СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРИРОДООХРАННОЙ МЕЛИОРАТИВНОЙ СИСТЕМЫ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ПО БОРОЗДАМ
METHOD FOR ERECTING AN ENVIRONMENTAL RECLAMATION SYSTEM FOR SURFACE FURROW IRRIGATION

Изобретение относится к строительству гидромелиоративных систем, точнее к оросительным системам поверхностного полива, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных земель в зоне недостаточного увлажнения.
Известен способ возведения мелиоративной системы поверхностного полива по бороздам [1], включающий распределительные каналы, временные оросители, распределительные и поливные борозды. Основным недостатком данной системы является неэффективное использование оросительной воды, при котором потери воды составляют до 30% от общего объема забора. При этом наблюдается усиление эрозионных процессов, размыв и разрушение почвенного слоя.
Аналогичным техническим решением является мелиоративная система поверхностного полива по бороздам, содержащая гибкие трубопроводы и шланги (вместе каналов и временных оросителей), и поливные борозды [2]. К недостаткам данной оросительной системы относятся: неэффективное использование и значительные потери оросительной воды, при которой происходит усиление эрозионных процессов.
Цель изобретения - повышение эффективности работы мелиоративной системы поверхностного полива по бороздам.
Указанная цель достигается тем, что в способе возведения мелиоративной системы поверхностного полива, включающем участок орошаемой земли с нарезанными поливными бороздами, гибкий колесный трубопровод с водовыпускными шлангами, поливные борозды заполняют гибкими дренажными тюфяками цилиндрической формы, которые состоят из перфорированных труб, легких фашин и геосетки, при этом легкие фашины изготавливают диаметром 10-15 см из созревшего камыша, а перфорированные трубы диаметром 3-5 см - из полимерных или стеклопластиковых материалов, гибкие дренажные тюфяки выполняют диаметром 25-30 см, завернутыми в геосетку, и укладывают в один ряд по уклону каждой борозды, а поверху их засыпают растительным грунтом толщиной до 10 см. Природоохранная мелиоративная система поверхностного полива обеспечивает противоэрозионную защиту и повышение плодородии растительного слоя, и снижает потери оросительной воды, при этом гибкие тюфяки, уложенные в борозды и засыпанные сверху растительным грунтом, создают благоприятные условия для прорастания и развития корневой системы растений.
На фиг. 1 показан план участка мелиоративной системы поверхностного полива по бороздам; на фиг. 2 - сечение гибкого трубопровода по продольной оси борозды; на фиг. 3 - поперечное сечение борозд с гибкими тюфяками; на фиг. 4 - гибкий дренажный тюфяк из перфорированных полимерных труб, легких фашин и геосетки; на фиг. 5 - легкая фашина из камыша.
Природоохранная мелиоративная система поверхностного полива по бороздам состоит из гибкого трубопровода 1 с водовыпускными шлангами 2, поливных борозд 3 (разработанных с уклоном на определенном расстоянии друг от друга), гибких дренажных тюфяков 4, уложенных в борозды и выполненных из перфорированных труб 5, легких фашин 6 и геосетки 7, слоя растительного грунта 8, засыпанного поверху тюфяков 4.
Природоохранная мелиоративная система поверхностного полива по бороздам осуществляется и работает следующим образом.
Территорию мелиорируемых земель предварительно разбивается на участки полива по бороздам, а количество оросительных участков земли могут быть один, два и более. Вначале строится первый участок, для этого планируется поверхности орошаемого участка земли, намечаются места укладки (протяжки) гибкого трубопровода 1 и нарезки поливных борозд 3. Собирается необходимый объем созревшего камыша и привозится к месту строительства оросительной системы. Затем легкие фашины 5 изготавливают диаметром 10-15 см и длиной 220-250 см. Далее по размерам гибких тюфяков 4 нарезают в нужном количестве перфорированные трубы 5 и геосетки 7, в которые заворачивают легкие фашины 6 (по 4-5 штук, обложенными вокруг труб 5). При этом, в качестве перфорированных труб принимают гибкие трубы из полимерных или стеклопластовых материалов, диаметром 3-5 см, при котором обеспечивается транспортирование необходимого количества воды до конца длины борозды с одновременной пропиткой растительного грунта вокруг. Изготавливают эти трубы 5 с заостренными концевыми (выходными) частями, так чтобы труба 5 одного тюфяка входила в трубу 5 второго (последующего) тюфяка на 1-1,5 см. В таком порядке, изготавливают нужное количество гибких дренажных тюфяков 4, диаметром 25-30 см и длиной 220-250 см (равной длине легких фашин 6). После чего разрабатывают поливные борозды 3 по размерам и уклону на расстоянии 30-45 см друг от друга, необходимой глубиной (30-40 см) под укладку гибких тюфяков 4. Далее в каждую борозду (по всей ее длине) укладывают один плотный ряд гибких дренажных тюфяков 4 таким образом, чтобы труба 5 одного тюфяка 4 плотно входила в трубу 5 последующего тюфяка 4 и образовался сплошной ровный ряд (как из одного тюфяка) по сечению и уклону борозды 3. Вместе с тем, желательно, чтобы в последнем тюфяке 4, укладываемом в конце каждой борозды, перфорированная труба 5 была короче и не доходила до конца тюфяка на 1-2 м, для предотвращения потери воды и размыва концевой части борозды. После, все борозды 3 поверху гибких тюфяков 4, засыпают растительным грунтом 8 до отметки спланированной и ровной поверхности земли. Только входная часть каждой борозды 3 с гибким тюфяком 4 (по центру которого проходит перфорированная труба 5) оставляется открытым для подвода поливного водовыпускного шланга 2. При этом толщина засыпки растительным грунтом до 10 см (7-10 см) является наиболее оптимальным.
Таким образом, строят и остальные участки мелиоративной системы полива по бороздам. В конце после завершения строительства всех участков оросительной системы, территорию зачищают от остатков фашин, тюфяков и грунтов.
Возведенная предлагаемым способом природоохранная мелиоративная система полива по бороздам работает надежно и эффективно. В оросительный период гибкий колесный трубопровод 1 разматывается и укладывается вдоль входных частей поливных борозд 3 одного участка так, чтобы водовыпускные шланги 2 ровно попадали в начало соответствующих борозд и сверху открытых частей гибких тюфяков 4. При этом вода под напором подается в гибкий трубопровод 1, из которого она через водовыпускные шланги 2 вытекает на открытые части гибких тюфяков 4, перфорированные (дренажные) трубы которых транспортируют ее по уклону борозд до конца их длины. Одновременно происходит и пропитка гибких тюфяков 4 водой через дренажные отверстия (перфор.) труб 5 и растительного слоя грунта между рядами борозд 3. Вместе с тем уровень воды (вытекаемая из поливных шлангов) в начале борозд 3 пред входными частями дренажных тюфяков 4 будет потихоньку подниматься, и когда уровень достигнет верха тюфяков 4, будет сигналом полного водонасыщения тюфяков 4 и растительного грунта вокруг них. После чего воду отключается от гибкого трубопровода 1, а трубопровод наматывают на колесо, которого перекатывают на следующий участок полива. Где гибкий трубопровод 1 также разматывают и укладывают вдоль входных частей поливных борозд 3 так, чтобы водовыпускные шланги 2 ровно попадали в начало соответствующих борозд 3 и сверху открытых частей гибких тюфяков 4. Далее полив осуществляется точно так же, как и на первом участке.
В таком порядке поливаются по бороздам все оросительные участки мелиоративной системы. При этом расход оросительной воды значительно уменьшается (более чем на 30%) из-за отсутствия утечек и лишнего сброса с борозд, а также испарения, исключаются и эрозионные процессы. Сухой и созревший камыш из чего сделаны легкие фашины и тюфяки, является достаточно прочным и надежным материалом, который работает в условиях водной среды до 12-15 лет и более без разложения. В связи с чем, эксплуатационная надежность работы оросительной сети из поливных борозд (заполненных гибкими тюфяками) возрастает несколько раз. Обычная оросительная сеть из поливных борозд считается временным, так как каждый год заново приходится нарезать поливные борозды, которые часто местами размываются и местами засыпаются обрушаемыми растительными откосами. А эти новые конструкции борозд с гибкими тюфяками вообще исключают такие деформации. Наоборот, все борозды остаются в долгое время без изменения в первоначальном варианте, заполненными гибкими тюфяками, которые способность принимать и удерживать воду на определенный период (после каждого полива до 2-х недель и более) сохраняют в течение ряда лет. Камыш, из чего сделаны фашины и тюфяки, долгое время удерживает воду и потихоньку отдает ее растительному слою земли. Гибкие дренажные тюфяки, уложенные в борозды и засыпанные сверху растительным грунтом, создают благоприятные условия для прорастания и развития корневой системы растений.
Таким образом, предлагаемый способ возведения природоохранной мелиоративной системы полива по закрытым бороздам обеспечивает (создает) благоприятные условия для развития корневой системы сельскохозяйственных культур при минимальных нормах полива. А сама система со временем превращается в природоохранную систему, которая обеспечивает повышение качества земли и ее продуктивность. Коэффициент полезного использования поливной воды в оросительной сети повышается до 100%. В целом повышается эффективность работы всей мелиоративной системы. При таком способе возведения мелиоративной системы можно выращивать не только широкорядные овощные культуры и сады, но и другие разные сельскохозяйственные культуры, в т.ч. и зерновые.
Способ возведения природоохранной мелиоративной системы поверхностного полива по бороздам наиболее эффективно может быть использован на мелиорируемых эродированных землях недостаточного увлажнения равнинных и предгорных зон.
Литература
1. Базавлук, В.А. Мелиоративное обустройство территорий [текст]: учебное пособие / А.В. Базавлук. - Томск: Изд-во Том. политехн. ун-та, 2014. - С. 37-41.
2. Маслов Б.С., Минаев И.В., Губер Н.В. Справочник по мелиорации. - М.: Росагропромиздат, 1989. - С. 135-145.