Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Предгорной зоны
|
|
Осушение – основной прием воздействия на неблагоприятный мелиоративный режим переувлажненных земель агроландшафтов с целью обеспечения экологической устойчивости и восстановления природно-ресурсного потенциала.
При осушении земель переувлажненных агроландшафтов используют пять основных методов, воздействие которых может быть усилено применением сопутствующих методов.
Таблица 2.1 – Методы осушения земель
переувлажненных агроландшафтов
| № п/п | Тип водяного питания | Метод осушения | |
| основной | сопутствующий | ||
| Атмосферный | Ускорение поверхностного стока и оттока поверхностных вод, впитавшихся в пахотный горизонт | Повышение инфильтрационной и аккумулирующей способности почв | |
| Грунтовый | Понижение уровня грунтовых вод (ускорение внутреннего стока) | Перехват потока грунтовых вод, уменьшение их притока | |
| Грунтово-напорный | Понижение пьезометрического уровня грунтовых вод на объекте | Понижение пьезометрического уровня за пределами объекта осушения | |
| Склоновый | Перехват на границе объекта склонового поверхностного стока | Уменьшение притока поверхностных вод со стороны | |
| Намывной | Ускорение руслового паводкового стока, защита территории от затопления | Разгрузка реки (озера) системой мероприятий по регулированию и перераспределению стока |
Способы осушения представляют собой систему конкретных мероприятий и устройств, с помощью которых решается задача сбора и отвода избыточных поверхностных и подземных вод из переувлажненного почвенного профиля и создания в нем экологически обоснованного мелиоративного режима.
Способы осушения приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Способы осушения земель переувлажненных агроландшафтов
| Тип водного питания | Метод осушения | Способ осушения |
| Атмосферный | Ускорение поверхностного стока | Устройство открытых каналов (собирателей), искусственных ложбин, закрытых собирателей, планировка поверхности, агромелиоративные мероприятия (глубокое рыхление почвы, выборочное бороздование, профилирование, градование и гребневание поверхности, узкозагоночная вспашка, вспашка вдоль склона) |
| Повышение фильтрации и аккумулирующей способности почв | Кротовый и щелевой дренажи, агромелиоративные мероприятия (глубокое рыхление, глубокая вспашка, рыхление подпахотного горизонта, Кротование, глубокое мульчирование почвы, известкование почвы, обработка почвы химическими мелиорантами, мероприятия по уменьшению глубины промерзания и ускорению оттаивания почвы) | |
| Грунтовый | Понижение уровней грунтовых вод | Устройство открытых каналов (осушители), закрытых материальных дренажей (систематический или выборочных), вертикальных дренажей, кротовых и щелевых дренажей, углубление естественных дрен (реки, ручьи), кольматаж поверхности |
| Перехват потока грунтовых вод | Устройство ловчих каналов и дрен, берегового вертикального дренажа | |
| Уменьшение их притока | Устройство антифильтрационной завесы, мероприятия по ограничению питания грунтовых вод (борьба с потерями в каналах), биологический дренаж | |
| Грунтово-напорный | Понижение пьезометрических уровней: на объекте | Глубокий горизонтальный (открытый и закрытый) дренаж, вертикальный дренаж, разгрузочные скважины – усилители горизонтального дренажа |
| За его пределами | Устройство водозаборов подземных вод, мероприятия по ограничению питания напорного водоносного горизонта | |
| Склоновый | Перехват на границе объекта поверхностного стока | Нагорные каналы и ложбины, перехватывающие дрены, защитные дамбы |
| Уменьшение притока поверхностных вод со стороны | Комплекс противоэрозионных мероприятий на склоне (создание прудов, лиманов, лесонасаждений, вспашка зяби и пахота поперек склона, лункование почвы, повышение уровня агротехники и интенсивности использования земель, оструктуривание почв | |
| Намывной | Ускорение руслового паводкового стока | Регулирование рек-водоприемников (спрямление, углубление, уширение, расчистка русла) |
| Защита территории от затопления | Обвалование рек, озер, нагорно-ловчих каналов | |
| Разгрузка реки (озера), система мероприятий по регулированию стока | Устройство водохранилищ на реке и ее притоках, переброска части стока в бассейн другой реки, перехват притоков реки (озера) каналов со сбросом воды ниже объекта |
Таким образом, способ осушения устанавливают, исходя из принятого метода осушения, типа водного питания, намечаемого (в структуре агроландшафта) сельскохозяйственного использования осушаемой территории, водопроницаемости грунтов и технико-экономических показателей вариантов.
Способы осушения включают практически все компоненты комплексной мелиорации:
- гидротехнические средства (устройства каналов, закрытого дренажа, вертикального дренажа);
- агромелиоративные мероприятия (глубокое рыхление почвы, профилирование поверхности и др.);
- агротехнические приемы (оструктуривание почвы, повышение мощности гумусного слоя);
- противоэрозионные мероприятия (лесопосадки, лункование склонов).
2.1 Основные мелиоративные мероприятия для освоения
сельскохозяйственных земель предгорной зоны
Основные мелиоративные мероприятия для агромелиортивных ландшафтов Закубанской равнины и предгорной зоны подразделяются на три этапа.
Первый этап - региональные гидромелиоративные мероприятия.
Региональные гидромелиоративные мероприятия включают в себя:
1) Восстановление естественной дренажной сети: расчистка русел рек, их притоков и крупных балок, утилизация донных отложений и древесной растительности; обустройство природоохранных зон вдоль русел рек; восстановление дамб обвалования рек.
2) Восстановление региональной коллекторно-дренажной сети: межхозяйственной сети (нагорный канал, Варнавинский канал, Крюковский канал); межхозяйственных насосных станций и инженерных сооружений на сети.
Второй этап – внутрихозяйственные гидромелиоративные мероприятия.
Они включают в себя, например, восстановление внутрихозяйственной коллекторно-дренажной сети и насосных станций; расчистку болотной растительности; строительство дренажа и т.п.
Третий этап – агротехнические мероприятия.
В состав этих мероприятий входят: мероприятия по улучшению водно-физических свойств почв; химические и удобрительные мелиорации; модернизация системы земледелия.
Для сохранения и восстановления плодородия черноземных почв установлены три этапа мелиорации переувлажненных земель, включающих региональные мероприятия по управлению стоком, локальные мероприятия по отводу избыточных вод с подтопляемых площадей и мелиорация переувлажненных земель.
2.2 Оценка состава мелиоративной техники для охраны
сельхозугодий от подтопления
Комплексная механизация мелиоративных работ должна предусматривать оптимальное сочетание использования строительных и мелиоративных машин, как в процессе выполнения капитальных масштабных работ - строительство крупных осушительных коллекторно-сбросных сетей, так и в процессе их эксплуатации, при выполнении технологии возделывания сельскохозяйственных культур. Главным условием при этом должно быть обеспечение требуемого качества работ при минимальных материальных и финансовых затратах.
Для выполнения мелиоративных работ применяют специальные мелиоративные механизмы, общестроительные и сельскохозяйственные машины. Парк основных машин для комплексных мероприятий на переувлажняемых сельскохозяйственных землях приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Парк основных мелиоративных машин для проведения комплексных мероприятий на переувлажняемых сельскохозяйственных землях
| № п/п | Наименование мелиоративной техники | Марка | |
| трактора | машины | ||
| Бульдозер | ДТ-75Д, класс 3 | ДЗ-42Г | |
| Бульдозер | Т-130, класс 6 | ДЗ-110А | |
| Бульдозер | Т-130, класс 6 | ДЗ-109Б | |
| Скрепер | Т-4А, класс 4 | ДЗ-111А (вместимость ковша 4, 5 м3) | |
| Скрепер | Т-150К, класс 3 | ДЗ-87 (вместимость ковша 4, 5 м3) | |
| Скрепер | Т-130, класс 6 | ДЗ-77А (вместимость ковша 4, 5 м3) | |
| Грейдер | Т-150К, класс 3 | ДЗ-507А | |
| Грейдер | Т-130К, класс 6 | СД-105-3 | |
| Автогрейдер | ДЗ-122А-3 | ||
| Планировщик | Т-130.1Г, класс 6 | ДЗ-602(вместимость ковша 5 м3) | |
| Каналокапатель плужно-роторный | ДТ-75БС4, класс 3 | МК-23 (глубина каналов до 0, 5 м) | |
| Экскаватор одноковшовый | ЮМЗ-6А, класс 1.4 | ЭО-26218 (вместимость ковша 0, 25 м3) | |
| Экскаватор одноковшовый | Самоходный пневмоколесный | ЭО-3322В (вместимость ковша 0, 5 м3) | |
| Экскаватор одноковшовый | Самоходный на гусеничном ходу | ЭО-3122 (вместимость ковша 0, 63 м3) | |
| Экскаватор одноковшовый | Самоходный на уширенном гусеничном ходу с драглайном | Э-304Д (вместимость ковша 0, 4 м3) |
Перечисленная мелиоративная техника применяется для устройства крупных коллекторно-сбросных каналов, отсыпке грунта в пониженные и подтопляемые места, рытья мелких отводных каналов.
В случаях, когда осушительная сеть уже существует, то для предотвращения подтопления пониженных участков агроландшафта следует использовать технику, обеспечивающую глубокое рыхление почвы, устройство щелей кротовых дрен и поверхностных борозд.
Таблица 2.3 – Основная почвообрабатывающая и мелиоративная техника для работы на переувлажненных массивах
| № п/п | Наименование машин | Марка | |
| машины | трактора | ||
| Глубокорыхлитель одноножевой | ГР-1-60 | ДТ-75Д | |
| Глубокорыхлитель двухножевой | ГР-2-60 | ДТ-75Д | |
| Плуг чизельный навесной | ПЧН-3, 2 | ДТ-75Д | |
| Плуг чизельный навесной | ПЧНК-4, 1 | Т-150 Т-150К | |
| Рыхлитель ротационный бесприводной | РР-3, 2 | ДТ-75Д | |
| Кротодренажная машина | КН-1М | ДТ-75Д | |
| Бороздодел навесной | БРН-1 | ДТ-75Д |
Указанный комплекс основных машин прошел производственную проверку в 2005-2007 гг. в сельскохозяйственных предприятиях на землях бассейновой зоны р.Кирпили.
В современном аграрном производстве интенсификация возделывания сельскохозяйственных культур не всегда дает желаемый экономический эффект, поскольку себестоимость продукции растет, а капитальные вложения в большинстве случаев не окупаются. Такая ситуация обусловлена рядом причин:
- низкими закупочными ценами на сельскохозяйственную продукцию;
- несовершенством технологии возделывания;
- старением техники;
- высоким диспаритетом цен на сельскохозяйственную продукцию машин для ее производства: существенным ростом цен на энергоносители.
Одним из направлений снижения затрат на производство сельскохозяйственной продукции является повышение уровня механизации сельскохозяйственных процессов, использование новых более совершенных машин и технологий возделывания сельскохозяйственных культур и как следствие повышение урожайности культур и существенное сокращение энергоресурсов в процессе производства.
Решение проблемы ресурса – и особенно энергосбережения – зависит, в первую очередь, от несовершенства технологий производства сельскохозяйственных культур; во-вторых, от использования морально и физически устаревшей техники; в третьих, с так называемым, человеческим фактором, когда некомпетентное решение приводит к перерасходу энергоресурсов и при этом не дает желаемого результата.
В предгорной зоне края на себестоимость производимой сельскохозяйственной продукции существенное влияние оказывают потери урожая от неблагоприятных природных факторов: неравномерного выпадения осадков, интенсивных длительных засух; деградации почвы, вызванной нарушениями почвенно-гидрологического характера, в частности их переувлажнением и подтоплением. По причине подтопления научные исследования отечественных и зарубежных ученых и многолетний производственный опыт показывают, что применяемые в настоящее время системы обработки почвы, агромелиорации не в полной мере отвечают агротехническим и экологическим требованиям современного земледелия в агроландшафтах, подверженных подтоплению и переувлажнению. Почва под влиянием ходовых систем машино-тракторных агрегатов уплотняется, обесструктуривается, нарушается капиллярная связь различных ее горизонтов. Это приводит к ухудшению вертикальной фильтрации, возникновению застойных зон с водой в пониженных участках, смыву плодородного слоя с возвышений. При обработке таких почв традиционным комплексом машин и орудий даже при многократных проходах требуемого агротехнического качества обработанного слоя достигнуть невозможно. А отсутствие четко разработанной системы агромелиоративных приемов, технологических комплексов машин для их выполнения лишь усугубляет проблему, что является причиной ежегодно увеличивающейся деградации земельных массивов, на которых возделываются сельскохозяйственные культуры. С целью снижения затрат на производство сельскохозяйственной продукции в некоторых сельхозпредприятиях пытаются экономить на обработке почвы. Упрощения в системе подготовки почвы весьма рискованны, так как приводят не только к снижению валовых сборов сельскохозяйственных культур, но часто вызывают засоренности полей, распространении болезней и вредителей, борьба с которыми зачастую требует больше, чем сэкономлено на механических обработках.
Отказ от выполнения комплекса агромелиоративных приемов, работ по поддержанию в рабочем состоянии мелиоративных каналов, коллекторно-сбросной сети, соединений с естественными водоприемниками на территории своих хозяйств приводит к ухудшению гидрогеологического состояния агроландшафтов, возникновению крупных застойных зон, в которых водоток практически отсутствует.
Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур на землях, испытывающих подтопление и переувлажнение, базируются на применении почвообрабатывающих и посевных машинах нового поколения, которые позволяют обеспечить заданные параметры обработки почвы. указанные технологии не противоречат, а органически вписываются в существующую систему земледелия, которая показала свою высокую эффективность и надежность. Следовательно, теоретической основой предполагаемых технологий можно считать научные разработки по мелиорации земель и системе обработки почвы при возделывании сельскохозяйственных культур в различных севооборотах.
Суммируя все вышесказанное, выбирается система обработки переувлажняемой почвы и технологический комплекс мелиоративных и почвообрабатывающих машин, способных обеспечивать технологические требования.
2.3 Агромелиоративные приемы возделывания
сельскохозяйственных культур с учетом особенностей
предгорной зоны
Основная особенность изучаемой зоны заключается в низкой фильтрационной способности её почв. При наличии микрорельефа (понижений, западин), достаточно большого количества осадков в холодный период года, происходит местное переувлажнение почвы. Для борьбы с переувлажнением почвы разработаны такие агроприёмы, как глубокая обработка почвы, кротование и щелевание. Если кротование направлено на ускорение удаления избыточной воды с полей и требует организации водоотводящей системы, то глубокая обработка и щелевание направлены на ускоренное перераспределение воды осадков по почвенному профилю.
Так, при наличии на поле небольших площадок слабовыраженных западин эффективным приёмом будет проведение контурной глубокой вспашки. При этом сток дождевых вод в понижение будет приостановлен, и зеркало воды будет отсутствовать.
При наличии на поле больших и глубоких западин эффективным приёмом борьбы с переувлажнением в данной зоне будет кроме глубокой обработки, применение щелевания. В центре замкнутых понижений целесообразно устройство шлюкеров.