ВВЕДЕНИЕ

Земля - важнейшая часть окружающей природной среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, рас­тительностью, недрами, водами. Значительная часть земли отведена под сельскохозяйственные угодья. Для интенсивного использования сельскохозяйственных угодий необходимо создать определенные внешние условия, в первую очередь почвенные, а также в известной мере и климатические. Природные качества почвы можно улучшить путем введения соответствующей системы земледелия, включая ежегодно повторяемые агротехнические прие­мы возделывания культур. Однако часто одних агротехнических приемов недостаточно. Возникает необходимость в улучшении природных условий с помощью мелиоративных мероприятий, отличающихся от агротехнических своей направленностью и продолжительностью действия.

Таким образом, речь идет о работах продолжительного действия. Это значит, что мелиоративные мероприятия имеют длительный эффект, они прочно и коренным образом улучшают природные условия, произрастания культурных растений, сохраняют свое действие в течении нескольких лет. Это их основное отличие от агротехнических мероприятий. Действительно построенная мелиоративная система позволяет регулировать влажность

корнеобитаемого слоя почвы в требуемых пределах в течении многих лет, до тех пор пока сооружения системы поддерживаются в работоспособном состоянии.

Мелиорация наряду с комплексной механизацией и химизацией служит одним из основных средств интенсификации сельскохозяйственного производства. Ей принадлежит особое место как наиболее мощному и долговременному фактору повышения экономического плодородия земель. Вало­вая сельскохозяйственная продукция, получаемая с мелиорируемых земель, неуклонно растет благодаря увеличению посевных площадей, совершенство­ванию их структуры, повышению урожайности.

Проведение внутрихозяйственного и межхозяйственного землеуст­ройства требует от специалистов знания основных понятий и приемов ме­лиорации. Нельзя верно решить вопросы производительного использования земли без учета возможности и способа осуществления мелиоративных ме­роприятий, их экономической эффективности.

При составлении проекта внутрихозяйственного землеустройства необходимо увязать площадь и конфигурации мелиорируемых угодий с техническими характеристиками применяемой поливной техники, расположением элементов осушительной и оросительной системы. Инженер-землеустроитель должен глубоко изучить методы мелиорации не только для правильного ведения землеустройства, но и для того, чтобы уметь планировать мелиоративные мероприятия в проекте землеустройства, давать задания специализированным организациям на проектирование мелиоративных систем, контролировать ход строительства и принимать построенные и реконструированные системы и, наконец, организовывать эффективное использование земельных и водных ресурсов хозяйства.

1. Определение высоты плотины

Высоту плотины определяют, исходя из величины нормального подпертого горизонта воды в пруду (НПГ) и превышения гребня плотины над НПГ. Глубину воды в пруду определяют с учетом слоя заиления, мертвого запаса, толщины льда, слоя воды на орошение и другие нужды и слоев воды на испарение и фильтрацию.

В зависимости от характера водосбора слой воды на заиление можно принять равным 0,5 – 1,0 м, при облесенном водосборе – меньше, при распаханном – больше. Слой мертвого запаса с учетом толщины льда принимают в размере 1,5 – 2,0 м. поскольку орошаемая площадь небольшая, то слой воды на орошение и другие нужды можно принять равным 1,0 – 1,5 м.

Потери воды на фильтрацию в год равны слою воды: при водонепроницаемом грунте балки – 0,5, слабопроницаемом – 0,5 – 1,0 и проницаемом 1,0 – 2,0 м. Слой испарения с водной поверхности в год составляет в районах: Астрахани – 1,0, Саратова – 0,8, Оренбурга – 0,7, Харькова – 0,6, Москвы – 0,5, Санкт-Петербурга – 0,4 и Архангельска – 0,3 м. Таким образом, максимальная глубина воды в пруду равна сумме указанных выше слоев. Гребень плотины должен быть выше НПГ на 1,0 – 2,0 м. Следовательно, высота плотины в наиболее низком месте балки равна максимальной глубине воды в пруду, сложенной с превышением гребня плотины над нормальным подпертым горизонтом.

Н = 4,2 + 2 = 6,2 – максимальная глубина с учетом превышения уровня плотины.

2. Выбор места для устройства плотины

Выбор места под строительство водохранилища или пруда для комплексного водопользования зависит от хозяйственно-экономических и санитарных требований, а также топографических и геологических особенностей участка, на котором предполагается соорудить водохозяйственный объект.

При проектировании оросительной системы с водохранилищем для регулирования местного стока главным технологическим элементом является земляная плотина, возводимая из местного грунта, которая обеспечивает создание подпора воды в водохранилище. В этом случае следует ложе водохранилища расположить в таком месте, в которое не должны притекать сточные воды населенных пунктов, кладбищ, скотомогильников и других загрязненных мест. Лучше всего водохранилище располагать выше населенного пункта.

Берега чаши водохранилища должны быть не крутыми, не обрывистыми, но и не пологими. Крутые берега быстро размываются, что приводит к заилению пруда. При пологих берегах значительная площадь водоема будет покрыта неглубоким слоем воды, что благоприятствует быстрому зарастанию водоема и большой потере воды на испарение и фильтрацию.

Берега и ложе водохранилища должны состоять из водонепроницаемых грунтов - глин или суглинков.

Плотину лучше располагать в суженной части балки, причем желательно, чтобы выше плотины балка была широкой и глубокой. Это позволит накапливать большой объем воды в водохранилище при выполнении небольшого объема земляных работ. Не следует выбирать место под плотину с отвесными и обрывистыми берегами, т.к. в процессе осадки тела плотины между коренными берегами и плотиной может образоваться трещина, по которой будет просачиваться вода, что приведет к размыву плотины.

В основании плотины должны залегать водонепроницаемые грунты, которые должны находиться либо на поверхности земли, либо на глубине не более 1,5—2,0 м от поверхности земли. Нельзя выбирать место под строительство плотины там, где имеются выходы грунтовых (родниковых) вод.

Створ плотины следует располагать в таком месте, чтобы водосборная площадь была достаточной для заполнения водохранилища.

Одновременно с выбором места под плотину решается вопрос о выборе для устройства водосбросного аварийного канала, который является обязательным сооружением при строительстве плотины.

В гидротехническом строительстве применяемые плотины разделяются по типу материалов, из которых они возводятся: на земляные, каменные, бетонные и железобетонные; по условиям пропуска воды - водосливные и глухие, а также по высоте подъема уровня воды в верхнем бьефе — на низконапорные (до 10 м), средненапорные (от 10 до 25 м) и высоконапорные (свыше 25 м). Для сельского хозяйства обычно строят низко- и средненапорные плотины, возводимые из местного грунта. Зарегулирование местного стока предупреждает смыв верхнего плодородного слоя почвы и не дает развиваться эрозии.

Считается, что наиболее экономичное использование местного стока должно осуществляться путем влагонакопления непосредственно на полях, строительства в руслах рек водозаборных узлов, регулирующих водохранилищ на их притоках, прудов и лиманов на водосбросной площади. Работы по рациональному использованию местного стока начинаются с составления побассейновых схем размещения водохранилищ, прудов, лиманов, участков регулярного орошения и накопления влаги в почве для всей территории колхозов и совхозов, расположенных на водосборной площади. Сначала намечают эти мероприятия по отдельным водосборам балок и оврагов, а затем и для всего бассейна реки.