2 Общие сведения о ВодныХ мелиорациЯх земель

2.1 Определение и классификация водных мелиораций

Водные мелиорации земель - вид мелиораций, осуществляемый посредством подачи или отвода воды, сохранения и перераспределения влаги с целью регулирования водного режима земель (почв) и территорий. Таким образом, основным объектом водных мелиораций является земля - один из компонентов окружающей природной среды, а основным преобразующим фактором (средством) под воздействием которого осуществляется мелиорация, является вода.

Водные мелиорации, воздействуя главным образом на водный режим земель (почв), оказывают большое влияние на их воздушный, тепловой и микробиологический и вместе с ним на питательный режим и следовательно, на плодородие почв и направление почвообразовательного процесса.

Изменяя водный режим земель (почвенной влаги и поверхностных вод), водные мелиорации влияют также на внутренний влагооборот мелиорируемых территорий и, следовательно, на изменение не только почвенных, но и климатических и гидрологических условий (режим поверхностных и грунтовых вод) этих территорий в нужном для хозяйства направлении. От водного режима почвы в значительной мере зависят процессы накопления и разрушения органического вещества. Водный режим, оказывая влияние на плодородие почв, очень сильно (во многих случаях решающе) влияет на ее продуктивность (величину и устойчивость урожаев).

Водные мелиорации земель реализуются посредством проведения различных мелиоративных мероприятий, которые в свою очередь реализуются через способы (методы) и приемы.

Увлажнение - мелиоративное мероприятие по реализации водных мелиораций земель путем сохранения, задержания, перераспределения в пространстве и во времени естественных ресурсов влаги и атмосферных осадков.

Увлажнение предусматривает сбережение и использование влаги, выпадающей на увлажняемой площади, и целесообразно в районах с достаточным количеством выпадающих осадков.

Увлажнение осуществляется несколькими способами, включающими задержание стекающих вод на полях, снегозадержание и накопление снега. Эти способы должны сопровождаться бережным отношением к влаге (сокращение потерь на испарение и транспирацию сорной растительностью).

Водозадержание - способ увлажнения путем уменьшения поверхностного стока, увеличения просачивания воды в почву посредством лесопосадок, террасирования склонов и агромелиоративных обработок (зяблевая вспашка, обработка потери склона, поддержание комковатой структуры почвы).

Снегозадержание - способ увлажнения путем предотвращения сдувания снега с полей, равномерного распределения и накопления снежного покрова с помощью агро- и мелиоративных приемов.

Снегозадержание позволяет сохранить на поле от сдувания ветром до 30-70 % снега, эффективно в природных зонах со снежным покровом менее 50 см (Зап. Сибирь, Поволжье и др.). Запас воды в снеге зависит от его плотности. При средней плотности снега 0,3 г/см³ в каждом 10- сантиметровом слое накапливается 30 мл воды, или 300 м³/га. Помимо накопления влаги снежный покров защищает посевы озимых культур от вымерзания, предупреждает образование губительной для них ледяной корки; благодаря утепляющему действию почва под снегом меньше промерзает и поэтому весной быстрее оттаивает и поглощает обильно талые воды, повышается эффективность действия вносимых удобрений.

Снегозадержание обеспечивается применением следующих приемов:

- посадка полезащитных лесных полос и «живых» изгородей;

- посев высокостебельных культур - создание кулис;

- установка грунтов;

- устройство снежных валов и куч;

- оставление высокого жнивья.

Снегозадержание достигается устройством преград, замедляющих скорость ветра в приземном слое и препятствует его сдуванию с полей. Все снегозадерживающие препятствия располагают поперек господствующего в данном районе ветра; при переменных ветрах - по двум взаимно перпендикулярным направлениям или по кругу. Расстояние между ними зависит от их высоты и определяется по углу растекания потока воздуха, составляющему 3-4⁰ к поверхности почвы. Обычно расстояние между рядами снегозадерживающих препятствий принимают равным 15-20 - кратной их высоте.

Снегозадерживающие щиты делают высотой до 1,5 м и длиной 1,5-2,0 м; они обязательно должны быть решетчатыми, сквозными (пористость 50-75 %). Благодаря этому воздушный поток разбивается и скорость его ослабляется. Частицы снега выпадают перед щитами и позади них. Щиты располагают рядами по 4-5 вместе, расстояние между группами щитов принимают равным двукратной длине группы. На 1 га требуется 80-100 щитов. В зависимости от погоды щиты переставляют зимой до 2-5 раз.

Кулисные посевы высокостебельных растений, имеющих достаточно прочные стебли (подсолнечник, горчица, сорго и др.), или расстановка на поле стеблей подсолнечника, хвороста, снопов из камыша и т.п., задерживают снег, а также ослабляют холодные и сухие ветры. Кулисные культуры высевают на пару. Кулисы устраивают в 2-5 рядов с расстояниями между растениями в них 25-30 см, чтобы просветы между стеблями были не менее 70 %. Расстояние между рядами - до 80-100 см. В зависимости от высоты кулис между кулисами принимают 10-20 м.

Преграды из снега устраивают путем поделки валов снегопахами, устройства снежных куч, прерывистых стенок из снежных кирпичей, валов и глыб снега. Этот прием используют, если высота снега достигает не менее 15-20 см при достаточной его плотности. Снежные валы делают снегопахами риджерного типа. Высота валов - до 60 см. Расстояние между ними - 6 - 20 м. Помимо продольных устраивают поперечные валы, в результате поле оказывается разбитым на клетки. Это предотвращает сдувание снега ветрами разных направлений. За зиму снегопахи на поле работают 2-3 раза, их не используют на посевах озимых культур. При устройстве снежных стенок их располагают в шахматном порядке с перекрытием промежутков стенками соседнего ряда . Высота стенок - до 80-100 см, промежутки между ними составляют 50 % их длины и достигают 15-20 м.

Полезащитные лесные полосы обеспечивают неравномерное снегонакопление: около полосы оно максимальное, а с удалением от нее уменьшается. Дальность влияния и эффективность лесных полос зависят от их конструкции и высоты деревьев. В дополнение к лесополосам обязательно применяют другие способы снегозадержания. Снегозадержание особенно эффективно в суровые морозные зимы.

Влагосбережение - способ увлажнения путем сохранения и рационального использования почвенной влаги посредством правильной обработки почвы, поддержание комковатой структуры, мульчирование и др. агромелиоративных приемов, направленных на уменьшение испарения.

Ускорение снеготаяния - способ увлажнения путем уменьшения запасов влаги в почве и ускорение ее созревания для проведения сельскохозяйственных работ путем зачернения поверхности снега золой, сажей и др. светопоглощающими веществами.

Этот способ увлажнения эффективен в районах Севера (Якутия и др.), характеризующихся коротким вегетационным периодом. Простое зачернение снега весной золой, пылью, сажей и др. поглощающими солнечную радиацию материалами (веществами) ускоряет сход снега и удлиняет вегетационныи период на 10-15 дней. Этот способ эффективен в сочетании с теплорегулированием.

Замедление снеготаяния - способ повышения почвенных влагозапасов за счет увеличения продолжительности сннеготаяния посредством уплотнения или покрытия снега соломой и др. теплозащитными материалами.

Орошение - мелиоративное мероприятие по реализации водных мелиораций земель, осуществляемое путем подачи воды из водного источника (наземного или подземного) в целях регулирования водного и связанных с ним воздушного, солевого и др. режимов почвы.

Поверхностное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды непосредственно на поверхность почвы затоплением, по полосам и бороздам и распределения ее в вертикальном направлении гравитационными и капиллярными силами.

Дождевание - способ орошения, осуществляемый путем распыления над поверхностью почвы и растений искусственного дождя, создаваемого специальными аппаратами (устройствами).

Внутрипочвенное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений из увлажнителей, расположенных ниже поверхности земли.

Капельное орошение - способ орошения, осуществляемый путем подачи воды к корням растений через специальные микроводовыпуски - капельницы.

Лиманное орошение - способ орошения, осуществляемый путем задержания и использования талых вод (местного стока) с помощью водоудерживающих и водораспределительных валов и гидротехнических сооружений для однократной влагозарядки почвы.

Паводковое орошение - способ орошения, осуществляемый путем использования паводковых вод для однократной влагозарядки почвы.