Проект комплексной мелиорации и использования участка

При гидротехнических мелиорациях улучшение земель достигается изменением водного режима почвы. С целью регулирования водного режима почвы, а, следовательно, и искусственного орошения строят плотины, водохранилища, крупные и мелкие оросительные и осушительные каналы, трубопроводы и лотки. В степных районах для задержания весенних талых вод устраивают лиманы. Создавая хороший стеблестой растений, лиманы не только повышают урожаи трав и других культур, но и предохраняют почву от ветровой эрозии. В предгорных районах в целях борьбы с водной эрозией строят террасы для орошения риса и промывки засоленных земель устраивают чеки и дренажную сеть. В засушливых или периодически засушливых (юг и юго-восток России), а также в умеренно увлажненных районах при возделывании культур, потребляющих много воды (многолетние травы, овощные и технические культуры), возникает потребность в орошении.

В избыточно увлажненных  районах, главным образом на Северо-Западе страны и в низинах, избытки воды из почвы отводят проведением осушительных мелиораций.

Проведение гидромелиорации  связано со значительными капиталовложениями, поэтому они требуют технико-экономических обо-снований. Наибольшая эффективность мелиораций достигается при комплексном их применении, а именно: когда орошение сочетается с дренированием земель, а осушение – с периодическим орошением, когда гидромелиорации сочетаются с правильной организацией труда, высоким уровнем агротехники, внесением необходимых доз удобрений и т. д.; закрепление крутых склонов и оврагов – с устройством водоотводных каналов и валов, лотков и перепадов с лесными посадками и залужением; устройство прудов и водохранилищ – с орошением земель и рыборазведением; осушение земель – с известкованием почв и комплексом культуртехнических работ; освоение и промывка засоленных земель – с мелиоративной вспашкой, гипсованием, подбором культур-освоителей. Кроме того, для правильного освоения орошаемых, осушенных и эродированных земель большое значение имеют правильный выбор вида и сорта культур и чередование их в севооборотах обычного и специального назначения, а также экономика и организация сельскохозяйственного производства.

Сельскохозяйственные  мелиорации представляют собой систему организационно-хозяйственных и технических мероприятий, имеющих задачей коренное улучшение неблагоприятных природных (гидрологических, почвенных, агроклиматических) условий с целью наиболее эффективного использования земельных ресурсов в соответствии с потребностями социалистического хозяйства.

Комплекс мероприятий  по борьбе с эрозией почв включает агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические приемы, направленные на сохранение плодородия почвы, предотвращение смыва и размыва ее разрушительной силой сосредоточенных водных потоков.

 

II. ИСПОЛНЕНИЕ ПРОЕКТА

 

1. Изучение участка  по плану, построение его продольного профиля по центру, разделение на элементы рельефа, вычисление уклонов

 

Для более наглядного представления  об участке на миллиметровой бумаге построен продольный профиль поверхности  участка по центру в масштабах: вертикальный 1:100, горизонтальный 1:10000 (см. рис. 2)

По расстояниям между горизонталями  и визуальными изменениями уклона участок разделён на элементы рельефа: водораздел, склон и пойму. Расчитаны  уклоны по формуле:

i = (Н_А – Н_В) / L_АВ,

где i – уклон участка;

Н_А, Н_В – отметки верхней и нижней горизонталей;

L_АВ – расстояние между верхней и нижней отметками, м.

Водораздел: i = (94,5 – 92,5) / 8,4*100 = 0,0024

Склон: i = (92,5 – 90) / 5*100= 0,005

Пойма: i = (90– 88) / 11,5*100 = 0,0017

 

Условные обозначения к плану  комплексной мелиорации участка

 

1.	Лиманы с водовыпусками
2.	Водозадерживающие валы
3.	Магистральный канал
4.	Осушители-оросители
5.	Схема кротового дренажа
6.	Насосная станция
7.	Напорный трубопровод
8.	Гидранты-водовыпуски
9.	Схема полива ДДН-100
10.	Схема полива ДДА-100МА
11.	Подпорные щитки
12.	Схема использования многолетних  трав на выпас
13	Номера и площади полей
14	Границы полей

 

2. Оценка обеспеченности каждого  элемента рельефа

факторами жизни растений, определение видов потребных  мелиораций

и очерёдности их выполнения

 

Фактические и оптимальные значения агрофизических и агрохимических показателей  почвы занесены в таблицу 1. Определено процентное отношение фактических  значений к оптимальным:

(фактическое значение ´ 100%) / оптимальное значение

По отклонениям от оптимальных  значений установлена общая потребность  в регулировании факторов жизни  растений, а по наибольшим из них  установлена очерёдность их регулирования. В зависимости от избытка или  недостатка фактора подобраны соответствующие  виды мелиораций для их регулирования, а в зависимости от условий их выполнения, чтобы не нарушить технологический процесс сельскохозяйственного производства, установлена очерёдность выполнения мелиораций.

Запасы продуктивной влаги в  слоях 0-20 и 0-100 см определены по формуле: W_прод = 100 × Н × А (β_НВ – β_ВУЗ),

где W_прод – запас продуктивной влаги, м³/га;

Н – глубина определяемого слоя, м;

А – объёмная масса этого слоя, г/см³;

β_НВ и β_ВУЗ – влажность, соответствующая наименьшей влагоёмкости и влажности устойчивого завядания, % АСП.

Водораздел: слой 0-20 см W_прод = 100×0,2×1,23×(25-13) = 295 м³/га : 10 =30 мм

слой 0-100 см W_прод = 100×1×1,52×(18-9) = 1368 м³/га : 10 =137 мм

Склон: слой 0-20 см W_прод = 100×0,2×1,20×(30-16) = 336 м³/га : 10 =34 мм

слой 0-100 см W_прод = 100×1×1,50×(21-11) = 1500 м³/га : 10 =150 мм

Пойма : слой 0-20 см W_прод = 100×0,2×0,3×(83-50) = 198 м³/га : 10 =20 мм

слой 0-20 см W_прод = 100×1×0,5×(66-40) = 1300 м³/га: 10 =130 мм 

Таблица 1

Обеспеченность факторами жизни  растений, потребность в мелиорациях и очередность их выполнения

 

Факторы жизни растений и другие показатели	Единицы измерений	Оптимальные тзначения	Водораздел			Склон			Пойма
			Фактические значения	%     обеспеченности	Виды потребных мелиораций и очередность их выполнений	Фактические значения	%     обеспеченности	Виды потребных мелиораций и очередность их выполнений	Фактические значения	%     обеспеченности	Виды потребных мелиораций и очередность их выполнений
Механический состав почвы			среднесуглинистая			тяжелый суглинок			торф
Пористость	%V почвы	50-65	52	104		48	96		82	164
Водоотдача (ПВ-НВ)	% от ПВ	20-40	13	65		6	30		30	75
Наименьшая влагоемкость (НВ)	% от ПВ	80-60	87	109		94	118		70	117
Наличие воздуха	% от ПВ	20-40	13	65	Глубокое рыхление 5	6	30	Глубокое рыхление 5	30	75
Наличие влаги	% от ПВ	80-60	87	109		94	118		70	117
Запас продуктивной влаги  в слоях, мм	0-20 см	40	30	75		34	85		20	50	Орошение 6
	0-100 см	160	137	86		150	94		130	81
Мощность перегнойного горизонта	см	20-22	17	85	Внесение органических удобрений 3	16	80	Внесение органических удобрений 3	85	425	Внесение органических удобрений 4
Наличие гумуса	%	3-4	2	67		1,8	60		2,6	87
Гидролитическая кислотность	мг-экв/100г	1,0-2,0	4	200	Известкование 2	4,6	230	Известкование 2	2	100	Известкование 3
Содержание питательных веществ в почве, мг/100г	N	6-8	2	33	Внесение минеральных  удобрений 4	1,8	30	Внесение минеральных  удобрений 4	2,4	40	Внесение минеральных  удобрений 5
	P2O5	17-25	8	47		9	53		7	41
	К2О	17-25	8	47		10	59		4	24
Наличие на участке	пней	-	+		КТМ 1	-			-
	камней	-	-			+		КТМ 1	-
	кустарника	-	-			-			+		КТМ 2
	кочек	-	-			-			+
	ям	-	-			-			+
Глубина залегания грунтовых  вод	м	1	4	400		2	200		0		Осушение 1

 

 

На водоразделе и склоне осушение не требуется. В первую очередь необходимо провести культуртехнические мероприятия, так как, прежде чем проводить какие-либо работы, участок нужно очистить от пней, кустарников, кочек, камней, ям. Во вторую очередь нужно нейтрализовать кислотность – проводим известкование. Для обеспечения растений элементами питания  необходимо внести удобрения: в третью очередь запланировано внесение органических удобрений, в четвертую – минеральных. После проведения всех мелиоративных мероприятий, вызывающих уплотнение почвы необходимо для обеспечения растений воздухом провести глубокое рыхление.

В пойме в первую очередь требуется провести осушение, так как на переувлажнённом участке нельзя выполнять никакие работы. Во вторую очередь проводим культуртехнические мероприятия для удаления кустарника и кочек и ям. В третью – известкование. В четвертую – внесение органических удобрений. В пятую – внесение минеральных удобрений. В шестую очередь необходимо провести орошение для восполнения недостатка влаги.

 

3. Проектирование противоэрозионных мероприятий

 

3.1. Причины эрозии почв, мероприятия  по предотвращению

и устранению эрозии

 

Под эрозией почв понимают разрушение и смыв почвы водой, стекающей по поверхности земли, или выдувание плодородного слоя ветром.

Эрозия распространена повсеместно, и в настоящее время на земном шаре безвозмездно потеряно более 50 млн. га плодородных земель.

В зависимости от времени проявления эрозионных процессов различают древнюю (геологическую) и ускоренную, или современную, эрозию.

Древняя эрозия возникла до появления человека под воздействием тектонических процессов, движения ледников, их таяния, стекания вод и выветривания горных пород. Природные процессы эрозии протекают очень медленно. При этом потеря почвы от смыва, размыва и выдувания восстанавливается в результате почвообразовательных процессов, постоянно происходящих в верхних слоях земной коры.

Ускоренная эрозия –  результат нерациональной деятельности человека без соблюдения почвозащитных  мероприятий. При нарушении создавшегося в природе равновесия эрозионные процессы активизируются и протекают очень быстро.

В зависимости от причин возникновения различают ветровую и водную эрозию, проявляющиеся, в свою очередь, в различных видах.

Ветровая эрозия почв особенно сильно проявляется в южных районах. Ветровая эрозия делится на повседневную (местная), пыльные бури и выдувание почвы вместе со снегом зимой.

Повседневная эрозия проявляется  в виде пыльных столбов, образующихся на пашне и развитых песках в результате подъема ветром почвенных частиц и поземки, при которой ветер передвигает частицы почвы вдоль поверхности земли. Местная эрозия возникает при скорости ветра менее 12 м/с.

Пыльные бури проявляются  в виде разрушения и выдувания верхних слоев почвы ветром при скорости 12-15 м/с. В местах ослабления его скорости перед препятствиями (строения, зеленые насаждения, балки и овраги) образуются отложения почвенных частиц в виде кос и гряд.

Зимнее выдувание почвы  проявляется в сдувании с полей  сильным ветром вместе со снегом верхних частиц почвы с образованием сугробов из чередующихся слоев почвы и снега.

Водная эрозия распространена в центральных и северных районах.

Водная эрозия подразделяется на склоновую (плоскостная и линейная) и овражную.

Плоскостная водная эрозия проявляется в виде смыва и  размыва почвы. Смыв выражается в постепенном, более или менее равномерном выносе с поверхности склона почвенных частиц текущими водами на склонах крутизной 0,5-1° и более. При значительном стоке плоскостная эрозия приводит к образованию мелкоструйчатого ручейкового размыва.

Линейная эрозия проявляется  в виде размыва почвы концентрированным потоком в пониженных местах склона с образованием промоин и рытвин, которые в дальнейшем разрастаются вглубь и вширь и превращаются в овраги.

К особым видам эрозии относится речная, береговая, горная и техническая.

Мероприятия по борьбе с эрозией  почв должны носить комплексный характер. В комплекс мер по борьбе с эрозией почв входят организационно-хозяйственные, агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические мероприятия.

Организационно-хозяйственные мероприятия. В системе противоэрозионных мероприятий ведущая роль принадлежит организации территории, в основе которой лежит правильное размещение на эродированной территории сельскохозяйственных угодий и севооборотных массивов, полей севооборота и производственных (бригадных) участков. Такое размещение ведется с учетом особенностей рельефа, экспозиции склонов, почв и степени их смытости, чтобы при проектировании агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических и других мероприятий создать наилучшие условия для агротехники культур, главным образом противоэрозионной и механизации процессов сельскохозяйственного производства.

В целях предупреждения эрозионных процессов немаловажное значение имеет правильное размещение дорожной сети, пастбищ, прогонов скота, а также больших садовых массивов на склонах и балках.