Экологические аспекты ирригаций и осушительной мелиорации

Содержание

 

Введение……………….

1. Ирригация……………
1. История ирригаций………….
2. Способы ирригаций (орошения) ……..
3. Современные технологии ирригаций
2. Осушительная мелиорация
1. Мелиорация и осушительная мелиорация
2. Принцип осушения сельскохозяйственных земель
3. Экологические аспекты
1. Последствия применения систем ирригаций и негативные аспекты ирригации
2. Положительные и отрицательные аспекты осушительной мелиорации……………………………………………………………

Заключение……………….

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Вода - ценнейший природный  ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского

хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны  и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км³.

При этом  70% всего водопотребления  используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже  сейчас становится мировой проблемой. Все более

возрастающие потребности  промышленности и сельского хозяйства  в воде

заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе  определяются такие направления  рационального

использования водных ресурсов: более полное использование и  расширенное

воспроизводство ресурсов пресных  вод; разработка новых технологических

процессов, позволяющих предотвратить  загрязнение водоемов, и свести к

минимуму потребление  свежей воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ирригация
1. История ирригации

 

Ирригация (активное орошение) - это необходимый для земледелия автоматический полив земли, используется для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах  и территориях, подвергшихся естественному  или искусственному осушению почв.

История появления ирригационных  систем.

Уже в древнейшие времена  орошение достигло степени искусства, на котором было основано благосостояние целых стран. О проведении воды для  увлажнения полей упоминается во многих местах Библии. Местность между Евфратом и Тигром славилась уже в глубочайшей древности сельскохозяйственным прогрессом, достигнутым при помощи систематического орошения. С незапамятных времён существуют образцы оросительных сооружений в странах древнейшей культуры: в Китае, Индии и Египте, а в Новом свете — в областях исчезнувшего царства ацтеков. Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его воды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни. Впоследствии перешли здесь к водочерпательным колёсам, поднимавшим воду на высоту.

В Европе древнейшими мастерами  по части орошения являются этруски. Громадные остатки каналов между Адиджем и Посвидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей. Своё искусство они передали римлянам. Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды.

Самым широким образом  оросительные сооружения развились  в Ломбардии. Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров. Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале средних веков частью монахами, частью городами Миланом, Кремоной и другими под владычеством Висконти, Сфорца, Паллавичино, а в области Мантуи династий Гонзага. Древнейший канал Ветталия построен в 1057 году. Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года. В XI веке монахи аббатства Кьяравалле владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами, в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м). В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке, модулями.

Из Ломбардии немецкие солдаты в XVIII веке принесли с собой искусство орошения в область нижнего Рейна, где оросительные устройства особенно развились и укрепились в окрестностях города Зигена, благодаря стараниям бургомистра этого города Дреслера, около 1750 года. В Испании орошение введено было маврами, трудами которых безводные окрестности Валенсии превратились в область роскошнейшего плодородия. Развалины гидротехнических сооружений мавров в Испании до сих пор производят впечатление своим величием. Мавританские оросительные устройства послужили образцом не только в техническом отношении, но и в отношении законодательства и организации, так как здесь явилась самая древняя форма общественного пользования орошением. Подведомственные маврам провинции разделялись на оросительные участки, для которых необходимое количество воды обеспечивалось заграждением горных ручьёв и речек в летнее время. Для этого строились большие плотины. Из образованных таким образом водохранилищ вода проводилась магистральными каналами, а от них ответвлялись боковые каналы, из которых вода для орошения отдельных участков вычерпывалась нориями. Для каждого из орошаемых участков рассчитано было точно потребное количество воды. Пользование ею было строго регламентировано, и за выпуск излишней воды установлены были штрафы. Для контроля расхода воды пользовались стрелочными водомерами. В некоторых местностях Испании устройства эти сохранились ещё в настоящее время. Во Франции большие оросительные системы находятся в долинах Луары и Гаронны, а также в департаментах Савойя, Верхняя Савойя, Буш-дю-Рон, Эро, Гар и других. Англия, по свойствам климата, требует мало орошения, но местами и здесь встречаются обширные местности, пользующиеся искусственным обводнением, например самые древние оросительные устройства, в Уилтшире, созданные в1690—1700 годах, занимают площадь около 15—20 000 гектаров. В 1743 году Дженингс устроил у Хоудена, близ Йорка, первые кольматажные луга.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Способы ирригации (орошения)

 

К основным способам орошения относится:

• полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;
• разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;
• аэрозольное орошение — орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;
• подпочвенное (внутрипочвенное) орошение — орошение земель путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;
• лиманное орошение — глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.
• дождевание — орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Современные технологии ирригации

 

       Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение. Капельный полив позволяет создавать рукотворные оазисы. Таким образом, капельное орошение позволяет выращивать овощи и фрукты, плодовые и декоративные деревья, кустарники, многолетние цветы ирозы, осуществлять озеленение и создание газонов и клумб, практически в условиях полупустыни и пустыни.  
      В настоящее время для ирригации используют поверхностные или подземные воды. Поверхностные воды - это ручьи, реки и озера. Возведение дамб через реку позволяет накапливать большое количество воды, создавая искусственное озеро или резервуар. Эта вода и используется для ирригации в засушливый сезон. Грунтовую воду берут из колодцев, редко из неглубоких скважин. В районах сильно удаленных от источников пресной воды используют системы опреснения, доставляя полученную воду на поля через систему каналов, канав, насосов и труб. Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение.  
      Капельное орошение – это организация полива, когда вода (часто вместе с питательными элементами) вносится малыми дозами непосредственно в прикорневую зону. При поливе малыми порциями и несколько раз в день растения усваивают влагу и питательные вещества наиболее эффективно. При этом сохраняется воздушная проницаемость почвы, что позволяет корням «дышать». Так как при капельном поливе внесение воды и удобрений происходит в прикорневую зону культурных растений, то для прочих растений (сорняков) создаются неблагоприятные условия, и развитие их замедляется, или же вовсе останавливается. Равномерность, которую обеспечивают системы капельного орошения (разброс менее 10%), позволяет забыть о возможном при обычном поливе переувлажнении одних участков (растений) и недоувлажнении других. 
      Капельный полив позволяет при малом расходе воды производить работы по укреплению склонов и откосов автомагистралей путём посева многолетних трав, предотвращающих поверхностный смыв почвы в период дождей.

Преимущества капельного полива:

• Значительное преумножение урожайности в теплицах и на грунтах (для томатов, огурца, капусты, картофеля, лука в 2 раза);
• Существенное снижение трудозатрат на полив и обработку, как на открытом грунте, так и в теплицах (с 30-40 до 2-4 чел-час/га);
• Улучшается «качество» продукции, товарный вид;
• Экономия воды и удобрений (в 2-3 раза);
• Эффективное потребление растениями удобрений (до 80%), не происходит засоление почвы;
• Возможность поливать в любое время, не рискуя вызвать солнечный ожог.

 

      При малообъёмной технологии  выращивания (объём корневой системы  ограничен и существенно меньше  зеленой массы растения). Питательные  элементы к растению поступают  только с водой. Цена ошибки  в таких системах очень высока  из-за малой емкости субстрата  и для обеспечения точности  используют компенсированные внешние капельницы. Некомпенсированные внешние капельницы часто используются там, где длина магистрали невелика и падение давления по длине несущественно влияет на расход капельницы. 
      Интегральные капельные линии (трубки с вмонтированными внутрь капельницами) благодаря простоте производства (малой стоимости) и применения, а также возможности скрытного размещения в почве получили широкое распространение, преимущественно, в открытом грунте. Компенсированные капельные линии применяют при значительных длинах линии или значительных уклонах (грядки, поливного участка). В таких условиях применение компенсированных капельниц более чем оправдано. Некомпенсированные капельные линии с успехом справляются с задачами полива при незначительных уклонах и длинах капельные линии (для капельниц различных производителей это может быть от нескольких десятков до сотен метров при разбросе расхода менее 10%). 
      Другим обязательным элементом систем капельного полива является трубопровод, доставляющий воду к участкам орошения и разводящий воду внутри него. А также, запорная арматура. Трубопровод должен быть рассчитан с учетом конкретных условий полива и размера участка. На больших площадях орошения осуществляют разбивку на более маленькие, а полив каждого из них осуществляют поочерёдно. Краны и клапана позволяют изолированно орошать один или несколько участков.  
      Не маловажным является применение в капельном орошении системы фильтров. Дело в том, что даже применение чистой воды (например, водопроводной) не гарантирует отсутствие микрочастиц в ней. Тем более если используется емкость предварительного хранения поливной воды и/или удобрений. Применение фильтров позволяет очистить воду от вредных микрочастиц, тем самым защитив растения от поражения и возможных заболеваний. 
      Для формирования удобрений, на промышленных предприятиях применяются специализированные автоматические растворные узлы, которые самостоятельно готовят питательный раствор в соответствии с программой питания, разрабатываемой агрономами. Автоматизированные растворные узлы обязательны при использовании малообъёмной технологии.  

 

 

 

2. Осушительная мелиорация
1. Мелиорация и осушительная мелиорация