Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Обоснование и разработка водооборотных осушительно-увлажнительных систем на внепойменных землях

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Обоснование и разработка водооборотных осушительно-увлажнительных систем на внепойменных землях"

Українська академія аграрних наук ІНСТИТУТ ГІДРОТЕХНІКИ І МЕЛІОРАЦІЇ

На правах рукопису

ВОРОШНОВА ЛЮДМИЛА МИХАЙЛІВНА^,

УДК 626.82/.83-.626.86

ОБГРУНТУВАННЯ І РОЗРОБКА ВОДООБОРОТНИХ ОСУШУВАЛЬНО-ЗВОЛОЖУВАЛЬНИХ СИСТЕМ НА ПОЗАЗАПЛАВНИХ ЗЕМЛЯХ

06.01.02 — сільськогосподарські меліорації /технічні науки/

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ - 2000

Діксрищіпо< р>коїте.

1\юоіа виконана в Іпеїичуп гідротехніки і меліорації Української академії аграрних на)

Науковий керівник: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Скрипник Олег В'ячеславович,

Інститут гідротехніки і меліорації УААН, головний співробітник;

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор,

завідуючий відділом гідродинаміки і технічних споруд Інституту гідродинаміки НАН України Пивовар Микола Григорович;

кандидат технічних паук, старший науковий співробітник, завідуючий відділом гідротехніки ІГіМ УААН Савчук Дмитро Петрович

Провідна установа: Рівненський державшій університет, м. Рівне, вул. Соборна,11

Захист відбудеться “23” листопада 2000 р. о 10 годині на засіданні Спеціалізованої вче ради Д 26.362.01 по захисту дисертації на здобуття наукового ступеня кандид технічних наук в Інституті гідротехніки і меліорації УААН за адресою: 03022, Київ-вул. Васильківська, 37.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту гідротехніки і меліораці

УААН за адресою: 03022, Київ-22, вул. Васильківська, 37.

Автореферат розісланий "24" жовтня 2000 р.

Вчений секретар ,

спеціалізованої вченої ради, ~ "

кандидат технічних наук Т.І. Топольпік

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Методи і способи регулювання водного режиму, конструкції систем ^сторонньої дії розроблені в основному для заплавних земель. Стосовно мінеральних їлинпсово зволожених земель, які характеризуються більш складними умовами регулювання цного режиму грунтів, ці питання до теперішнього часу мало вивчені. При цьому Вважливішим є питання водозабезпечення. Води, яка акумулюються в каналах за допомогою іюзІБ-регуляторів, недостатньо для зволоження земель в посушливі періоди вегетації. Подача її 5а меж системи, як правило, економічно невигідна. Тому доцільно не відводити надлишкові ци в період повеней і паводків за межі системи, а акумулювати поверхневий та дренажний стік шосередньо на системі шляхом створення наливних водосховищ. Осушувально-зволожувальні :теми з акумуляцією місцевого стоку на мінеральних землях представляють інтерес також як єкт, експлуатація якого дає можливість мінімізувати негативні наслідки осушувальних ліорацій.

Наявність наливних водосховищ в межах осушуваних масивів сприяє покращанню матичних умов, стримує зниження грунтових вод на осушуваних землях в посушливі періоди, іволяє перехопити і акумулювати поживні речовини, що вимиваються дренажними водами і т.д. е до теперішнього часу в літературі практично відсутні дослідні дані з питань застосування іивних водосховищ на осушувальних системах. Малочисельні публікації з окремих питань -улювання місцевого стоку за допомогою водосховищ і ставків носять чисто теоретичний або іькоспрямований характер, не вирішуючи стратегічно проблеми застосування наливних їосховщц на осушувально-зволожувальних системах в умовах мінеральних надлишково їложеїшх земель. Тому науковий та практичний інтерес представляють натурні дослідження гктивності роботи меліоративних систем з наливними водосховищами, вивчення режиму 5оти елементів цих систем і дослідження відповідних параметрів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана в межах науково-технічної програми УААН - проблема 2.02, пшфр 05.05. "Розробка конструкцій, створення і випробування дослідно-виробничих гшувально-зволожувальних систем на базі закритого дренажу, дощування та підгрунтового їложення на мінеральних грунтах і створення нормативного документу по проектуванню :тем" (№ Держ. реєстрації 01.90.0000657), тема 25.009 "Розробити конструкції і рекомендації по эектуванню і експлуатації водооборотних осушувально-зволожувальних систем на іазаплавних землях" (ІІАОІ009481Р), тема 12.555 "Розробити та впровадити ресурсозберігаючу [нологію регулювання водного режиму мінеральних земель на осушувально-зволожувальних ггемах України" (иАОЮ6997.Р). Автор є відповідальним виконавцем цих тем.

Мета і задачі дослідження. Обгрунтувати доцільність використання водооборотних

осушувально-зволожувальних систем на позазаплавних землях гумідної зони України і удосконалити методику визначення їх техніко-технологічних параметрів з урахуванням природних умов.

Задачі досліджень:

- визначення ступеня акумулювання поверхневого і дренажного стоків на водооборотних системах;

- встановлення фільтраційних втрат із наливних водосховищ і вплив їх на водний режим осушених земель;

- розробка технології зволоження сільськогосподарських культур для важко суглинистих грунтів;

- визначення економічної та екологічної ефективності водооборотних систем.

Об'єктом дослідження є процес акумуляції місцевого стоку в наливному водосховищі в період надлишкового зволоження з наступною подачею на зволоження в посушливі періоди в взаємозв’язаній системі "осушувальна система - насосна станція - водосховище - регулююча мережа - дощувальна техніка - грунт".

Предметом дослідження є складові водного балансу наливного водосховища (поступлення води з осушуваного масиву, випаровування з водної поверхні, атмосферні опади, витрати на зволоження, фільтраційні втрати, хімічний склад дренажного стоку, динаміка вологозапасів грунту, урожайність сільськогосподарських культур.

Методи досліджень. Розробка проблеми базувалася на застосуванні методів статистичної обробки експериментальних і лабораторних досліджень і полягала у:

- встановленні складових водного балансу водосховища /надходження води з осушуваного масиву, випаровування з водної поверхні, витрати на зволоження, атмосферні опади/;

- визначенні динаміки хімічного складу дренажного стоку і динаміки вологозапасів грунту в період зволоження:

- обліку урожайності сільськогосподарських культур. .

При узагальненні та аналізі матеріалів спостережень і досліджень, а також при перевірці застосування одержаних результатів використовувалися графоаналітичні методи обробки.

Наукова новизна. Теоретично і експериментально обгрунтована техніко-економічна і екологічна доцільність створення водооборотних осушувально-зволожувальних систем на позазаплавних землях гумідної зони України, удосконалена методика визначення їх техніко-технологічних параметрів з урахуванням природних умов і особливостей експлуатації, що дозволяє при цьому раціонально використовувати водно-енергетичні ресурси, збільшити продуктивність сільськогосподарських земель та покращити екологію навколишнього середовища (природних ландшафтів).

з

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені рекомендації реалізуються управліннями осушувальних систем в зоні нестійкого зволоження, що дозволяє оперативно, відповідно до вимог вирощуваних сільськогосподарських культур, здійснювати водорегулювання, зменшити об’єми зрошувальних норм і витрати пально-мастильних матеріалів, покращити екологічний режим на меліоративних системах за рахунок повторного використання дренажних вод в посушливі періоди, не забруднюючи при цьому природних водойм. Впровадження розробок на площі 14 тис. га з економічним ефектом 1,0 млн. грн.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто Ворошновою Л.М., безпосередньо автором проведені польові і лабораторні дослідження, узагальнено вітчизняну і зарубіжну літературу з визначеної проблеми.

Апробація роботи. Результати досліджень, по темі дисертації доповідались на науково-практичних конференціях, які проводились Чернігівським і Закарпатським облводгоспами, будівельними трестами / 1986 р., 1990 - 1994 рр./, на міжнародних конференціях в м. Києві (1993 р.) і в м. Новочеркаську (1989 р.), а також, на науково-технічних радах НТЦ "Водорегулюючі системи" інституту гідротехніки і меліорації УААН.

Публікації. Основні положення дисертації викладені в 9 публікаціях в наукових журналах і збірниках наукових праць Інституту гідротехніки і меліорації УААН, з яких - два нормативних документи.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 119 сторінках машинописного тексту, що включає: таблиць - 32, рисунків - 16, складається з п’яти розділів, висновків і списку використаних літературних джерел.

ЗМІСТРОБОТИ

У вступі дається коротка характеристика робіт, її мета і завдання, актуальність, наукова новизна і практична цінність одержаних результатів.

ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ВОДОРЕГУЛЮЮЧИХ СИСТЕМ ОБОРОТНОГО ТИПУ а УМОВАХ НЕСТІЙКОГО ЗВОЛОЖЕННЯ.

В розділі подано літературний огляд методів і способів регулювання водного режиму, конструкцій систем двосторонньої дії та обгрунтування застосування водорегулюючих систем водооборотного типу.

Незначна кількість публікацій з даного питання носить чисто теоретичний або спеціальний характер (И.В.Минаев, В.Ф.Шебеко, Ю.М.Корчоха), не розв'язуючи проблему застосування наливних водосховищ на осушувально-зволожувальних системах в умовах мінеральних надлишково зволожених земель. ,

В Україні дві третини меліоративного фонду становлять мінеральні періодичї перезволожені землі, що поширені на вододільних територіях, схилах, надзаплавних тераса: Названі землі характеризуються більш складним, порівняно з заплавними землями, умовам регулювання водно-повітряного режиму, відсутністю або значною віддаленістю докере зволоження осушених земель у посушливі періоди та більш нерівномірним режимом вологос грунту через амплітуду коливання рівня грунтових вод у вегетаційний період.

Для меліорації цих земель одним із найбільш перспективних способів є застосування осушувально-зволожувальних систем з акумуляцією місцевого стоку шляхом створення ємносте воді у вигляді наливних водосховищ.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОБ’ЄКТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальні дослідження проводились протягом 12 років на осушувальні зволожувальних системах водооборотного типу "Мочалище" Бобровицького району Чернігівські області і "Бакта" Берегівського району Закарпатської області.

На системі "Бакта" Закарпатської області водозбірна площа масиву, що осушується, складі 11 км2. Річна норма атмосферних опадів - 530-900 мм. На масиві розповсюджені дерно опідзолені глеєві важко-суглинкові грунти, що характеризуються слабкою водопроникність коефіцієнт фільтрації їх у шарі - 0-0,5 м - 0,004-0,006 м/добу. Характерною особливіст мінеральних грунтів є вузький діапазон в них активної (легкодоступної для рослин) вологи. Пісі опадів утворюється перенасичений верхній шар, що утруднює більш глибоке промочувані грунту. Тип водного живлення - атмосферно-грунтовий.

На системі передбачено: осушення масиву закритим дренажем із використанням його д: підгрунтового зволоження, різні способи зволоження, акумуляція поверхневого і дренажної стоків у водосховище для зволоження. Наливне водосховище на об'єкті "Бакта" заповнюється : допомогою стаціонарної насосної станції з каналу 1-ГД (рис. 1). При зволоженні цей канал зрошувальним, вода надходить в нього з водосховища за рахунок підпору, що створюеть< шлюзами-регуляторами №1 і №4, забезпечуються умови для підгрунтового зволоження : дощування з використанням дощувальних машин "Волжанка" і "Сигма".

Наливне водосховище знаходиться в найбільш зниженої частині масиву та мас дамбу : контуром.

Рис. 1. Схема водооборотної осушувально-зволожувальної системи “Бакта” Закарпатської області

'озрахунковяй обсяг при нормальному рівні води становить 380 тис. м\ площа водної поверхні 13

а. Дамба має висоту до 3,8 м, ширина по гребеню 3 м. Для пропуску води на зволоження в ілі греблі запроектовано трубчату споруду із залізобетонних труб діаметром 500 мм із засувкою ия регулювання подачі води на зволоження.

Аналогічна осушувально-зволожувальна система "Мочалшце" з наливним водосховищем юзташована в Чернігівській області Бобровицьхого району. Розрахунковий об'єм наливного юдосховища за нормальним рівнем води - 450 тис. м3; площа дзеркала - 19,5 га. На об'єкті юзповсюджені лучні глеєві легкосуглинкові грунти з коефіцієнтом фільтрації у верхньому шарі рунту 0-0,5 м - 0,3-0,5 м/добу; в шарі 0,5-1,0 м - 0,2-1,2 м/добу; в шарі 1-1,5 м - 0,6-1,7 м/добу. рунти з відносно високою водопроникністю. Тип водного живлення - атмосферно-грунтовий.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОГО РЕЖИМУ МЕЛІОРАТИВНИХ СИСТЕМ В розділі показано режим роботи наливного водосховища на водооборотній осушувально-іволожувальній системі, наведено характеристику каналів на системі, режим зволоження :ільськогосподарських культур, динаміку хімічного складу дренажного стоку та води, іаакумульованої у водосховищі.

Воднобалансовими дослідженнями встановлено, що втрати на фільтрацію з наливного юдосховища на дернових опідзолених глейових важко суглинкових грунтах (коефіцієнт

фільтрації 0,03-0,004 м/добу) змінювались від 2,3 мм/добу, або 304 м3/добу (при мінімальне напорі) до 8 мм/добу, або 1040 м3/добу (при максимальному напорі).

За даними натурних спостережень встановлені залежності фільтрації з водосховища глибини заповнення Ф=ґ(Н), з наливних водосховищ, виконаних у напіввиїмці - напівнасипу важкосуглипкових фунтах в умовах Закарпаття (рис. 2).

В цьому розділі представлено також календарний графік зміни об'ємів у водосховищ якого видно, як щорічно у зимово-весняний період відбувається природне спрацюваї водосховища. У квітні-травні, як правило, насосна станція працює на закачування весняного сті у водосховище. Об'єм заакумульованого весняного стоку в рік 23%-го забезпечення опадг (1989р.) становив 266 тис. м3, тобто 70% об'єму водосховища при НПР (нормальний підпер рівень); у посушливий - 90% забезпеченості (1992 р.) - 191 тис. м3, або 50% об'єму водосхови при НПР.

За водобалансовими розрахунками складено зведену таблицю прибуткових і видапсо) статей водного балансу зароками різної забезпеченості атмосферними опадами (табл. 1).

Таблиц:

Водний баланс водосховища на водооборотній системі "Бакта"

Закарпатської області

Елементи водного балансу По роках забезпеченістю по атмосферних опадах, тис. м3

87% (ІУ-ІХ) 72% (ІУ-ІХ) 10% (1\ЧХ) 7% (ІУ-ІХ)

Надходження з осушеного масиву +191 +206 +266 289

Атмосферні опади +35 +44 79 82

Втрати на фільтрацію -122 -154 00 о < -87

Випаровування -73 -69 -62 -61

Залишок води на зволоження +30 +30 +175 +223

Об'єм води у водосховищі на кінцевий період спостережень можна визначити за формуле

№к = \Уп + 0 + П- И- Ф- Пзвл, де АУп - об'єм води у водосховищі на початку спостережень, тис. м3;

О, П, И, Ф, Пзвл - відповідно атмосферні опади, надходження з осушуваного масі випаровування з водної поверхні, фільтрація і подача на зволоження за розрахунковий період, і

Важкосуглинкові грунти

Супіщані грунти

Фільтриійкі вятрггя, им/добу

ФільтртцІйяі вягртн, мн/лобу

„і

Об'єкт "Бакта" Закарпатської області Об'єкт "Мочалище" Чернігівської області Рис. 2. Графік залежності фільтрації від глибини заповнення водосховища

Аналогічні дослідження виконано на системі ''Мочалище" Бобровицького району :рнігівської області.

Система "Мочалище" включає закриту дренажну мережу площею 500 га, нагорні канали по аницях масиву, наливне водосховище і насосну станцію для закачування надлишкових вод у досховище.

За даними натурних досліджень, фільтраційні втрати із наливного водосховища становили І 5,5 до 17,6 мм/добу, що значно перевищує випаровування з водної поверхні (2-6 мм/добу). За зультатами водобалансових досліджень одержана залежність фільтраційних втрат із досховища від глибини заповнення для супіщаних грунтів (рис. 2).

Для поповнення добових втрат на фільтрацію із наливного водосховища необхідна робота лого насосного агрегату продуктивністю 2500 м3/год, протягом 1-3 годин.

В цьому розділі також дана характеристика відкритих каналів на системі "Бакта" карпатської області. Для розв'язання питання необхідності будівництва каналів на виконаних І'ектах було проведено детальне вимірювання відкритої мережі системи. Встановлено, що

заповнення водою відкритої мережі за весь час спостережень не перевищувало 50% їх об'єму. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що немає необхідності в будівництві каналів такої глибини (до 2,5 м).

В результаті проведених робіт на об'єкті "Бакта" встановлено, що для оперативного регулювання водного режиму надлишково зволожених земель доцільно застосовувати меліоративні системи водооборотного типу, які забезпечують відвід з осушуваного масиву і акумуляцію надлишкових вод у наливних водосховищах з подальшою подачею на зволоження у посушливі періоди.

При проведенні зволоження час заповнення каналів до розрахункових горизонтів, при яких відбувається забір води на зволоження сільськогосподарських культур, становить 4-6 годин від моменту подання її з водосховища. Вивчена динаміка вологозапасів грушу на дослідних ділянках під час проведення зволоження показала, що вологозапаси у верхньому 0,5-метровому шарі збільшились на 30-85 мм, що забезпечило підвищення врожайності сільськогосподарських культур на 30% і дозволило одержати додаткової продукції: озимих - 14,08 т, багаторічних трав -10,8 т; кукурудзи (з/м) - 21,6 т; ячменю -1,1т.

На підставі проведеній досліджень зроблено висновок, що в рік 43% -вої забезпеченості опадами у водосховище надійшло 500 тис. м3 води, на зволоження було подано 290 тис .м3, що дозволило зволожити 485 га, це становить 97% всієї площі осушувально-зволожувальної системи. У рік 94%-вої забезпеченості опадами акумульоване у водосховище 191 тис. м3, при цьому зволожено 93 га, тобто 19% від усієї площі системи.

Водооборотні осушувально-зволожувальні системи крім економії поливної води, ефективно сприяють очищенню дренажного стоку, утилізуючи мінеральні добрива, що містяться в ньому, знижуючи при цьому навантаження на водоприймачі. На протязі 8 років на системі "Бакта" проводились спостереження за хімічним складом дренажного стоку, заакумульованого у водосховище та в р. Верці. При цьому встановлено, що за цей період експлуатації системи кількість калію у воді збільшилась у 3 рази, нагрію і хлору - у 2 рази, з'явився азот і фосфор, хоча не відмічено перевищення ГДК (гранично допустимої концентрації) для зрошення.

РОЗРОБИТИ ОПТИМАЛЬНИЙ РЕЖИМ ЗВОЛОЖЕННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ДЛЯ ВОДООБОРОТНИХ СИСТЕМ

Згідно з існуючими рекомендаціями Інституту зрошувального землеробства за участю Інституту гідротехніки і меліорації для лісостепової зони рекомендовані такі зрошувальні норми

середньопосушливі роки із забезпеченістю опадами 75%: для озимої пшениці - 1200-2000 м3/га; церни 2-3-го року -1800-2900 м3/га; багаторічних трав - 1000-1200 м3/га.

Застосування таких узагальнених норм на важких мінеральних грунтах Закарпаття, що ють низькі фільтраційні якості, приводить до утворення вимивин, перезволоженого зеневмісного шару групту, а також до необхідності великих водозаборів із зовнішніх водних ерел, що негативно впливає на екологічні режими навколишнього середовища.

Для уточнення зрошувальних і поливних норм для важкосуглинкових дерново-опідзолених гатів на системі "Бакта" Закарпатської області проводили досліди по зволоженню люцерни, шої пшениці та багаторічних трав. Призначали полив різними поливними нормами - 150, ), 250, 300 і 350 м3/га для виявлення оптимальної. На кожному варіанті враховували шайність сільськогосподарських культур і за одержаними даними були побудовані графіки [ежяості урожайності від поливної норми (рис. 3).

П'ятирічні дослідження показали, шо при проведенні зволоження на важко-суглинкових татах в умовах Закарпаття застосовувати поливні норми понад 250 м3/га для люцерни, ■аторічних трав і озимої пшениці не доцільно, оскільки збільшення врожайності не зстерігається, а водно-енергетичні затрати зростають.

поливи і норми, м3/га Рис. 3. Графік залежності урожайності від поливної норми (об'єкт "Бакта" Закарпатської області)

В результаті проведених науково-дослідних робіт для низинної зони Закарпаття рекомендуються зрошувальні норми залежно від забезпеченості опадами вегетаційного періоду (табл. 2, 3).

Таблиця 2.

Рекомендовані норми зволоження для люцерни і багаторічних трав 2-го і 3-го року

Забезпеченість опадами вегетаційного періоду Зрошувальна норма, м3/га Поливна норма, м3/га Кількість поливів

Дуже посушливий 800-1000 200-250 4

Середньопосушливий 600-800 200 3-4

Середньовологий 400-600 200 2-3

Таблиця 3.

Рекомендовані норми зволоження для озимої пшениці

Забезпеченість опадами вегетаційного періоду Зрошувальна норма, м3/га Поливна норма, м3/га Кількість поливів

Дуже посушливий 400-750 200-250 2-3

Середньопосушливий 200-400 200 1-2

Середньовологий 0-200 0-200 0-1

ЕКОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА РОБОТИ ОСУШУВАЛЬНО-ЗВОЛОЖУВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ "БАКТА"

У розділі представлені дослідження присвячені економічному обгрунтуванню зволоження шляхом дощування і підгрунтового зволоження як самостійного напрямку капітальних вкладів, який здійснюється з метою одержання додаткової продукції сільського господарства.

Застосування інтенсивних технологій на осушених землях Закарпатської дослідної станції "Бакта" крім переваг, створює небезпеку інтенсивного забруднення вод добривами і пестицидами. Тому акумуляція дренажного стоку з системи у наливне водосховище, з точки зору екології, доцільна, оскільки попереджає забруднення природних водойм, хоча це пов'язано із значними капітальними вкладами (313 грн/га).

Аналіз техніко-економічних показників ефективності зрошення показав, що зменшення зрошувальних норм, згідно із запропонованими рекомендаціями вплинуло на показники чистого прибутку господарства. Максиматьний прибуток господарства від зрошення багаторічних трав, особливо люцерни, відповідно 294 і 1095 грн/га при нормах зрошення 400-800 м3/га. При

використанні норм, що були рекомендовані раніше, 1000-1200 м3/га - чистий прибуток зменшився до 218-914 грн/га і не перевищував, чи навіть був менший ніж без зрошення (табл. 5).

Таблиця 4.

Техніко-економічні показники при різних зрошувальних нормах

Сільськогосподарська культура Норма зрошення, м3/га Урожайність, ц/га Чистий прибуток, грн/га Приріст чистого прибутку, грн/га

Озима пшениця - 60,7 115,5 -

200 69,1 187,2 70,4

300 65,9 23,6 -

Багаторічні трави - 110 258,1 -

400 140 293,8 35,7

600 137 265,8 7,7

1000 135 217,0 -

Люцерна на зелений корм - 878 895,3 -

800 1152 1094,8 200

1200 1084 922,8 27,7

Це пояснюється тим, що при збільшенні зрошувальної норми перезволожується кореневмісний шар грунту, що призводить до зниження врожайності при збільшенні витрат на зрошення.

Дані отримані в середні - дуже посушливі роки.

ВИСНОВКИ

1. На основі випробувань елементів осушувально-зволожувальної системи з наливним водосховищем встановлено, що водооборотні системи з акумуляцією місцевого стоку є ресурсозберігаючими і відповідають екологічним вимогам при проведенні меліоративних заходів.

2. Встановлено, що при площі окремих меліоративних систем 500-1000 га необхідна водозбірна площа має бути 10-30 км2; що забезпечить зволоження ( за рахунок акумуляції місцевого стоку ) до 50 % меліорованого масиву.

3. Виявлено, що в умовах зимово-весняного періоду при забезпеченості 10-30% в наливному водосховищі щорічно акумулюється 30-40% весняного стоку з водозбірної площі осушуваного масиву, що дозволяє досягти проектного об'єму водосховища 450 тис.м3, при середній глибині води 2,5 м (на прикладі системи "Мочалище").

4. Встановлена закономірність і отримані залежності фільтраційних втрат із наливних

водосховищ від глибини їх заповнення, в важкосуглинкових і супіщаних грунтах без застосування штучних екранів. '

5. Встановлено, що для машинного заберу надлишкових вод і акумуляції їх водосховище необхідне заглиблення аванкамери до 3,5-4,0 м, що забезпечує необхідну гаранти акумуляції води у водосховище при меженних рівнях в каналах.

6. Досвід експлуатації водооборотних систем показав, що для них слід розробит надійні водорегулюючі споруди, які б дозволяли звести до мінімуму втрати води. На раніш побудованих системах через недосконалість затворів на шлюзах спостерігаються значі безповоротні втрати води з каналів, які досягають 50% усього стоку з водозбірної площі.

7. При проведенні зволоження термін заповнення каналів до розрахункови горизонтів, при яких відбувається забір води на зволоження сільськогосподарських культуї становить 4-6 годин з моменту подачі її з водосховища.

8. Встановлено, що на дерново-опідзолених грунтах важкого механічного склад найбільш доцільний полив малими поливними нормами /200, 250 м3/га) для багаторічних траї люцерни та озимої пшениці, що не викликає на грунті поверхневого стоку, скорочує витрат води для поливу, дизельного палива, електроенергії. Залежно від вирощуване сільськогосподарської культури зниження зрошувальної норми дозволяє одержати економії водних і енергетичних ресурсів на 25-30%.

9. Запропоновані і впроваджені вйдооборотні системи забезпечують осушені земі гарантованим джерелом для зволоження, зменшують негативні наслідки осушення, дозволяют перехоплювати та повторно використовувати живильні речовини, запобігають забрудненню мали річок пестицидами, продуктами виносу з дренажу.

10. Економічна ефективність осушених земель при запропонованих умовах експлуатац досліджених і впроваджених водооборотних систем у Закарпатській області становила 163 грн/га

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Кубышкин В.П., Ворошнова Л.М. Водооборотные осушительно-увлажнительны системы на внепойменных землях. // Комплексное использование мелиорируемых земель. К УкрНИИГиМ, 1986.-С. 39-42.

2. Скрипник О.В., Ворошнова Л.М. Особенности эксплуатации осушительнс

увлажнительных систем водооборотного типа на минеральных почвах // Мелиорация и водно хозяйство Вып. 71,- К., 1989. -С. 7-11.

3. Скрипник О.В., Лаба Ю.А., Ворошнова Л.М. Водосберегающие технологии орошени сельскохозяйственных культур. Сб. "Охрана природы при мелиорации земель". - К., УкрНИИГиМ, 1991.-С. 16-20.

4. . Топольник Т.И., Гресь И.А., Вороіпнова Л.М. Природоохранные мероприятия при :ушснии // Оценка и контроль изменений в природных комплексах под влиянием осушения. К., крНИИГиМ, 1992. - С. 9-26.

5. Ворошнова Л.М. Характеристика водооборотних систем, їх екологічна надійність в ^мідній зоні України // Вісник аграрної науки. - Вип. 4. - К.: 2000. - С. 80-81.

6. Скринник О.В., Ворошнова Л.М., Лаба Ю.А. Временные рекомендации по эоектированию и эксплуатации водооборотных осушительно-увлажнительных систем на «пойменных землях. - К., УкрНИИГиМ, 1990. - 15 с,

7. Ресурсозберігаюча технологія регулювання водного режиму мінеральних земель гумідної іни. Тимчасові рекомендації / Скрипник О.В., Гвоздецький О.Г., Ворошнова Л.М., Ніколайчук .А., Лаба Ю.А. К, У крНИИГиМ, 1993.-7 с.

8. Ворошнова Л.М. Опыт эксплуатации водооборотных осушительно-увлажнительных істем на внепойменных землях / Тезисы докладов международной конференции "Экологические зоблемы при орошении и осушении". К., УкрНИИГиМ. - 1993. -С. 39-40.

9. Скрипник О.В., Сорока И.С., Ворошнова Л.М. Повышение экологической ідежности мелиоративных систем в гумидной зоне УССР / Тезисы конференции "Повышение зфективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве". Новочеркасск, 1989. - С. к55.

АНОТАЦІЯ

Ворошнова Л.М. Обгрунтування і розробка водооборотних осушувально-зволожувальних істем на позазаплавних землях. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю

і.01.02 - сільськогосподарські меліорації (технічні науки). Інститут гідротехніки і меліорації ААН, Київ, 2000.

У дисертації розглядаються питання обгрунтування і розробки водооборотних ;ушувально-зволожувальних систем на позазаплавних землях (на прикладі об’єкту "Мочалище" ;рнігівської області та "Бакга" Закарпатської області). Встановлено, що водооборогні системи з дивними водосховищами є перспективними, дозволяють у вологі періоди акумулювати юбхідні об’єми води для зволоження сільськогосподарських культур у посушливі періоди на ізазаплавних землях. Наведено дані про режим роботи наливних водосховищ. На основі водно-лансових розрахунків визначена залежність фільтрації з наливних водосховищ від глибини їх повнення без застосування штучних екранів в супіщаних і важкосуглинкових грунтах.

Ключові слова: водооборотна осушувально-зволожувальна система, наливне водосховиі елементи водного балансу, ресурсозбереження.

АННОТАЦИЯ

Ворошнова Л.М. Обоснование и разработка водооборотных осушительно-увлажнительн систем на внепойменных землях. Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по -спеїщальної

06.01.02 - сельскохозяйственные мелиорации (технические науки).

Институт гидротехники и мелиорации УААН, Киев, 2000.

В диссертации рассматриваются вопросы обоснования и разработки водооборотн осушительно-увлажнительных систем на внепойменных землях (на примере объек-"Мочалище" Черниговской области и "Бакта" Закарпатской области).

В Украине две трети мелиоративного фонда составляют минеральные периодичеі переувлажненные земли, распространенные на надпойменных террасах, склонах, водоразделы) территориях. Эти земли характеризуются более сложными, по сравнению с пойменными земля условиями регулирования водно-воздушного режима: отсутствием или значителы

удаленностью источников для увлажнения осушаемых земель в засушливые периоды, бо неравномерный режим влажности почвы в связи со значительной амплитудой колебания урої грунтовых вод в вегетационный период.

Для мелиорации этих земель одним из наиболее перспективных способов являє применение . осушительно-увлажнительных систем с аккумуляцией местного стока пу создания емкостей воды в виде наливных водохранилищ.

Экспериментальные исследования проводились на протяжении 12 лет на осушитель увлажнительных системах водооборотного типа "Мочалище" Бобровицкого района Чернигове: области и "Бакта" Береговского района Закарпатской области с различными почвенным] гидрологическими условиями.

Приведены данные о режиме работы наливных водохранилищ. На основании вод балансовых расчетов определена зависимость фильтрационных потерь из наливі водохранилищ от глубины их заполнения, построенных в полувыемке-полунасыпи, применения искусственных экранов в супесчаных легкосуглинистых и тяжелосуглинис грунтах.

Предложен энергосберегающий режим увлажнения сельскохозяйственных культур, дерново-оподзоленных тяжелосуглинистых почвах наиболее целесообразно увлажнение малі поливными нормали (200-250 м3/га), что не вызывает на почве поверхностного стока, сокраи расход воды для полива, дизельного топлива, электроэнергии.

Водооборотные системы обеспечивают земли гарантированным источником для тения и уменьшает отрицательные последствия осушения земель, позволяет перехватывать торно использовать питательные вещества, выносимые с дренажным стоком, предотвращает шение малых рек ядохимикатами, продуктами выноса из дренажа.

Ключевые слова: водооборотная осушительно-увлажнительная система, наливное

ранилище, элементы водного баланса, ресурсосбережение.

ANNOTATION

VOROSHNOVA L.M. Substantiation and elaboration of water-circulating drainage -lifying systems on the non-flood-lands. - Manuscript.

Thesis of a Candidates of Agricultural science, academic degree by specialty 06.01.02 -lation and irrigated agriculture. The Institute of Hydraulic Engineering and Land Reclamation of VAS, Kyiv, 2000.

The problems of substantiation and elaboration of drainage-damp systems maintenance on the ood-lands by the example of "Mochalische" object, Chemigivska region and “Bacta", Zakaipatska is are considered.

It was established that the water-circulating systems with wet reservoir lakes are long-term and to accumulate the designed water volumes at the moist period for damping of agricultural crops at d period on the mineral soils.

The dependence of wet reservoir lakes from their damping rate filtration without application of ial screens in sand loam and heavy loam soils was determined on the basis of water - balance itions.

Key words: water-circulating drainage-damp system, wet reservoir lake, the elements of water balance, resource-saving, the low irrigation rates.