ПРИРОДООХРАННАЯ МЕЛИОРАТИВНАЯ СИСТЕМА ПОВЕРХНОСТНОГО ПОЛИВА ПО БОРОЗДАМ
ENVIRONMENTAL RECLAMATION SYSTEM FOR SURFACE FURROW IRRIGATION

Изобретение относится к гидротехническому строительству, гидромелиоративных систем, точнее к строительству оросительных систем поверхностного полива, и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных земель в зоне недостаточного увлажнения.
Известна мелиоративная система поверхностного полива по бороздам [1], содержащая 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]. Недостатками этой оросительной системы, являются также неэффективное использование оросительной воды и их значительные потери, при которой происходит усиление эрозионных процессов по разрушению растительного слоя.
Цель изобретения - повышение эффективности мелиоративной системы поверхностного полива по бороздам.
Указанная цель достигается тем, что в мелиоративной системе поверхностного полива, содержащей участок орошаемой земли с нарезанными поливными бороздами, гибкий колесный трубопровод с водовыпускными шлангами, поливные борозды заполнены гибкими тюфяками цилиндрической формы, состоящие из легких фашин, изготовленных из созревшего камыша, диаметром 10-15 см, при этом гибкие тюфяки выполнены диаметром 25-30 см, завернутыми в геосетку, и уложены в один ряд по уклону каждой борозды, засыпанными сверху растительным грунтом толщиной до 10 см. Мелиоративная система поверхностного полива выполняет и природоохранную функцию, обеспечивая противоэрозионную защиту и повышения плодородия растительного слоя, и снижая потери оросительной воды, при этом гибкие тюфяки, уложенные в борозды и засыпанные сверху растительным грунтом, обеспечивают благоприятный водный режим почв 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 тюфяк из 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 тюфяков 4, уложенных в борозды и выполненных из легких фашин 5 и геосетки 6, засыпанными сверху растительным грунтом 7.
Природоохранная мелиоративная система поверхностного полива по бороздам строится следующим образом.
Строительство ведется по участкам, 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 геосетки 6, в которые заворачивают легкие фашины 5 (по 4-5 шт). В таком порядке изготавливают нужное количество гибких тюфяков 4, диаметром 25-30 см и длиной, также 220-250 см (равной длине легких фашин 5). 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 тюфяков таким образом, чтобы образовался сплошной ровный ряд (как из одного тюфяка) по сечению и уклону борозды 3. После, все борозды 3 сверху гибких тюфяков 4, засыпают растительным грунтом 7 до отметки спланированной и ровной поверхности земли. Только входная часть каждой борозды 3 с гибким тюфяком 4 оставляется открытым для подвода поливного шланга из водовыпуска 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.
Природоохранная мелиоративная система поверхностного полива по бороздам работает следующим образом.
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, которые в свою очередь пропитывают и транспортируют по уклону борозд до конца их длины. Одновременно происходит и пропитка растительного слоя грунта между рядами и сверху борозд 3. Для этого необходимо, чтобы уклон борозд 3, куда уложены гибкие тюфяки 4, был не менее 0,005 (i>0,005). После полного водонасыщения гибких тюфяков 4 воду отключается от гибкого трубопровода 1, а трубопровод наматывают на колесо, которого перекатывают на следующий участок полива. Где гибкий трубопровод также разматывают и укладывают вдоль входных частей поливных борозд 3 так, чтобы водовыпускные шланги 2 ровно попадали в начало соответствующих борозд и сверху открытых частей гибких тюфяков 4. Далее полив осуществляется точно также, как на первом участке.
Таким образом 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 эрозионные процессы.
Борозды, заполненные гибкими водонасыщенными тюфяками, работают эффективно и надежно, долгое время удерживают воду тем самым способствуют сохранению и повышению качества растительного слоя. 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 предлагаемые 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) сохраняют в течение ряда лет (до 5-7 лет и более). Камыш, из чего сделаны фашины и тюфяки, долгое время удерживает воду и потихоньку отдает ее растительному слою земли. Гибкие тюфяки, уложенные в борозды и засыпанные сверху растительным грунтом, обеспечивают благоприятный водный режим почв для прорастания и развития корневой системы растений.
Таким образом, предлагаемая конструкция оросительной сети обеспечивает (создает) благоприятный водный режим почв для развития корневой системы сельскохозяйственных культур при минимальных нормах полива, превращается в природоохранную оросительную систему. Коэффициент полезного использования поливной воды в оросительной сети повышается до 100%. В целом повышается эффективность работы всей мелиоративной системы. При такой конструкции мелиоративной сети можно выращивать не только широкорядные овощные культуры и сады, но и другие разные сельскохозяйственные культуры, в т.ч. и зерновые.
Природоохранная мелиоративная система поверхностного полива по бороздам наиболее эффективно может быть использована на труднодоступных участках земель недостаточного увлажнения предгорных и горных зон.
Литература
1. Базавлук, В.А. Мелиоративное обустройство территорий [текст]: учебное пособие / А.В. Базавлук. - Томск: Изд-во Том. политехи, ун-та, 2014. с. 37-41.
2. Маслов Б.С., Минаев К.В., Губер К.В. Справочник по мелиорации. - М.: Росагропромиздат, 1989 с. 135-145.