Механизация полива

РИСОВЫЕ ОРОСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРИМЕНИМОСТИ ПОЛИВНОЙ ТЕХНИКИ

Оценку применимости и выбор поливной техники для конкретных орошаемых участков проводят в зависимости от климатических, поч- венно-мелиоративных, геоморфологических, хозяйственно-организационных условий. Если этим условиям удовлетворяют несколько технических средств и технологий, то окончательный выбор проводят при многофакторном комплексном анализе эффективности возможных вариантов с оптимизацией по приведенным затратам или получаемой прибыли на модульных участках оросительной системы. Такой анализ осуществляют, используя ЭВМ и соответствующее программное обеспечение.

РИСОВЫЕ ОРОСИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Рисовые системы размещают в районах с благоприятными климатическими условиями и достаточными водными ресурсами, с общими уклонами поверхности земли до 0,005, в основном на землях с неблагоприятными для возделывания других культур почвенно-мелиоративными условиями.

Рис возделывают в севообороте с другими (сопутствующими) культурами. Число нолей (3...8), содержание риса (50...75 %) в рисовом севообороте, состав севооборотных культур и схему их чередования принимают по рекомендациям научно-исследовательских организаций для конкретных природно-экономнческих условий; площадь поля 50... 150 га.

Первичным элементом рисового севооборота является поливная (рисовая) карта, ограниченная по периметру картовыми оросителями и сбросами, валиками и дорогами. Длина карты 400... 1200 м, ширина 140...360 м (кратно 20 м). Карту разбивают поперечными валиками на чеки площадью, как правило, не менее 3 га.

Для нормального развития риса необходимо увлажнение почвы в фазу прорастания и всходов, а также регулирование слоя воды в чеке в пределах 10... 15 см в последующие фазы развития.

Поливной сезон риса разделяют на два периода первоначального затопления и поддержания.слоя воды.

При посеве риса с самолетов в воду первоначальное затопление рисовых карт проводят не более чем за 3 4 суток до начала сева, а в сухую почву оно должно быть завершено не позже чем за трое суток после посева. Между картовыми оросителями вводится водооборот.

Сопутствующие рису пропашные культуры поливают по безуклонным бороздам или дождеванием из временных оросителей, нарезаемых на поливной период внутри чеков, а культуры сплошного сева — дождеванием, кратковременным форсированным затоплением или по полосам. При поливе затоплением во избежание вымокания растений чеки могут быть разбиты временными валиками на более мелкие, затапливаемые и осушаемые последовательно. В Приморском крае сопутствующие культуры не поливают.

Конструкция рисовой системы должна предусматривать возможность повторного использования дренажно-сбросных вод.

Картовые оросители и сбросы желательно устраивать двухстороннего командования, то есть в период первоначального затопления они должны обеспечивать затопление самого высокого чека слоем 10... 15 см. а в период поддержании уровня воды в чеке до 25 см. Минимальный перепад уровней воды в водовыпуске 15 см. Картовые оросители, как правило, устраивают с горизонтальными дамбами.

Уровень воды в картовом сбросе при кратковременном максимальном расходе должен быть не менее, чем на 0,5 м ниже поверхности самого низкого чека. Глубину картовых сбросов назначают, как правило, при закрытом систематическом дренаже 1...I.5 м, а при работе сбросов как дрен — 2...2.5 м.

Поверхности чеков планируют под горизонтальную плоскость и разделяют планировку: на строительную, выполняемую в процессе строительства или реконструкции рисовой системы; капитальную, выполняемую в процессе капитального ремонта при наибольшей разности отметок поверхности чеков более 20 см, и эксплуатационную, выполняемую хозяйствами один раз в 1...3 года в межвегетационный период.

Для возможности проведении капитальной планировки и ремонта сети в составе рисового севооборота предусматривают агромелиоративное поле, которое может быть использовано для выращивания быстро вегетирующих культур.

Строительную планировку поверхности рисовых полей нужно проводить с минимальным нарушением плодородного слоя. При маломощном плодородном слое почвы и при глубоких срезках необходимо применять специальные способы планировочных работ, обеспечивающие сохранение верхнего слоя почвы, или мероприятия по восстановлению нарушенного планировкой плодородия почвенного слоя.

При недопустимых срезках плодородного слоя почвы растительный слой с мест больших срезок и насыпей (а иногда со всего чека) предварительно снимают и после планировки возвращают обратно (кулисная и другие виды планировок).

При освоении под рисосеяние заторфованных земель с мощностью торфа до 0,5 м проводят минерализацию торфа для создания пахотного слоя, отвечающего агротехническим и агробиологическим требованиям.

При грунтах, подверженных длительным деформациям, планировку выполняют в два этапа: в период строительства и после одного-двух лет использования площадей под посевы риса.

Проектирование строительной планировки и картовых каналов выполняют на топографических планах обычно в масштабе 1:2000 сеткой квадратов 20X20 м, в вершинах которых выставлены отметки существующей поверхности.

Проектирование картовых каналов и строительной планировки поверхности рисовых карт можно выполнять на ЭВМ с использованием разработанных для этих целей программ.

После окончания строительной планировки отклонения точек спланированной поверхности от средней отметки чека после замочки не должно превышать ±5 см.

Повышению качества планировки способствует применение лазерной техники (например, системы «Калина-1»).

Разница между отметками поверхности соседних чеков — террасность— должна быть не более 0,25...0,3 м, а максимальная разница отметок поверхности чеков в карте не более 1 м.

Для улучшения условий создания и сброса слоя воды по периметру чека нарезают чековые канавки трапецеидального (ширина по дну 0,35 м, глубина 0,5 м) или треугольного (глубина 0,3 м) сечения с одиночным заложением откосов.

Водным режимом на рисовом чеке управляют при помощи чековых водовыпусков, которые, как правило, размещают в противоположных углах его.

Чековые водовыпуски подразделяют на водовыпуски из оросителя в чек, из чека в сброс и из ороснгеля-сброса в чек. Чековые водовыпуски принимают по действующим типовым проектам или проектам повторного применения.

На рисовых системах должна быть обеспечена возможность автоматизации всех технологических процессов по поддержанию необходимых уровней воды в чеках и водораспределенню с максимальным использованием гидравлической автоматизации.

При каскадном регулировании по нижнему бьефу должны быть обеспечены командные уровни воды, в том числе перепад на водовыпусках из оросителя в чек не менее 25 см.

Конструкция автоматизированных чековых водовыпусков должна обеспечивать точность регулирования уровней воды в чеках ±2 см.

На рисовых системах при необходимости устраивают дренаж закрытый и открытый горизонтальный, вертикальный, комбинированный, кротовый, а на орошаемых землях проводят кротование, глубокое рыхление, щелевание, гребневание.

Междучековый отсечный закрытый дренаж глубиной до 0.8 м устраивают на засоленных землях между чеками с перепадами уровней более 30 см, и предназначается он для перехвата минерализованных вод, недопущения повышенного засоления на полосе шириной 15...20 см, прилегающей к нижерасположенному чеку.

Систематический закрытый дренаж в пределах рисовой карты предназначен для обеспечения промывного режима в период вегетации риса и поддерживания уровня грунтовых вод в чеках, исходя из требований сопутствующих культур и проведения работ по пахоте и уборке урожая во вневегетационный период.

Проектируют рисовые системы в соответствии с ВСН 33-2.2 «Рисовые оросительные системы, нормы проектирования».

Современные типы компоновок рисовых карт: краснодарская, кубанская и карта-чек.

Карта краснодарского типа ( 2.21) представляет собой прямоугольный участок, по одной из длинных сторон которого (при одностороннем командовании) проложен картовый ороситель, а по другой — картовый сброс. Поперечными валиками карта разделена на чеки, оснащенные водовыпусками из картового оросителя в чек и водовыпусками из чека в картовый сброс. Последний предназначен для отвода поверхностных вод с карты, а на засоленных землях выполняет и функции дрены. Чеки, как правило, «сквозные» — поперек карты оросителя к сбросу. Площадь карты 10...30 га, длина до 120 м, ширина 150...250 м. Площадь чеков I...4 га.

Основные недостатки карты краснодарского типа: трудоемкость и сложность распределения воды и поддержания оптимальных глубин затопления в чеках, поперечные валики снижают производительность работы машин и ухудшают качество работ, осушение карты происходит неравномерно, затруднен переезд из чека в чек автотранспорта и комбайнов.

Вся карта представляет собой большой чек, спланированный под одну отметку. Карты-чеки применяют при спокойном безуклонном рельефе. Площадь карт-чеков 8... 12 га, длина 500...600 м, максимальная — 1000 м. Вдоль карты в выемке устраивают однобортный канал, являющийся оросителем-сбросом. Затопление карты-чека происходит быстро и спокойно из оросителя-сброса. Проще, чем в обычной карте, осуществляется сброс воды с чека, так как вода поступает по всему фронту длины карты в сброс-ороситель. Это создает благоприятные условия для своевременного и высококачественного выполнения сельскохозяйственных работ.

Оросители-сбросы могут быть одностороннего и двустороннего командования. При одностороннем командовании одну из бровок оросителя-сброса обпалооьшают. В начале н в конце оросителя-сброса устраивают сооружения для впуска и сброса воды.

Число водорегулирующих сооружений на картах чеках в два-три раза меньше, чем на обычных картах, что облегчает автоматизацию. Строительство оросителя-сброса проще, чем оросителя в насыпи.

Недостаток карты-чека: отсутствие дренированности в период вегетации риса, что сказывается как на его урожайности, так и на урожайности сопутствующих сельскохозяйственных культур.

При сбросе воды с карт-чеков и снижении уровня воды в картовом оросителе-сбросе ниже поверхности карты-чека иногда наблюдается смыв разжиженного поверхностного слоя почвы и происходит деформация поверхности карты-чека.

Большая площадь карты-чека требует глубоких срезок и высоких насыпей, что связано не только с большими объемами планировочных работ, но и усложняет их проведение.

Применительно к засоленным землям Астрахангипроводхозом разработаны карта-чек с оросителем-сбросом двустороннего действия и открытыми дренами ( 2.23).

На засоленных землях, кроме оросителей-сбросов устраивают открытые или закрытые картовые дрены. При междренном расстоянии 400 м сооружают спаренные оросители-сбросы, а при междренном расстоянии около 200 м — оросители-сбросы двустороннего командования (см.  2.23). Сопутствующие культуры можно поливать напуском или дождеванием. На засоленных землях ширина карт-чеков определяется междренным расстоянием, а при применении дождевальных машин назначается кратной ширине захвата машин.

Карта кубанского типа кубанская рисовая оросительная система состоит из конструктивных модулей, каждый из которых обслуживает севооборотное поле, где проходит весь технологический цикл выращивания риса или сопутствующих ему в севообороте сельскохозяйственных культур.

Севооборотное иоле состоит из трех ячеек, оконтуренных дренами, картовыми сбросами и кол пекторами. Каждая ячейка имеет два поливных участка, представляющих собой элементарную площадку «Клетку дренирования». Каждый из шести поливных участков ноля севооборота содержит четыре чека ( 2.24).

Участковый распределитель прокладывают по оси поля, как правило, перпендикулярно водо- подводящему каналу старшего порядка. Участковые коллекторы располагают по двум сторонам поля параллельно распределителю, а по третьей стороне ноля параллельно

старшему водоподводящему каналу прокладывают коллектор старшего порядка. Посередине поливного участка до половины его длины устраивают ороситель в насыпи, из которого подают воду в чеки.

По границе поливных участков между участковым распределителем и дорогой прокладывают дренажные каналы, продолжением которых являются дренажно-сбросные, проходящие между дорогой и участковым коллектором.

Эксплуатационные дороги совмещают с дамбами водопроводящих каналов (кроме оросителей), а полевые дороги располагают по линии раздела чеков и вдоль распределителя и коллектора старшего порядка.

Каналы и дороги армируют сборными гидротехническими сооружениями. Чековые сооружения компонуют в узлы.

По периметру чеков устраивают чековые валики высотой 0,3...0,4 м.

При общем уклоне местности более 0,0015 поливные участки предусматривают с расположением длинной стороны перпендикулярно (или под углом) к уклону, а при меньших уклонах параллельно.

В конструкции кубанской рисовой системы полностью стандартизированы элементы внутрихозяйственной сети в пределах поля севооборота. Площадь чеков — 6 га (200X300 м), картовые оросители и сбросы — двустороннего командования. Площадь поливного участка 24 га, модуль из 6 поливных участков общей площадью 144 га представляет собой поле севооборота. В эксплуатации упрощаются планирование, учет, водораопределение, а также организация и производство работ по ремонту сети и сооружений, планировке чеков.

В целях унификации планировочных схем внутрихозяйственной сети в качестве конструктивного модуля принято три типа севооборотов: квадратные 1200X1200 м (площадью 141 га), прямоугольные 1800X800 м и 1200X000 м (площадью соответственно 144 и 72 га).

Чековые сооружения (ВОЧ — водовыпуск из оросители в чек и ВЧС — водовыпуск из чека в сброс) пропускной способностью 100... 120 л/с привязывают согласно проекту «Гидротехнические сооружения из унифицированных железобетонных конструкций для повторного применения в проектах оросительных систем. Чековые сооружения на рисовых системах»; «Водовыиуски из оросителя в чек»; «Сбросные чековые сооружения ВУСТ-30»; «Водовыиуски в рисовые чеки из сброса в чек».

Карта дальневосточного типа получила распространение в специфических условиях Приморского края с муссонным климатом. В ней отсутствуют периферийные и продольные валики. Ороситель-сброс устраиваю! в низовой стороне, что обеспечивает отвод слоя воды с карт и с пахотного горизонта. Залив чеков осуществляется за счет переполнения оросителя-сброса и свободного перелива воды по всему фронту его примыкания к карте.

Картовый ороситель-сброс обеспечивает беспрепятственный сброс воды с любой точки. Грунт из выемки оросителя-сброса используют для насыпки картовых дорог. Дно картового оросителя-сброса на 0.6...I м ниже средней плоскости чека, ширина по дну 0,6 м. заложение откосов — 1:5. Поперечные валики высотой 0.35 м с заложением откосов I :4 обеспечивают проходимость сельскохозяйственных машин и орудии и проведение внутрикартовой обработки почвы.

На картах с убывающим каскадом чеков разность отметок между их поверхностями должна быть 0,15...0,4 м.

Длина карт 600... 1200 м, ширина 100... 120 м. максимальная площадь 10...12 га, расход, подаваемый на карту, до 100...150 л/с.

В зависимости от рельефа местности устраивают карту-чек или карту с расходом отдельных чеков.

Принятые параметры карты обеспечиваю! первоначальное затопление ее в течение трех суток, их увязывают с современными требованиями. предъявляемыми к рисовым системам.

Конструкция сооружений на картовой сети обеспечивает возможность полуавтоматического поддержания заданного уровня воды.

Внедрение карт дальневосточного типа позволило сократить расходы воды на орошение риса до 10 ..20%, упорядочить работу поливальщиков и довести среднегодовую нагрузку на одного работника до 60...70 га вместо 30...40 га при работе на старых картах, увеличить КЗИ на 2...3 %, сократить срок залива карт до 2...3 сут вместо 5...7 сут, ускорить сброс воды с карт в 2...2,5 раза.