Оросительная система - гидромелиоративная система для орошения земель. Основная техническая задача оросительной системы состоит в том, чтобы забрать воду из источника орошения и доставить ее к орошаемому массиву в нужные сроки и в нужных количествах и распределить между отдельными хозяйствами и полями севооборотов, создать на полях нужную для растений влажность почвы. К элементам оросительной системы следует отнести:
1. Источник орошения.
2. Головное (водозаборное) сооружение.
3. Оросительная сеть.
4. Водосборно-сбросная и коллекторно-дренажная сети.
5. Гидротехнические сооружения на сети.
6. Лесные полосы и дорожная сеть.
7. Орошаемые земли с межхозяйственной и внутрихозяйственной организацией территории.
Следовательно, оросительная система регулярного орошения представляет собой комплекс из орошаемых земель, источника орошения и разных сооружений на них для коренного улучшения неблагоприятных природных условий и повышения плодородия почв с целью получения высоких урожаев с наиболее эффективным использованием земельных и водных ресурсов, без отрицательного воздействия на окружающие земли. Оросительную систему можно рассматривать с агропроизводственной точки зрения как часть сельскохозяйственного комплекса для искусственного увлажнения полей с целью получения высоких урожаев.
Источниками воды для орошения могут быть реки в их естественном или зарегулированном состоянии, озера, местный поверхностный сток, поступающий в пруды; подземные воды, промышленные, хозяйственно-бытовые и сбросные повторно используемые воды систем.
Основные требования к источнику орошения - дать воду в необходимом количестве и нужного качества. Количество воды устанавливается путем гидрологических и водохозяйственных расчетов. Водоисточник должен располагаться вблизи орошаемого массива, желательно выше него (для обеспечения подачи воды самотеком).
При проектировании оросительной системы необходимо знать гидрологические характеристики источника орошения, гидрогеологию и топографию местности. Зная эти характеристики, можно установить: возможную площадь орошения, необходимость регулирования источника орошения, необходимость осветления воды, схемы водозабора и подачи воды на орошаемый массив.
Источник орошения должен полностью обеспечивать потребность в воде за весь период орошения. Согласование режима источника орошения и режима орошения достигается путем: 1 - регулирования водоисточника; 2 - приспособлением режима орошения к режиму водоисточника; 3 - одновременным регулированием водоисточника и режима орошения.
Качество оросительной воды оценивают в соответствии с агрономическими (плодородие почв, предупреждение процессов засоления, осолонцевания и содообразования, урожайность, качество и сохраняемость продукции); техническими (содержание микроэлементов, радиоактивных веществ, рН и др.) и экологическими (содержание эпидемиологически опасных возбудителей болезней, количество бактерий) критериями.
Головное (водозаборное) сооружение служит для забора воды из источника орошения и подачи ее в оросительную сеть.
Выделяют три типа водозабора:
1) бесплотинный;
2) плотинный;
3) с механическим водоподъемом.
По способу забора воды из источника орошения различают оросительные системы самотечные и с механическим подъемом.
Оросительная сеть по своему назначению делится на две части: проводящую и регулирующую.
Проводящая сеть строится постоянной. В ее задачу входит транспортировка воды от источника орошения к орошаемым массивам и распределение ее в пределах орошаемых массивов между отдельными хозяйствами, севооборотными участками и полями.
К проводящим каналам относятся: магистральный канал МК и его ветви 1-МК, 2-МК, межхозяйственные и хозяйственные распределители различных порядков 1-1.К, 1-2.К, 1-2.1.К, 1-2.1.1.К, внутрихозяйственные распределители 1-1.К 1, 1-1.К 1.1.
Магистральный канал и его ветви подают воду от водозаборного сооружения до распределителей различных порядков. (Донской МК Q=250 м3/с; L=112 км; Северо-Крымский МК Q=300 м3/с; L=405 км; Каракумский МК Q=800 м3/с; L=1500 км).
Межхозяйственные распределители подают воду из МК нескольким хозяйствам, а хозяйственные одному хозяйству.
Внутрихозяйственные оросительные каналы распределяют воду между производственными участками, севооборотами, поливными участками внутри хозяйства. Внутрихозяйственные распределители самого младшего порядка, подающие воду на поливные участки, называют участковыми распределителями.
В задачу регулирующей сети входит распределение воды по площади поля и превращение ее из состояния тока в состояние почвенной влажности.
Регулирующая сеть при поверхностном орошении состоит из временных оросителей, выводных и распределительных борозд, поливных трубопроводов, поливных машин, поливных полос, борозд, чеков, при поливе дождеванием - из дождевальных машин и трубопроводов, при внутрипочвенном орошении - из подземных увлажнителей. Регулирующую сеть, чтобы не стеснять условия механизации сельскохозяйственных полей, устраивают временной, переносной или передвижной, или постоянной, уложенной на определенную глубину в землю.
По конструкции оросительная сеть бывает трех типов:
- открытая, состоящая из каналов в земляном русле или в облицовке, если нужно уменьшить фильтрацию или увеличить скорость, или из лотков, применяемых в сложных топографических и геологических условиях;
- закрытая, состоящая из напорных или безнапорных трубопроводов, уложенных в земле; на поверхности земли вода подается через гидранты;
- комбинированная, в которой основные крупные каналы делают открытые, основная сеть закрытая, или вода от водозабора до хозяйства подается по трубам, а внутрихозяйственная сеть сделана в виде открытых каналов и трубопроводов.
Водосборно-сбросная сеть предназначена для сбора и отвода избыточных поверхностных вод и для сброса воды из оросительных каналов. Она состоит:
- из аварийных и концевых сбросов;
- водосборных каналов различных порядков;
- нагорных каналов, предохраняющих орошаемые земли от поступления на них поверхностных вод с вышележащей территории.
Дренажная сеть служит для отвода избыточных грунтовых вод с территории оросительной системы (глубина - 2-3 м). Она состоит из межхозяйственных и внутрихозяйственных коллекторов и дрен.
Оросительная система оснащается гидротехническими сооружениями. Для регулирования уровней и расходов воды в каналах устраивают регуляторы, для транспортировки воды через искусственные и естественные препятствия - водопроводящие сооружения (акведуки, дюкеры, тоннели), для сопряжения бьефов - перепады и быстротоки. Гидротехнические сооружения оснащают автоматами по учету воды, регулированию ее уровней и расходов, средствами централизованного дистанционного контроля и управления. Для наблюдения за уровнем грунтовых вод на орошаемой территории устраивается сеть наблюдательных скважин.
Дороги проектируют для обслуживания системы, передвижения сельскохозяйственных машин, подвоза семян, вывоза урожая. Полевые дороги устраивают для сообщения с каждым полем; внутрихозяйственные - для сообщения между полями, с усадьбами и полевыми станами, межхозяйственные - для связи каждого хозяйства с железнодорожными станциями, пристанями, административными центрами; эксплуатационные - для обслуживания системы.
Лесные полосы сокращают скорость ветра и уменьшают испарение, а также накапливают снег в зимний период. На мелиорируемой территории размещают следующие виды лесных полос: полезащитные, приканальные, дренажные, придорожные, прибрежные, приводоемные, пастбищезащитные, озеленительные и пограничные.
Орошаемые земли со всеми их особенностями (рельеф, почва, гидрогеологические условия) являются основным элементом оросительной системы. От них в значительной степени зависят состав, число и конструкция других элементов.
В состав оросительной системы входят земли одного (внутрихозяйственная оросительная система) или нескольких (межхозяйственная оросительная система) хозяйств, ассоциации крестьянских хозяйств и сельскохозяйственных предприятий, и даже нескольких административных районов. Площадь орошаемых земель в хозяйствах зависит от технической оснащенности их и трудоемкости возделывания культур. В хозяйствах с хлопковым, свекловичным или овощным направлением площадь орошаемых земель меньше, чем в хозяйствах с зерновыми или кормовыми культурами. Земли крупных хозяйств делятся на производственные участки. Производственные участки разбивают на севооборотные участки и участки вне севооборотов. Севооборотные участки в зависимости от специализации хозяйства и основной культуры в севообороте подразделяют на хлопковые, зерновые, кормовые, овощные и т.д. Площадь севооборотного участка зависит от трудоемкости возделывания культур (200 га - овощные севообороты; 1000 га - зерновые).
Орошаемые севооборотные участки делят на поля. Число полей 3-11. Число полей и площади устанавливают в зависимости от состава культур в севообороте, природных и хозяйственных требований к технической оснащенности хозяйства. Постоянными внутрихозяйственными каналами, дорогами и водосбросами орошаемые земли делят на поливные участки.
При организации территории крестьянского хозяйства, площадь которого, как правило, не превышает 100 га, в них лучше всего создавать один севооборот (в животноводческих хозяйствах - кормовой, овощеводческих - овощной и т.д.), а садовые, ягодные и огородные культуры размещают на приусадебном участке.
Площадь в границах оросительной системы (рисунок 1), занятая посевами сельскохозяйственных культур и насаждениями, полив которых предусмотрен проектом, является орошаемой площадью нетто . Площадь под каналами, сооружениями, дорогами, лесными полосами, постройками, а также под небольшими участками в границах орошаемой площади, но не орошаемыми по почвенно-мелиоративным и другим условиям, называется площадью отчуждений.
Сумму поливной площади и площади отчуждений называют орошаемой площадью брутто
Степень использования земельного фонда оросительных систем характеризуется коэффициентом использования орошаемой площади , который должен быть не ниже 0,85-0,90:
(1)
Все технико-экономические показатели проекта оросительных систем определяют на 1 га нетто и на единицу проектной продукции растениеводства.
. Площадь под каналами, сооружениями, дорогами, лесными полосами, постройками, а также под небольшими участками в границах орошаемой площади, но не орошаемыми по почвенно-мелиоративным и другим условиям, называется площадью отчуждений.
, который должен быть не ниже 0,85-0,90:
(1)