- •Введение
- •Глава 1. Инженерная мелиорация на современном этапе развития науки и общества
- •1.1.Природообустройство. Мелиорация как часть природообустройства.
- •1.2. Общие подходы к мелиорации земель
- •1.3. Понятие геосистемы. Природные и техногенные ландшафты
- •1.4. Цели, задачи, виды мелиорации
- •1.5. Потребность в различных мелиорациях по климатическим зонам. Водный баланс мелиорируемых территорий
- •Водный баланс мелиорируемых территорий
- •1.6. Категории земель по назначению и правовому режиму. Мелиоративный режим
- •1.7. Нормативные документы в области природопользования. Основы проектирования гидротехнических мелиоративных сооружений
- •1.8. Изыскания при проектировании мелиоративных мероприятий
- •1.9. Основные гидрогеологические понятия и определения. Вода в горных породах. Фильтрация в грунтах
- •1.10. Условия питания, движения и дренирования подземных вод. Типы подземных вод. Режим подземных вод
- •Глава 2. Осушительные мелиорации несельскохозяйственных земель
- •Факторы подтопления и заболачивания территорий: естественные и искусственные. Обоснование необходимости осушения территорий. Норма осушения
- •2.2. Определение методов и способов осушения земель в зависимости от типа водного питания и водного баланса переувлажненных территорий
- •Водный баланс переувлажненных земель
- •2.3. Осушительные системы. Ограждающая, регулирующая, проводящая сети
- •Ограждающая сеть
- •Проводящая сеть
- •Регулирующая сеть
- •Сооружения на осушительной сети.
- •Устьевые сооружения
- •2.4. Закрытая осушительная система. Дренаж. Классификация дренажей. Конструкции дренажей. Общие системы дренажей. Местные дренажи
- •Конструкции дренажа
- •Общие системы дренажей
- •Местные дренажи
- •2.5. Особенности мелиорации земель поселений.Ускорение отвода
- •Ускорение отвода поверхностного стока
- •Ограждение территории от притока поверхностных вод
- •Понижение уровня грунтовых вод
- •Искусственное повышение поверхности территории
- •2.6. Водопонижение при строительстве зданий и сооружений. Водоотвод. Водоотлив
- •Учет возможных последствий подтопления территорий при проектировании гидротехнических сооружений
- •Устройство дренажей гидротехнических сооружений
- •Проектирование противофильтрационных элементов набережных
- •2.8. Мелиорация земель промышленности. Мелиорация земель добывающей промышленности. Осушение болот с целью добычи торфа. Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- •Мелиорация земель добывающей промышленности
- •Осушение болот с целью добычи торфа
- •Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- •2.9. Мелиорация земель транспорта. Дренаж автомобильных дорог. Водоотвод и дренаж на аэродромах. Осушение территории порта
- •Дренаж автомобильных дорог
- •Водоотвод и дренаж на аэродромах
- •Осушение территории порта
- •2.10. Мелиорация земель лесного фонда. Осушение лесных земель
- •Глава 3. Мелиорация сельскохозяйственных земель
- •3.1. Мелиорация в сельском хозяйстве. Характеристика сельскохозяйственных земель России
- •Характеристика сельскохозяйственных земель России
- •3.2.1.Осушительные мелиорации. Избыточно увлажненные минеральные земли
- •3.2.2. Требования сельскохозяйственного производства к водно-воздушному режиму почвы. Норма осушения сельскохозяйственных земель. Способы осушения
- •Способы осушения
- •3.2.3. Осушение сельскохозяйственных земель открытым и закрытым способом. Условия применения. Кротовый и щелевой дренаж
- •Кротовый и щелевой дренажи
- •3.3.Оросительные мелиорации
- •3.3.1.Режим орошения земель. Суммарное водопотребление. Оросительная норма
- •3.3.2. Поливные нормы и сроки поливов. Невегетационные и дополнительные поливы. Графики гидромодуля. Особенности режима орошения риса Поливные нормы и сроки поливов
- •Невегетационные и дополнительные поливы
- •Графики гидромодуля
- •Особенности режима орошения риса
- •3.3.3. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Поверхностный способ полива. Полив дождеванием. Типы дождевальных систем. Внутрипочвенный полив
- •Поверхностный способ полива
- •Временный ороситель; 2 -чеки; 3 -прораны; 4 – валики
- •Полив дождеванием
- •Внутрипочвенный способ полива
- •3.3.4. Оросительные системы, основные элементы. Проводящая и регулирующая оросительная сеть. Конструкции и расчет оросительной сети
- •Проводящая оросительная сеть
- •Регулирующая оросительная сеть
- •Конструкции и расчет оросительной сети
- •3.3.5. Источники воды для орошения. Качество оросительной воды. Орошение поверхностными и подземными водами. Лиманное орошение. Орошение сточными водами
- •Качество оросительной воды
- •Орошение поверхностными и подземными водами
- •Лиманное орошение
- •Орошение сточными водами
- •3.3.6. Головные водозаборы. Типы водозаборов, особенности применения
- •Типы бесплотинных водозаборов
- •Плотинные водозаборы
- •Водозаборы с насосной станцией
- •3.3.7. Отстойники на водозаборных сооружениях. Характеристики взвешенных наносов. Расчеты отстойников. Сороудерживающие решетки
- •Характеристики взвешенных наносов
- •Расчеты отстойников
- •Сороудерживающие решетки
- •3.3.8. Дренаж на орошаемых землях. Мелиорация засоленных земель
- •Мелиорация засоленных земель
- •3.4.Мелиорация в садово-парковом хозяйстве. Особенности мелиоративных мероприятий на малых площадях
- •Орошение садовых и дачных участков
- •Системы полива для садового участка
- •Глава 4. Природоохранное обустройство территории
- •4.1. Защита земель от водной эрозии и оврагов
- •Степень опасности наводнений
- •4.3. Борьба с размывами берегов рек, водохранилищ и морей
- •4.3.10. Стенки свайного типа:
- •4.4.Борьба с оползнями и селями Борьба с оползнями
- •Борьба с селевыми потоками
- •4.5. Обводнение территорий. Потребность в обводнении
- •4.6. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем
- •Зоны влияния мелиоративной системы
- •Состав мероприятий по охране окружающей среды
- •4.7. Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов
- •Списоклитературы
4.5. Обводнение территорий. Потребность в обводнении
Обводнение - это комплекс мероприятий по устранению дефицита влаги в засушливых районах, где отсутствуют естественные водные источники или сток в них кратковременный и недостаточный. Осуществляют обводнительные мелиорации с целью создания нормальных условий для жизни населения, развития промышленности и сельского хозяйства.
Вследствие значительного разнообразия природно-климатических условий в России потребность в обводнении испытывают обширные территории юга страны: Астраханская область, Северный Дагестан, Калмыкия, Ставропольский край, Волгоградская, Ростовская, Саратовская, Куйбышевская, Оренбургская области, юг Западной Сибири. Благоприятные климатические условия, ценные в сельскохозяйственном отношении земли, широкие возможности в развитии важнейших отраслей промышленности - основные достоинства указанных территорий. Но все они имеют один существенный недостаток - огромный дефицит влаги. Резкой границы между этими зонами практически нет. Отличаются они континентальностью климата, сильной засушливостью, обилием света и тепла. Среднегодовое количество осадков составляет около160-430 мм. В летние месяцы выпадает только 50-60 %отгодовой нормы осадков. Среднегодовая испаряемость около 1500 мм, т.е. естественное увлажнение крайне мало.
Достаточность тепла и света позволяет возделывать ценные теплолюбивые культуры - хлопчатник, рис, виноград и др. Однако выращивать эти культуры можно только при искусственном орошении. Естественный же недостаток влаги остро ставит вопрос о проведении обводнительных мелиорации: искусственной передачи воды из районов избыточно увлажненных или имеющих необходимое количество воды, создания местных запасов воды в кратковременные периоды осадков, а также использование подземных вод.
Обводнение и орошение здесь носит пока разреженный (выборочный) характер с использованием как местных, так и дальних водных ресурсов. Дальняя вода появилась благодаря использованию стока больших рек - Волги, Дона, Кубани, Терека, Урала и др. Действующие обводнительно-оросительные системы на базе Большого Ставропольского канала (р. Кубань), Донского магистрального канала (р. Дон), Саратовского и Куйбышевского каналов (р. Волга), Терско-Кумского канала (р. Терек) и др. оживили миллионы гектаров плодородных земель, увеличили урожаи садов, овощных, бахчевых, зерновых и кормовых культур, риса, сахарной свеклы, улучшили водоснабжение городов и сел, курортных районов.
Дальнейшее обводнение засушливых районов страны не только будет способствовать развитию промышленности и сельского хозяйства, но и решит важнейшую социальную задачу - расселения и занятости населения в благоприятных климатических условиях.
Обводнение (обводнительные мелиорации) включает доставку воды из районов достаточной обводненности, сбор и рациональное использование местных поверхностных вод, разведку и освоение подземных водных ресурсов.
Каждому виду обводнения соответствует свой способ и технические возможности. Обводнение осуществляют по централизованной, децентрализованной и комбинированной схемам. При централизованной схеме всю обводняемую территорию обеспечивают водой обычно из одного или группы объединенных водных источников при компактном расположении водопотребителей. Децентрализованная схема предусматривает подачу воды из разных источников. В комбинированной схеме присутствуют элементы обеих вышеуказанных схем.
Доставка воды из районов с достаточной обводненностью (территориальное перераспределение водных ресурсов) предусматривает строительство крупных каналов или трубопроводов иногда значительной протяженности (Каракумский канал 1100 км, канал Иртыш-Караганда 458 км, Куйбышевский 270 км, Большой Ставропольский канал 263 км, Кулундинский (Алтайский край)180 км, Терско-Кумский - 50 км и др.).
При этом приходится решать практически те же самые задачи, что и при строительстве магистральных каналов и трубопроводов систем орошения: выбор расчетного расхода, назначение поперечного сечения и продольного уклона, обоснование защитной одежды и др. Принятие решения о таком строительстве - это крупная технико-экономическая задача с детальным сопоставлением предстоящих капиталовложений и ожидаемых доходов от освоения нового района.
Сбор и рациональное использование местных поверхностных вод заключается в массовом строительстве водохранилищ, прудов, копаней на имеющихся небольших водотоках, пересыхающих руслах, оврагах, тальвегах старых рек. Все эти задачи решаются известными гидротехническими и мелиоративными методами с учетом комплексного использования и охраны водных ресурсов, потребностей рационального развития района.
Использование подземных водных ресурсов включает целенаправленную разведку подземных вод и создание инфраструктуры по их добыче и доставке.
К сооружениям, позволяющим использовать подземные воды, можно отнести всевозможные каптажные устройства по сбору грунтовых вод, шахтные колодцы, буровые скважины.Каптаж - (франц. captage, от лат. capto ловлю, хватаю) комплекс инженерно-технических мероприятий, обеспечивающий вскрытие подземных вод, вывод их на поверхность и возможность их сбора.
Значительный объем обводнительных мелиораций приходится выполнять при эксплуатации пастбищ. Здесь вода необходима как для полива трав, так и для водопоя скота. Приемлемы все три вышеназванных способа решения проблемы: доставка воды каналом (трубопроводом), сбор поверхностных вод, использование подземных вод или их комбинация.
В связи со значительными удельными затратами на воду вобводняемых районах, длительным хранением воды и ее медленной обновляемостью следует очень тщательно подходить к определению потребностей в воде и оценке ее качества. Потребности в воде на обводняемой территории определяют как сумму объемов на орошение, водоснабжение, пополнение стока мелеющих рек и озер, потери при транспортировке (испарение, фильтрация). Каждая составляющая расхода воды обосновывается соответствующим образом с использованием действующих нормативов, аналогов, прогнозов.
Качество воды в обводняемых районах оценивают всоответствии с санитарными, агрономическими (плодородие почв, опасность засоления почв, урожайность и др.) техническими (содержание микроэлементов, радиоактивных веществ, рН и др.) и экологическими требованиями.