Производство гидромелиоративных работ

Производство  гидромелиоративных работ.

Гидромелиоративные  работы - система организационно-хозяйственных и технических мероприятий, направленных на улучшение гидрологических условий сельскохозяйственного производства, а также на общее улучшение окружающей среды.

К гидромелиорации относятся: орошение, обводнение пастбищ, регулирование течения и поверхностного стока рек; промывка водой засоленных почв; устройство гидротехнических сооружений и валов для предотвращения эрозии почвы.

Мелиорацией земель называют комплекс мероприятий по улучшению природных условий эксплуатируемых земель и методов их использования. Различают мероприятия гидромелиоративные и агромелиоративные. Гидромелиорация связана с орошением или осушением земель, агромелиорация - с усилением водопроницаемости и влагоемкости почвенного слоя, ускорением поверхностного стока. Наибольшие по объему и сложности геодезические работы выполняют при проектировании и строительстве оросительных и осушительных систем.

Оросительная  система представляет собой комплекс гидротехнических сооружений, забирающих воду из источника орошения и распределяющих ее по орошаемой площади. Водозабор из источника может быть самотечным или напорным (с помощью насосов). По конструкции оросительная система может быть открытой, закрытой и комбинированной.

Открытая оросительная система (рис. 26.7) состоит из источника орошения (река, водохранилище и т. п.) с водозаборным сооружением 1, подающим воду в магистральный канал 2. Магистральный канал располагают на высоких отметках территории. Из магистрального канала вода направляется самотеком в распределительные каналы 3, разделяющие орошаемую площадь на отдельные поливные участки. От распределителей вода поступает в поливные борозды 4. Остатки воды из оросительной сети и от дождевых осадков отводятся водосборными каналами 5 в ближайшие участки реки.

В закрытой оросительной системе вода для полива подается от водозабора под напором по уложенным в земле трубам. Распределительная сеть состоит из трубопроводов с водовыпусками в каждую поливную борозду или с гидрантами для забора воды дождевальными машинами. Трубопроводы сооружают с уклоном (не менее 0,001) для выпуска воды на зимний период.  

Рис. 26.7. Открытая оросительная система

 

Осушительная  система - это система гидротехнических сооружений, позволяющих существенно улучшить состояние заболоченных и переувлажненных земель и сделать их пригодными для хозяйственного освоения. По конструкции осушительные системы бывают закрытыми и открытыми.

Закрытая осушительная система состоит из дрен-осушителей, по которым избыточная вода поступает в коллекторы. Из коллекторов она сбрасывается в магистральный канал, который направляет ее в реку или иной водоприемник. Трассу магистрального канала располагают по самым низким точкам осушаемой территории. Для защиты осушаемой территории от внешних вод устраивают дамбы и ловчие каналы. Дрены-осушители изготавливают преимущественно из керамических труб различного диаметра.

В открытой осушительной системе вместо дрен используют канавы-осушители, из которых вода поступает в канавы-собиратели (коллекторы), а из них - в магистральный канал. Открытое осушение на посевных площадях мешает механизации сельскохозяйственных работ, поэтому этот метод применяют, главным образом, на луговых и лесных участках.

Геодезические работы выполняются  на всех этапах проектирования и строительства  гидромелиоративных систем.

При изысканиях производят сбор и анализ картографических и  других материалов на район работ; создают планово-высотное обоснование для съемки мелиорируемого участка; производят крупномасштабную съемку; выполняют трассирование каналов, коллекторов, водоприемников, напорных трубопроводов и других линейных сооружений; обеспечивают в геодезическом отношении другие виды инженерных изысканий.

Строительству гидромелиоративных систем предшествуют основные разбивочные  и планировочные работы. Непосредственно  в процессе строительства выполняют  детальные разбивки и геодезические  измерения, обеспечивающие положение, форму и размеры запроектированных сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эффективность осушения.

 

 

Мелиорация земель осуществляется в целях повышения продуктивности и устойчивости земледелия, обеспечения гарантированного производства сельскохозяйственной продукции на основе сохранения и повышения плодородия земель, а также создания необходимых условий для вовлечения в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых земель и формирования рациональной структуры земельных угодий.

 

Мелиорация имеет огромное значение для сельского хозяйства, придавая устойчивость этой отрасли народного хозяйства, обеспечивая стабильные валовые сборы сельскохозяйственных культур, позволяя производительнее использовать земельный фонд. Мелиорация земель является важнейшим мероприятием, обеспечивающим неуклонное наращивание производства зерна и создание устойчивой кормовой базы животноводства, повышения общей эффективности сельскохозяйственного производства. В процессе мелиорации изменяется использование земель, структура посевных площадей, что оказывает влияние на экономическое плодородие земли.

 

Осушение земель проводят для регулирования водного  режима верхних корнеобитаемых горизонтов почвы. Для этого понижают уровень грунтовых вод, т.е. удаляют их верхних слоев почвы гравитационную влагу. Величина понижения грунтовых вод характеризуется нормой осушения.

После удаления избытка  влаги улучшается не только рост леса, но и условия ведения лесного  хозяйства, эстетическое состояние  лесных участков, повышаются возможности  дорожного строительства, обогащается флора и фауна. Такие изменения определяют понятие общехозяйственной эффективности осушения.

Основной задачей осушения земель в лесном хозяйстве является повышение продуктивности лесных земель, в лесах зеленых зон – повышение  устойчивости к рекреационным нагрузкам и эстетического состояния насаждения.

В результате осушения корнеобитаемой зоны почвы улучшаются условия роста  существующего древостоя и естественного  возобновления, происходит смена старых малоценных древостоев молодыми, что  в итоге приводит к увеличению прироста древесины. Следовательно, основная цель гидромелиорации – лесоводственное воздействие на древесные насаждения. Эффективность гидромелиорации, проявляющейся на приросте древостоев и оцениваемая по приросту, называется лесоводственной эффективностью осушения. 

Лесоводственная эффективность  при обеспеченной норме осушения и создание оптимального водно-воздушного режима зависят от наличия в почве  в достаточном количестве питательных  веществ. При осушении минеральных  земель богатство почвы можно установить обычными агрохимическими методами, принятыми в почвоведении. Из практики известно, что в большинстве случаев осушение гидроморфных минеральных почв оказывается достаточно эффективным. Если успешному росту леса препятствует только избыток воды, то осушение дает высокий эффект. Сложнее прогнозировать лесоводственный эффект при осушении торфяных земель, особенно   на болотах. Ранее отмечалось, что болота в зависимости от типа водного питания подразделяются на низинные, переходные, верховые. Низинные болота формируются в условиях подтока грунтовой воды на участок снизу через почвогрунт. Они обычно богаты зольными веществами, среди которых может быть значительным содержание фосфора, калия, кальция. Верховые болота, формируясь в условиях преобладания атмосферного водного питания, зольных веществ содержат мало. Поэтому осушение низинных болот всегда эффективнее, чем верховых.

При изучении возможности  прогнозирования эффекта осушения установлено, что рост леса зависит  от зольности торфа, являющейся показателем содержания в почве минеральных питательных веществ. Лучший рост леса, а следовательно, и более высокий класс бонитета, при одинаковой зольности отмечают при большей глубине грунтовых вод. В отдельных случаях при грунтовом и грунтово-напорном питании, когда в составе зольного остатка имеется большое содержание железа, высокая зольность не является показателем хороших лесорастительных условий. Зависимость роста леса от зольности не наблюдается на мелких торфяниках, где растения даже при малой зольности и бедности торфяного слоя могут удовлетворять потребность в питании за счет получения его корнями из подстилающих торф минеральных горизонтов грунта.

Влияют на эффективность  осушения и климатические факторы. Установлен различный рост леса на болотах при одинаковых зольности и норме осушения, но расположенных в различных климатических зонах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осушение лесных земель и окружающая среда.

Осушение лесных земель вызывает изменение ряда экологических  характеристик: снижаются уровни почвенно-грунтовых вод на осушаемых землях, изменяются соотношение расходных статей водного баланса, а также состав растительности и ее качественные и количественные показатели. Особенно значительны перемены при осушении болот. Если осушение совпадает с засушливыми годами, сопровождающимися неурожаями, то их объясняют осушением земель, В засушливых 1970-х годах значительную часть лесных пожаров также объясняли осушением. В сырые годы, когда реки выходят из берегов, причиной затопления тоже считают осушение. Однако для подтверждения сказанного надо иметь факты. Величины количественных и качественных изменений, вызванных осушением, следует оценивать на основе научных исследований. 
              Дискуссии о роли болотных ландшафтов и формировании водного режима территории имеют давнюю историю. Одни исследователи рассматривали болота как накопители влаги и регуляторы стока, другие считали их в основном потребителями воды. Гидролог Е.В. Оппоков считал, что "... болота подобно лесам являются наибольшими испарителями влаги в природе, а ... не отдают ее для меженного стока рек". He отмечается регулирующей роли болот и в исследованиях В.Д. Лопатина. Отсутствие водорегулирующей роли болот и особенно прекращение с них стока летом объясняется громадным расходом влаги болот на испарение с малой степенью их дренированости. Исследованиями, проведенными различными научными учреждениями, установлено, что суммарное испарение с поверхности болот оказывается близким к величине испарения с водной поверхности. Повышенный расход влаги на испарение приводит к уменьшению стока. Как установлено исследованиями К.Е. Иванова, сток воды в болотах происходит преимущественно в деятельном верхнем горизонте, ограниченном в основном глубиной 0,3-0,5 м. Поэтому при установлении уровней грунтовых вод ниже деятельного горизонта сток с болот, особенного атмосферного питания, прекращается или происходит крайне медленно. Известно, что значительная часть рек Севера вытекает из болот. Однако, оценивая роль болот в водном питании рек, следует учитывать характер их образования с учетом возраста тех и других Большинство рек европейской части России имеют более раннее происхождение, чем болота. В.В. Докучаев отмечал, что формирование большей части речных долин происходило за счет соединения протоками озерных систем. Озера после образования речных долин являлись первоначальным источником рек. С течением времени, по мере евтрофирования озер, происходило их постепенное зарастание и формирование на их месте болот. Поэтому большинство рек равнинной части страны в современную эпоху вытекает из болот, бывших когда-то озерами. Сток из озер в реки определяется, согласно уравнению Шези, величиной уклона и площадью живого сечения истока. Чем шире русло реки и выше уровень воды в озере, тем больше сток реки. После зарастания озера сток с болот, согласно закону Дарси, происходит путем фильтрации через грунт, что резко снижает расход и объем стока. Если в открытых водостоках скорость течения может достигать сотен и тысяч метров в сутки, то при фильтрации воды через грунт скорость в равнинных условиях не превышает одного или долей метра в сутки. 

Осушение лесных земель вызывает изменение некоторых экологических характеристик, снижаются уровни почвенно-грунтовых вод на осушенных землях, изменяются соотношения расходных статей водного баланса, изменяются состав растительности и ее качественные и количественные показатели. Особенно значительны изменения при осушении болот. Если осушение совпадает с засушливыми годами, сопровождающимися неурожаями, то их объясняют осушением земель. Еще в прошлом веке А.П. Чехов устами героя повести "Палата № 6" говорил "... а неурожаи у нас оттого, что осушили Пинские болота...". Хотя известно, что благодаря осушению резко подняты урожаи на заболоченных землях Полесья. В засушливых 70-х годах нашего столетия, когда москвичи страдали от дыма на улицах, значительную часть лесных пожаров объясняли осушением. В сырые годы, когда реки выходят из берегов, затапливая поймы и поля, причиной затопления вновь считают осушение. Пересыхание рек тоже часто связывают с осушением.

 

Осушение влияет в  первую очередь на почву и почвенные  процессы. После осушения понижаются грунтовые воды, улучшается аэрация  верхних горизонтов почвы, увеличивается  поступление кислорода в почву. Улучшается прогревание земли. На осушенных болотах торфообразование замедляется, прекращается образование почвы. С появлением древостоя появляется опад древесных растений, образуется подстилка, формируется грубогумусный горизонт. По мере увеличения степени разложения торфа увеличивается активность микробиологической деятельности.

 Осушение лесных  земель вызывает изменение таких  экологических характеристик, как  уровень почвенно-грунтовых вод,  он сужается на осушенных землях. Соотношение расходных статей водного баланса, состав растительности, ее качественные и количественные показатели. По мере повышения интенсивности осушения увеличивается равномерность годового стока. По мере роста интенсивности осушения увеличение стока сопровождается снижением суммарного испарения. 

Таким образом осушение лесных земель влияет на окружающую среду путем прямого влияния грунтовых вод, так и в результате изменения аэрации почвы, состава почвенного воздуха, температуры почвы, характера почвообразующих процессов.

 

 

 

 

 

 

 

                                          Содержание.

1. Введение
2. Производство гидромелиоративных работ
3. Эффективность осушения
4. Осушение лесных земель и окружающая среда
5. Заключение
6. Список литературы