4. Современное состояние объекта

Объект реконструкции расположен в водосборе р. Черная, относящейся к малым рекам. Мелиорированные земли объекта на площади 150 га осушены закрытым дренажем в 1980 году по проекту Витебского филиала института «Белгипроводхоз» и используются под пашню. Мелиоративная система эксплуатируется Оршанским ПМС. По данным материалов инвентаризации мелиоративная система требует реконструкции.

В состав мелиоративной системы входит: открытая проводящая сеть, закрытый дренаж. Водоприемником мелиоративной системы в южной части объекта являются тальвеги, заросшие ДКР, впадающие в р. Черная, а в северной части существующий канал, впадающий в озеро Девинское на расстоянии 2 км от объекта. Открытая сеть на объекте представлена проводящими каналами: Ч-5, Ч-5-2, Г-3-2 — общей протяженностью 4,108 км. В настоящее время на отдельных участках проводящая сеть заилена свыше 0,3м. Закрытая регулирующая сеть построена в виде систематического дренажа из гончарных труб. Закрытый дренаж запроектирован и построен с расстоянием между дренами 18-24м на суглинках, песках и торфах.

Изысканиями установлено, что устья коллекторов на отдельных участках находятся в подпоре от проводящей сети. Устья коллекторов 43, 55 забиты наносами, размыты и требуют восстановления. При вскрытии дренажных систем 3Х43, 47 измерялся их диаметр, величина зазоров в стыках, устанавливалась степень заиления, наличие железистых соединений, смещение трубок, наличие защитных материалов. На мелиорируемых землях имеется значительное количество западин, в которых во время влажных периодов года наблюдается застой поверхностных вод и вымокание посевов. Поверхностный сток организован неудовлетворительно. На площади 8,2 га из-за постоянного переувлажнения территория не используется в сельскохозяйственном производстве, и заросла древесно-кустарниковой растительностью.

В настоящее время осушенные земли используются под пашню 141,8 га. В непосредственной близости от мелиорированного массива расположены населенные пункты Девино, Иваньково, Клюоковка. Водоснабжение этих населенных пунктов централизованное.

Места обитания редких и исчезающих видов растений и животных, занесенных в Красную книгу, на мелиорируемом массиве отсутствуют. По данным опроса местных жителей через объект не проходят пути миграции животных. Памятники истории, культуры, природы на объекте отсутствуют. Стоки животноводческих ферм на мелиорируемую площадь не поступают.

В состав почвенного покрова ранее мелиорированных земель торфяно-болотные почвы занимают 11 га, в том числе мелкозалежные, сработанные из-за интенсивного использования на площади 3,3 га. Суглинистые и супесчаные почвы занимают площадь 139 га. Из-за неудовлетворительного водно-воздушного режима на мелиорируемом участке культурный травостой заменяется естественной растительностью, появились растения - индикаторы (мелкие осоки, ситник, конский щавель и др.), что свидетельствует о процессе вторичного заболачивания почв. Площадь вторично заболоченных почв составляет 15,3 га или 10,2% от общей площади объекта. На основании материалов инженерных изысканий прошлых лет и дополнительных обследований на территории участка реконструкции преобладает район атмосферного питания на площади 150 га.

В современном состоянии мелиоративная система не может обеспечить ведение сельскохозяйственного производства на требуемом уровне из-за нарушений оптимального водного режима и требует реконструкции. В результате анализа и оценки материалов инженерных изысканий установлено, что основными причинами неудовлетворительной работы мелиоративной системы являются:

• неудовлетворительное состояние на отдельных участках открытой проводящей сети;

• недостаточность мероприятий по организации поверхностного стока;

• строительство системы по устаревшим нормативным документам;

• большое междренное расстояние на выровненных участках и западинах;

• недостатки в эксплуатации системы: устья заилены, забиты насосами;

• недостаточная глубина коллекторов и дрен на переувлажненных участках.

В силу указанных выше причин и дефектов мелиоративная система не может обеспечить ведение сельскохозяйственного производства на требуемом уровне из-за нарушения оптимального водного режима, поэтому требуется проведение работ по реконструкции и усилению работы всех элементов мелиоративной системы.

Оценка необходимости двухстороннего регулирования влажности почвы

Оценка необходимости двухстороннего регулирования влажности почвы проводится по данным ведомости водного режима. Ведомость водного режима составляется для конкретной культуры и почвы.

Составление ведомости водного режима проводится в таблице специальной формы и в следующей последовательности:

Используя методические указания, определяем месяц и декаду начала вегетационного периода, и его продолжительность для конкретной сельскохозяйственной культуры [];

Используя данные изысканий, определяем глубину залегания уровня грунтовых вод для каждой расчетной декады;

Установив глубину залегания грунтовых вод, рассчитываем вероятный прирост корневой системы сельскохозяйственной культуры;

Заполнив соответствующие колонки в таблице водного баланса, приступаем к определению влагозапасов почвы. Для этого воспользуемся следующей формулой:

(1.1)

где h_к.с– глубина корнеобитаемого слоя почвы, м;

β_об– влажность почвы в процентах от ее объема.

После определения влагозапасов определяем объем атмосферных осадков поступающих на объект, по следующей формуле:

(1.2)

где К – коэффициент использования осадков (К = 0,7...0,8);

Р – количество осадков, выпавших за декаду, мм [прил. 4, *, стр.43].

Затем определяем объем подпитывания корнеобитаемого слоя. Для этого необходимо определить разность между глубиной залегания грунтовых вод и корнеобитаемого слоя и при помощи специальной таблицы [табл. 5, *, стр.] определить объем подпитывания корнеобитаемого слоя;

Водопотребление для каждой декады определяем в следующей последовательности. Вначале определяем расположение района относительно линии Гродно – Минск – Могилев. Затем используя специальное приложение [прил. 9, *, стр. 59], определяем водопотребление для каждой декады;

После этого определяем влагозапасы на конец декады по следующей формуле:

(1.3)

Затем определяем прием регулирования водного режима, путем сравнивания W_ксW_нвиW_нп. В случае еслиW_к>W_нв, то наблюдается избыток вод и требуется их сброс, поэтому влагозапасы на начало следующей декады определяются по следующей формуле:

(1.4)

где – влагозапасы в расчетном слое почвы в конце предыдущей декады;

ΔW– имеющиеся влагозапасы в зоне увеличения корнеобитаемого слоя

почвы за следующую декаду:

(1.5)

где Δh– увеличение корнеобитаемого слоя почвы за декаду, м

– влажность почвы в этом слое в процентах от ее объема.

В случае если W_нв>W_к>W_нп, то влагозапасы находятся в оптимальном состоянии и никаких действий по их регулированию не требуется. Следовательно, влагозапасы на начало следующей декады определяются по следующей формуле:

(1.6)

где – влагозапасы в расчетном слое почвы в конце предыдущей декады;

ΔW– имеющиеся влагозапасы в зоне увеличения корнеобитаемого слоя почвы за следующую декаду:

(1.7)

где Δh– увеличение корнеобитаемого слоя почвы за декаду, м

– влажность почвы в этом слое в процентах от ее объема. В этом случае она равна:

(1.8)

В случае если W_к<W_нп, то наблюдается недостаток воды в почве и следовательно требуется полив. Тогда влагозапасы на начало следующей декады определяем по следующей формуле:

(1.9)

где m– поливная норма, м³/га.

Имеющиеся влагозапасы в зоне увеличения корнеобитаемого слоя почвы для данной декады равны:

(1.10)

После заполнения ведомости водного режима принимаются основные решения о проводимых мероприятиях в течении всего вегетационного периода.

Расчеты водного баланса для трав 2-го года, выращиваемых на торфу, сведены в таблицу 1.5.1, а расчет водного баланса для зерновых, выращиваемых на торфу, сведем в таблицу 1.5.2.

Таблица 1.5.1 Ведомость водного баланса для трав 2-го года на песке.

Месяц	Декада	Глубина грунтовых вод, Hг, см	Глубина корнеобитаемого слоя, hкс, см	Водные свойства почвы, м3 /га					Приход и расход воды, м3 /га					Запасы влаги в расчетном слое, м3 /га			Баланс влаги в расчетном слое, м3 /га			Норма увлажнения, м3 /га
				Полная влагоемкость, Wп	Влагоемкость при влажности завядания, W3	Наименьшая влаго- емкость, Wнв	Нижн. пред. оптим. влагоз., Wнп	Используемые осадки, Р		Подпитывание грунт- овыми водами, Vг	Водопотребление, Е	∆W	На начало декады Wн		На конец декады, Wк	Избыток, Wи		Недостаток, Wн	Максим., mмкс		Принятая, mпр
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11	12	13		14	15		16	17		18
IV	3	60	10	834	370	714	500	120		31	160	0	714		705	-		-	-		-
V	1	80	15	1251	574	1070	749	144		21	270	303	1008		903	-		-	-		-
	2	105	20	1667	778	1426	998	160		12	320	303	1206		1058	-		-	-		-
	3	110	25	2066	968	1746	1222	160		12	320	272	1330		1182	-		40	564		400
VI	1	100	30	2466	1158	2066	1444	176		17	480	224	1806		1519	-		-	-		-
	2	115	35	2878	1292	2391	1672	176		14	480	276	1795		1505	-		167	886		400
	3	120	40	3289	1426	2716	1901	208		14	320	227	2132		2034	-		-	-		-
VII	1	115	40	3289	1426	2716	1901	248		16	320	0	2034		1978	-		-	-		-
	2	117	40	3289	1426	2716	1901	248		15	370	0	1978		1871	-		30	845		400
	3	119	40	3289	1426	2716	1901	256		15	480	0	2271		2062	-		-	-		-
VIII	1	120	40	3289	1426	2716	1901	232		14	370	0	2062		1938	-		-	-		-
	2	109	40	3289	1426	2716	1901	216		17	320	0	1938		1851	-		50	865		400

Таблица 1.5.2 Ведомость водного для зерновых на песке.

Месяц	Декада	Глубина грунтовых вод, Hг, см	Глубина корнеобитаемого слоя, hкс, см	Водные свойства почвы, м3 /га					Приход и расход воды, м3 /га					Запасы влаги в расчетном слое, м3 /га			Баланс влаги в расчетном слое, м3 /га			Норма увлажнения, м3 /га
				Полная влагоемкость, Wп	Влагоемкость при влажности завядания, W3	Наименьшая влаго- емкость, Wнв	Нижн. пред. оптим. влагоз., Wнп	Используемые осадки, Р		Подпитывание грунт- овыми водами, Vг	Водопотребление, Е	∆W	На начало декады Wн		На конец декады, Wк	Избыток, Wи		Недостаток, Wн	Максим., mмкс		Принятая, mпр
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11	12	13		14	15		16	17		18
IV	3	60	10	834	370	714	500	120		31	168	0	714		697	-		-	-		-
V	1	80	15	1251	574	1070	749	144		21	223	303	1000		942	-		-	-		-
	2	105	20	1667	778	1426	998	160		12	279	303	1245		1138	-		-	-		-
	3	110	25	2066	968	1746	1222	160		12	335	272	1410		1247	-		-	-		-
VI	1	100	30	2466	1158	2066	1444	176		17	447	272	1519		1265	-		179	801		350
	2	115	35	2878	1292	2391	1672	176		14	503	227	2096		1783	-		-	-		-
	3	120	40	3289	1426	2716	1901	208		14	615	276	2059		1666	-		235	1050		350
VII	1	115	45	3691	1556	3027	2119	248		17	503	218	2018		1780	-		339	1247		350

Исходя из данных таблиц 1.5.1 и 1.5.2 установлено, что присутствует необходимость в двухстороннем регулировании водного режима, т.к в определенные декады наблюдается недостаток влаги для выращиваемых культур. Для трав 2-го года подача воды необходима 21.05-31.05, 11.06-20.06, 11.07-20.07, 11.08-20.08. Принятая норма увлажнения для трав 2-го года в данные периоды составляет 400 м3/га. Для зерновых увлажнение необходимо 01.06-10.06, 21.06-30.06, 01.07-10.07, принятая норма увлажнения для зерновых в данные периоды составляет 350 м3/га. Увлажнение будет осуществляться за счет поднятия уровня грунтовых вод, путем перекрытия шлюзов регуляторов на каналах Г-3-2, Ч-5 и Ч-5-2.