая сеть, регулирующая сеть, гидротехнические сооружения на осушительной сети, дорожная сеть на осушаемой площади и сооружения на ней, эксплуатационные устройства и оборудование. Расчет элементов системы и расположение их в вертикальной и 8 горизонтальной плоскостях. Типы и виды осушительных систем, условия их применения. Классификация осушительных систем по способу отвода избыточной воды с осушаемой территории. Классификация системы по следующим показателям: способам отвода избыточной воды (самотечный, механический, смешанный); конструкции регулирующей сети (горизонтальный, вертикальный, и комбинированный дренаж); способам регулирования водного режима в осушаемом слое почвы. Осушительная система одностороннего действия. Осушение глубокими редкими каналами в сочетании с комплексом агромелиоративных мероприятий, частой сетью открытых каналов осушителей, закрытым дренажем. Принцип работы основных видов осушительных систем одностороннего действия. Достоинства и недостатки каждого вида систем. Осушительные системы двустороннего действия. Осушительнооросительные, осушительно-увлажнительные, системы комбинированного (двустороннего) увлажнения корнеобитаемого слоя почвы. Плановое и вертикальное расположение элементов осушительной и оросительной сети. Принцип их работы. Сельскохозяйственное использование земель на массивах различного технического уровня систем и возможностей регулирования влажности почвы. Способы и приемы регулирования водного режима на осушаемых массивах. Гидротехнические и агромелиоративные мероприятия, обеспечивающие ускоренный отвод поверхностных и внутрипочвенных вод. Допустимая длительность поверхностного (весеннего и летне-осеннего) затопления для различных севооборотов. Увлажнение осушаемого слоя почвы; предупредительное и увлажнительное шлюзование и возможности его применения. Увлажнение почвы при подаче воды в дренаж под напором, равным глубине заложения дрен, орошение дождеванием. Регулирование рекводоприемников и специальные способы осушения. Эксплуатация осушительных систем. Задачи службы эксплуатации. Организация службы эксплуатации. Структура и штаты службы эксплуатации в хозяйствах и на системе. Составление хозяйственных и системных планов регулирования водного режима. Организация работ по осуществлению плана регулирования водного режима. Эксплуатационная гидрометрия. Наблюдения за режимом грунтовых вод на осушаемой территории. Оценка состояния и эффективность работы сети и сооружений. Затраты на эксплуатацию. Приемка мелиоративных систем в эксплуатацию. 4. Культуртехнические мелиорации Культуртехнические мероприятия. Система культуртехнических мероприятий на заболоченных и нормально увлажненных землях сельскохозяйственного назначения. Объем культуртехнических работ. Определение состава и объема культуртехнических работ: степень зарастания поверхности объекта кустарником, лесом, закочкаренность площади, засоренность площади пнями, камнями, погребенной древесиной. Мероприятия, направленные 9 на устранение механических препятствий для обработки почвы: удаление камней, крупных кочек, мохового очеса; засыпка ям и старых каналов, удаление древесно-кустарниковой растительности и ее остатков, первичная обработка почвы. Сельскохозяйственное освоение. Сельскохозяйственное освоение осушаемых земель. Особенности освоения малопродуктивных луговых угодий. Планировка и выравнивание поверхности осушаемых земель. Комплекс первичных работ на осушаемых землях. Известкование и внесение удобрений. Посев предварительных культур. Типы и производительность машин и орудий по первичной обработке осушаемых земель. 5. Защита почв от водной эрозии Борьба с водной эрозией почвы, охрана окружающей среды. Понятие об эрозии почвы. Виды эрозии почв. Главные факторы, обуславливающие водную эрозию почвы. Оползневые явления. Селевые потоки. Ущерб, наносимый сельскому хозяйству. Районы и площади эродированных земель в РФ и других странах СНГ. Комплекс агротехнических, лесомелиоративных и гидромелиоративных мероприятий по борьбе с водной и ирригационной эрозией почвы. Гидротехнические противоэрозионные мероприятия Закрепление вершин, русел оврагов. Борьба с оползнями. Мероприятия по борьбе с селями. Террасирование склонов. Мероприятия по борьбе с эрозией на орошаемых и осушаемых землях. Комплекс мероприятий по охране природы и окружающей среды. Экономическая эффективность противоэрозионных мероприятий. 6. Основные сведения по обводнению и сельскохозяйственному водоснабжению Задачи обводнения и сельскохозяйственного водоснабжения. Перспективы обводнительных работ. Типы обводнительных систем. Составные элементы обводнительных систем в южных районах страны. Сочетание обводнения с орошением. Сельскохозяйственное водоснабжение. Основные системы сельскохозяйственного водоснабжения. Требования, предъявляемые к источнику водоснабжения. Качественные и количественные нормы водопотребления. Хозяйственный график водопотребления. Основные типы водозаборных и очистных сооружений при водоснабжении. Схема устройства сельского водопровода. Водоснабжение из артезианских и других колодцев. Типы колодцев. Каптаж ключей и родников. Водоподъемные установки и машины для целей водоснабжения. Типы насосов и двигателей, применяемые в водоснабжении. Схемы водоснабжения животноводческих ферм и прифермских участков земли. Водоснабжение пастбищ, полевых станов, бригадных участков и фермерских хозяйств. Устройство и оборудование водопойных пунктов. Санитарный надзор. Противопожарное водоснабжение. Эксплуатация сооружений при обводнении и сельскохозяйственном водоснабжении. 10 7. Экономическая эффективность мелиорации Требования, предъявляемые к экономике производства мелиоративных и водохозяйственных работ. Планирование и организация мелиоративных работ. Ежегодный и перспективный планы мелиоративных мероприятий в хозяйстве. Капитальные затраты на производство мелиоративных работ. Финансирование мелиоративных мероприятий. Затраты на эксплуатацию мелиоративных систем. Основные элементы эксплуатационных затрат. Структура этих затрат. Амортизация мелиоративных сооружений. Затраты на текущий ремонт осушительной и оросительной сети, проведение поливов, организацию поверхностного стока снеговых вод. Экономическая оценка эффективности освоения орошаемых и осушаемых земель. Себестоимость сельскохозяйственной продукции. Чистый доход. Влияние мелиораций на производительность труда и рентабельность сельскохозяйственного производства. Окупаемость капитальных вложений. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование обеспечивае№ № разделов данной дисциплины, неп/п мых дисциплин обходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 + 2 Высшая математика, Физика, Информатика Геодезия 3 Гидрогеология 4 1 + + + + + + + + + + + + + + + Физиология растений + + + 5 Земледелие + + + 6 Землеустройство + + + 7 Почвоведение + + + + + + + + 5.3. Разделы дисциплины и виды занятий, час № Наименование раздела дисциплины Лек- Прак п/п ции зан. 1. Сущность и содержание мелиорации. Об2 4 щие понятия о мелиорации. Воднофизические свойства почвы, элементы почвенной гидрологии и гидрогеологии. Водный баланс активного слоя почвы и опре- СРС 8 Всего 14 11 2. 3. 4. 5. 6. 7. деление его элементов. Орошение. Основные сведения об орошении. Режим орошения сельскохозяйственных культур. Оросительная система и ее элементы. Типы оросительных систем. Источники воды для орошения сельскохозяйственных культур. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Поверхностные способы полива. Орошение дождеванием. Подпочвенное орошение. Лиманное орошение. Орошение сточными водами. Борьба с засолением орошаемых земель. Эксплуатация оросительных и оросительнообводнительных систем. Осушение. Общие сведения об осушении. Осушительная система и ее элементы. Классификация осушительных систем по способу отвода избыточных вод с осушаемой территории. Способы и приемы регулирования водного режима на осушаемых массивах. Эксплуатация осушительных систем. Культуртехнические мелиорации. Культуртехнические мероприятия. Сельскохозяйственное освоение осушаемых земель. Защита почв от водной эрозии. Борьба с водной эрозией почвы, охрана окружающей среды. Гидротехнические противоэрозионные мероприятия. Основные сведения по обводнению и сельскохозяйственному водоснабжению Экономическая эффективность мелиорации. Итого по дисциплине 6 10 12 30 6 10 16 32 8 12 18 32 2 2 6 10 2 2 6 10 - - 8 8 2 4 2 8 28 44 72 144 12 6. Практические занятия №№ п/п 1. № раздела дисциплины 1 2. 4 3. 3 4. 3 5. 3 6. 3 7. 1 8. 3 9. 2 10. 2 11. 2 12. 2 13. 2 14. 7 15. 5 Наименование практических занятий Кол-во часов Определение данных расчетного года, необходимых для расчетов параметров осушительной и оросительной сети Размещение осушительной и оросительной сети на плане с учетом проектируемых полей. Расчет режима осушения. Модуль дренажного стока. Глубина и расстояние между дренами. Расчет пропускной способности дрен и подбор диаметров коллекторов Глубина и вертикальное сопряжение элементов осушительной сети. Построение продольного профиля Регулирование водного режима в осушаемом слое почвы. Ведомость водного режима Динамика влажности в расчетном слое почвы. Уравнение водного баланса Расчет и составление ведомости сроков, норм увлажнений и сбросов избыточных вод Оперативный план регулирования водного режима и его корректировка. Составление календарного плана-графика Полив дождеванием. Организация полива современными дождевальными машинами. Устройство оросительной сети при поливе дождеванием Расчет полива дождеванием. Определение интенсивности дождя, времени стоянки дождевальной машины на одной позиции при заданной поливной норме, сезонной и суточной производительности и количества машин Гидравлический расчет напорных трубопроводов оросительной сети Определение полного напора. Подбор насосносилового оборудования к напорной оросительной сети Стоимость строительства осушительнооросительной системы. Экономическая эффективность мелиорации Орошение на местном стоке. Устройство водоема 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 4 2 13 16. 2 17. 2 18. 2 19. 2 20. 2 и его гидрологический расчет» Конструкция и расчет параметров земляной плотины Расчет режима орошения сельскохозяйственных культур графо-аналитическим способом Определение средней оросительной нормы и возможной площади орошения из водоема. Устройство оросительной сети Составление и укомплектование графика поливов в севообороте Расчет элементов техники полива по бороздам 2 2 2 2 2 7. Примерная тематика курсовых проектов (работ) 1. Проектирование осушительно-оросительной системы. 2. Орошение на местном стоке. 3. Мелиоративное обустройство сельскохозяйственных угодий. 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература: 1. Колпаков В.В., Сухарев И.П. Сельскохозяйственные мелиорации. М.: Колос, 1989. 2. Тимофеев А.Ф. Мелиорация сельскохозяйственных земель. М.: Колос, 1982. 3. Дубенок Н.Н., Шумакова К.Б. Практикум по гидротехническим сельскохозяйственным мелиорациям. М.: Колос, 2008. 4. Дубенок Н.Н., Шумакова К.Б. Система двустороннего регулирования водного режима. М.: изд-во РГАУ-МСХА, 2010 5. Дубенок Н.Н., Шумакова К.Б. Полив по бороздам. М.: МСХА,2003 6. Организация полива сельскохозяйственных культур дождеванием. М.: МСХА, 2003. 7. Дубенок Н.Н., Тельцов А.П. Мелиоративное обустройство сельскохозяйственных угодий. М.: МСХА, 2005. б) дополнительная литература: 1. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации/ Под. ред. Е.С.Маркова. М.: Колос,1981. 2. Практикум по сельскохозяйственным мелиорациям/ Под. ред. Е.С.Маркова. М.: Колос, 1988. 3. Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Орошение»/ Под. ред. Б.Б.Шумакова. М.: Агропромиздат, 1999. 4. Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Осушение»/ Под. ред. Б.С.Маслова. М.: «Ассоциация Экост», 2001. 5. Мелиорация и водное хозяйство: Справочник. Том «Сооружения. Строительство»/ Под ред. А.В.Колганова, П.А. Полад-Заде. М.: «Ассоциация Экост», 2002. 14 6. «Мелиорация и водное хозяйство», 1996 – 2005 г.г., Двухмесячный теоретический и научно-практический журнал г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы Методические материалы к практическим занятиям: «Осушительно-оросительная система» «Организация полива сельскохозяйственных культур дождеванием» «Полив по бороздам» «Орошение на местном стоке» «Проектирование сельскохозяйственных прудов» «Культуртехнические работы на осушаемых землях» Базы данных: реферативная база данных Агрикола. Поисковые системы: Rambler, Yandex, Google. 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины Для проведения практических занятий по дисциплине мелиорация должна быть лаборатория, оснащенная: гидравлическим лотком, лотком с песком, прибором Дарси, гидрометрической вертушкой, водомером-водосливом, психрометром, термографом, дождевальными насадками, различными макетами оросительных и осушительных систем, дренами, коллекторами из различных материалов, фрагментами асбестоцементных оросительных трубопроводов, материалами защитных фильтров, центробежным насосом, оборудованием для капельного полива, в т.ч. капельницами различных конструкций, а также аудитории, оборудованные стендами и макетами; учебные и научно-популярные фильмы. 10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Реализация компетентностного подхода должна предусматривать широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся. Разработчики: РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева зав. кафедрой мелиорации и геодезии, академик РАСХН доцент кафедры мелиорации и геодезии доцент кафедры мелиорации и геодезии Эксперты: МГУП ВНИИГиМ профессор гл. научн. сотрудник Н.Н Дубенок К.Б.Шумакова А.В.Евграфов В.В. Пчёлкин М.Ю.Храбров 15 16
Виды и значения мелиорации. Площади распространения мелиорированных земель в мире и России.
Мелиорация - система орг-хоз и технич мероприятий, по коренному улучшению неблагоприятных прир (гидрологические, почвенные, агроклиматические) усл для наиб эффективного использ зем ресурсов.
Виды, методы и объемы мелиоративных работ определяются комплексом хоз-экономич и прир усл р-на.
1. Гидротехнические - регулирование водн и воздуш режимов почв при избыт увлажнении (осушение), при недостаточном содержании воды в корнеобит слое почвы (орошение), при смыве и размыве почв (противоэроз).
2. Агротехнические (агромелиорация) - агротехнич приемы регулир водного и воздуш режимов почвы и пов-ного стока. (глуб рыхление, глубокая пахота, мощн А пах, кротование (аэрация), бороздование, узкозагонная вспашка вдоль склона, профилирование пов-сти, гребневание, или устройство мелкой временной водоотводящей сети.
3. Биологические - для повышения плодородия почв, предотвращ эрозии с помощью растительности. В состав мероприятий входит: лесная мелиорация – лучшение климатич, почвенных и гидрологических условий при помощи посадки лесных насаждений; посев культур мелиорантов (галофиты - растения, которые обитаю на засоленных землях, обладают способность разсолению почвы); биологических дренаж.
4. Химические улучшают хим св-ва почвы (известкование кислых почв, гипсование солончаков и солонцов, уд).
5. Культурно-технические улучшают пов-сть и конфигурацию полей, первичного освоения. Срезка кочек, раскорчевка пней и кустарников, фрезерование почв, внесен извести (т-диск борона, кустар-болотн плуг, фрезы).
6. Водохозяйственные для улучш состояния водных объектов и кач-ва воды. Расчистка водоемов, создание водо-охранных зон, борьба с зарастанием с заилением водоемов, создание зон рекреации.
Потребность с/х в мелиорации из-за наличия больших S с неблагоприятным водным режимом. Всего в мире орошается 220 млн га, осушается 170 млн. га.
Китай – 11орошается/53осушается, Индия 0,5/44, США 57/27, РФ 4/5 млн га. 16% пашни орошается.
9% пахотной земли в РФ дают > 20 % продукции.
Принцип выделения мелиоративных зон и районов, основные виды мелиорации применяемые в каждой зоне.
На тер-рии страны наблюдается неравномерие в распределении света, тепла, воды, пит.в-в,Тер-рия РФ делится на 5 природно – клим.зон.1. тундра(холодная зона, избыт. увл-ние, вечная мерзлота- проводятся только гидротехн.мероприятия) площадь- 14,8 %2. лесная зона, гумидная зона (избыт увлаж, низкие темпер.), где Р>Е в 1,5-2 раз (Р= 0-250 мм; Е – 1000-1500, мм). Много заболоченных земель и болота. Имеется большая теплоемкость U-v t, слабоминеральные.Необходимо: осушительная М, химическая, агротехническая, культурно-техническая, 2-х стороннее регулирование.- 54,8 %3. Лесостепная зона (недост.увл-е больш.темпер.воздуха, эрозион.проц-сы) Р=Е=450-650мм. Самая благоприятная для с/х, черноземы. Строит. Защ-е сооружения от эрозии и строит.системы оросительной сети.4. Степная зона (наличие больш. кол- ва тепла и света, недост. Воды) Р(350-500 мм)<Е(400-800) в 1,5-2 раза. Аэробные м.о., повыш минерализация, засоление. Ростовская обл., Саратовская, Краснодар. Необходимы- строятся обводнительн. Системы и выборочное орошение. – 17,1 %.5. Пустыни и полупустуни- (хар-ся большим кол-м тепла и света, дефицит влаги.- сплошное орошение.осадки- 170 мм в год,испарение=1500. Сплошное орошение-площадь 13,2%
3. Элементы с/х гидрологии (осадки, испарения, сток).
Гидролония – наука, изучающая гидросферу,ее св-ва и протекающие в ней процессы и явления во взаимодействии с атм и биосферой.∆W(изменение влаги)= Р +(S’+G’)-(S-G)-ES-сток/приток пов-стных вод; G-сток/приток ГВОсадки. Для мелиоративных работ надо знать кол-во осадков за год/мес/вегетацию. В НЧЗ 600-750 мм, в степной 250-450, в пустынных р-нах Ср. Азии - 100-200 мм. Хар-на резкая изменчивость выпадения ос по отдельным периодам и годам. Все это приводит к неодинаковому увлажнению почвы, не только различных зон, но и одного и того же участка в разные годы и периоды года. Устанавливаю расчетное ко-во осадков (годовое или сезонное) с различной обеспеченностью. Важен хар-р выпадений: ливни, мелкие, большие проливные, тропические ураганные. Ос влияют на заболоченность.На величину осадков оказывает влияние лес.Испарение – проц-с перехода влаги из жидкой или тв.фазы в газообр. и перенос пара на расстояния в рез-те солн.радиации и за счет транспирации раст.(суммарное испарение). п роисходит с пов-сти воды, почвы и раст.. Изменчиво по территории и во времени, в зависимости от t° и влажности возд, почвы, скорости ветра, вида к-р и ур-ти. По соотношению осадков и испаряемости опр-т показатели увлажнения, кот могут служить придержками выделения зон по степени увлажнения и, общей потребности в осушении и орошении. Более часто учитывают суммарные затраты, т.е. водопотребление Е (м 3 /га), опр-е по фор-ле: Е=К[в]*У. К[в] - коэ-т суммарного водопотребления (м 3 /т), У – ур-ть к-р.Сток .- движение воды по повер. Земли, а также в толще почв и горных пород в прц-се круговорота ее в природе. Пов-стный и грунтовый (подземный). Поверхностный отличается неравномерностью в течение года. Из общего стока 79% - пов-стный, 21% - подземный. Наиболее пригоден подземный (почвенный). Не требует регулирования и хар-зует ресурсы ежегодно возобновляемых подземных вод. Но основную массу составляет пов-стный сток, но использовать ток после регулирования, т.к. естественный режим стока не совпадает с режимом потребления.склоновый; русловой и речной.- по каналам осуш.сети. Сток зависит от сложения и состава горн.пород., велечины и формы водосб.площади, климат.ф-ры, заболочен.водосборов, растительн.Сток хар-ся объемом, (Wc= Qt), модулем (q= Q/F, где Q- расход воды, F- велич.водосб.площади.), слой стока- (Hст= Wc 1000/F).
10-11-2012, 00:16
Переменно влажная зона (лесостепная) отличается неустойчивым увлажнением и в известной мере является промежуточной между зонами избыточно влажной и полусухой, поэтому и мелиоративные мероприятия, необходимые в переменно влажной зоне, отличаются некоторой пестротой. Наряду с мероприятиями по удалению избытка влаги (осушением) здесь могут иметь место и оросительные мероприятия, особенно для наиболее ценных технических культур.
Полусухая зона (степная). Основным мероприятием в этой зоне является борьба с недостатком влаги. Мероприятия по сбережению атмосферных осадков во многих случаях уже оказываются недостаточными, приходится прибегать к орошению. Лесоразведение целесообразно в форме полезащитного, полосного, лесоразведение массивами - в отдельных случаях при облесении водоразделов. Большое значение, особенно в южной части зоны, имеет мелиорация засоленных почв (солонцов и в несколько меньшей степени солончаков). Существенное значение имеют меры борьбы с эрозией и дефляцией.
Сухая зона (пустынная). В этой зоне еще больше, чем в предыдущей, возрастает роль орошения.
На рис. 1.2 видна граница, разделяющая зону, где осадки преобладают над испарением, и зону, где испарение преобладает над осадками. Эти две зоны имеют названия:
- гумидная зона (избыточно влажная), где основное назначение мелиорации - удаление избыточных почвенно-грунтовых вод путем осушения с помощью осушительных и осушительно-увлажнительных систем;
- аридная зона, где растения страдают от недостатка влаги в почве. Здесь применяют орошение с помощью оросительных систем. В пустынных, полупустынных и степных районах, где развито животноводство, проводят обводнение пастбищ.
Из рис. 1.2 также видна гармония Природы. Если гумидная и аридная зоны являют собой противоположность Природы, то мелиоративные мероприятия по климатическим зонам сочетают в себе как асимметрию, так и симметрию Природы. Аналогично ведут себя почвы, располагающиеся в этих зонах, и их показатели.
Оценка потребности в мелиорации. Потребность в различных видах мелиорации в любой климатической зоне может быть определена через различные оценочные климатические показатели (табл. 1.2).
