Глава 1. Организация орошения

§ 1. ОРОСИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Оросительная система представляет собой комплекс водозаборных, вододелительных и водосбросных сооружений, водопроводящей сети каналов, лотков и трубопроводов, контрольных устройств и технических средств для превращения воды из состояния поливного тока в состояние почвенной или атмосферной влаги, оптимальной для данного вида растений, размещенный на определенной орошаемой площади.

Оросительную систему в целом условно можно разделить на две части: межхозяйственную и внутрихозяйственную.

Основная задача межхозяйственной части оросительной системы — подача воды из источника орошения до границ орошаемых массивов колхозов и совхозов на основе плана водопользования.

План водопользования — это порядок пользования водоисточником на определенный отрезок времени с учетом требуемых расходов воды, размеров орошаемой площади, состава культур, режимов орошения и КПД системы.

Внутрихозяйственная часть оросительной системы размещается в пределах площади одного хозяйства (колхоза или совхоза) и обслуживает только одно хозяйство. Внутрихозяйственная часть системы эксплуатируется хозяйствами. Основная задача внутрихозяйственной части оросительной системы — подача воды от границ хозяйства до орошаемых полей, равномерное распределение воды по орошаемой площади и превращение ее из состояния поливного тока в состояние почвенной или атмосферной влаги, оптимальной для данного вида растений.

Мелкие оросительные системы могут обслуживать только одно хозяйство, то есть быть полностью внутрихозяйственными системами.

Внутрихозяйственная оросительная система включает: водопроводящую и водорегулирующую оросительную сеть каналов, лотков и трубопроводов; водоотводную (сбросную и дренажную) сеть; сооружения и арматуру на сети; поливную сеть (поливные борозды, полосы, чеки); технические средства для полива (поливную технику); дорожную и телефонную сеть; лесополосы; машины для подготовки орошаемых площадей к поливам.

Водопроводящая оросительная сеть состоит из хозяйственных распределительных и участковых каналов, проложенных по самым высоким местам орошаемой территории.

Водорегулирующая оросительная сеть состоит из временных оросителей и выводных борозд (временная оросительная сеть в земляном русле), передвижных или закрытых трубопроводов, передвижных шлангов, лотков.

Таким образом, водопроводящая и водорегулирующая оросительная сеть представляет собой систему водоводов различных порядков, обеспечивающую подвод воды к орошаемому массиву, ее распределение между отдельными участками, забор воды поливной техникой или ее питание.

Водоотводная сеть подразделяется на водосбросную и дренажную. Водосбросная сеть представляет собой систему водоводов, предназначенную для удаления с орошаемых площадей избыточных поверхностных вод. Она состоит из водосбросных каналов, проложенных по самым низким отметкам орошаемой территории. Дренажная сеть (закрытая или открытая) предназначена для понижения и отвода грунтовых вод.

Поливная сеть представляет собой систему поливных элементов (поливных борозд, полос, чеков), устроенных непосредственно на орошаемых полях.

Гидротехнические сооружения на оросительной сети по своему назначению подразделяются на водорегулирующие (регуляторы, водовыпуски, перегораживающие и водоподпорные сооружения), предохранительные (концевые и катастрофические сбросы), водопроводящие (дюкеры, акведуки, туннели), сопрягающие (перепады, быстротоки), сооружения для учета воды (водомеры).

Технические средства для полива (поливная техника) состоят из дождевальных и поливных машин, поливных трубопроводов и лотков, поливных трубок, сифонов и т. п.

Дорожная сеть состоит из эксплуатационных, хозяйственных и полевых дорог шириной 5...8 м.

Защитные лесные полосы шириной от 3 до 100 м устраивают вдоль каналов и дорог.

Площадь земель, пригодных для орошения, включая оросительную и дорожную сеть, лесополосы, постройки и прочее, называется орошаемой площадью брутто.

Площадь орошаемых земель, занятая сельскохозяйственными культурами, называется орошаемой площадью нетто.

Отношение орошаемой площади нетто к орошаемой площади брутто называется коэффициентом использования орошаемой площади (КЗИ).

При подаче воды по оросительной сети и при распределении ее по орошаемому полю часть воды теряется на просачивание ниже корнеобитаемого слоя почвы, на поверхностные сбросы, на испарение. Отношение суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур (за вычетом используемых естественных запасов влаги) к объему воды, забранной из источника орошения, называется коэффициентом использования воды (КИВ) в системе.

Отношение суммарного водопотребления (за вычетом естественных запасов влаги) к объему воды, поданной из водопроводящей или водорегулирующей сети на орошаемые поля (или к объему воды, забранной поливной техникой), называется коэффициентом полезного использования воды на поле или коэффициентом полезного действия (КПД) техники полива.

Суммарным водопотреблением называется объем воды, расходуемый растениями на транспирацию и поверхностью поля на испарение.

Современные оросительные системы должны иметь высокие значения КЗИ и КИВ.

Поливная техника должна обеспечивать высокий КПД техники полива.

§ 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА В ОРОШАЕМЫХ ХОЗЯЙСТВАХ
На результаты хозяйственной деятельности в орошаемом земледелии, так же как и в других отраслях производства, большое влияние оказывают формы организации труда.

Основная форма организации труда в хозяйствах (колхозах и совхозах) — постоянная производственная бригада. За ней закрепляют технику и другие средства производства.

Оптимальная площадь, закрепляемая за бригадой, число работников в ней, число и состав механизмов зависят в основном от вида возделываемой культуры, числа поливов и от уровня механизации всех сельскохозяйственных процессов. Например, в Средней Азии в хлопководческих хозяйствах оптимальная площадь, закрепляемая за бригадой, колеблется от 100... 120 до 200...220 гa, а в виноградарских хозяйствах — от 40... 60 до 100...120 га.

Основные формы бригад: комплексная, специализированная отраслевая, тракторная самостоятельная, бригада комплексной механизации.

Комплексные бригады обслуживают несколько отраслей, например растениеводство и животноводство. Специализированные отраслевые бригады обслуживают отдельные отрасли: овощеводство, садоводство, хлопководство и т. п. Самостоятельные тракторные бригады обслуживают одну или несколько полеводческих бригад. Бригады комплексной механизации выполняют все работы без затрат ручного труда.

Наибольшее распространение имеют специализированные отраслевые бригады (полеводческие и тракторно-полеводческие).

Главная и наиболее рациональная форма организации труда в бригадах — звенья. Звено состоит из группы работников (механизаторов, рабочих, поливальщиков), выполняющих основные сельскохозяйственные работы или отдельные виды работ на закрепленном за ними участке. Звено — составная часть бригады и работает под руководством звеньевого, который выполняет все работы наравне с другими членами звена. Звеньевой — это квалифицированный работник, хорошо знающий сельскохозяйственную технику и передовую технологию возделывания и уборки сельскохозяйственных культур. Основные формы звеньев: механизированная, комплексная, комплексная механизация. В механизированных звеньях основные работы выполняют механизаторы, а вспомогательные — рабочие, поливальщики. Недостаток такой формы организации — сравнительно большие затраты труда. Звенья комплексной механизации организуют при более высокой степени механизации и укомплектовывают только механизаторами. Звено выполняет работы своими силами и средствами.

Перед началом полевых работ звену выдают технологические карты по каждой культуре, в которых указаны последовательность и сроки выполнения всех работ. Эти карты составляют специалисты хозяйства с участием звена.

На орошаемых землях возможна также организация тракторных бригад без звеньев.

§ 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ОРОШАЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ
За звеном или бригадой закрепляют несколько (или один) поливных участков. Поливной участок — основная территориальная единица орошаемого массива. Внутри поливного участка отсутствует сеть постоянных каналов. Поливы и механизированные обработки, а также все механизированные работы по подготовке площади участка к поливам проводят обособленно.

На инженерных оросительных системах поливные участки по возможности должны иметь прямоугольную форму. Площадь их в зависимости от способа и техники полива, возделываемой культуры, водопроницаемости почв и других факторов может изменяться в пределах от 20 до 100 га. Однако в некоторых случаях, например в предгорных и горных районах со сложным рельефом, поливные участки могут иметь неправильную форму и площадь меньше 20 га.

Рациональные размеры поливных участков в каждом конкретном случае устанавливают на основании сравнительных технико-экономических расчетов возможных вариантов организации внутрихозяйственной части оросительных систем. Размеры поливных участков должны позволять качественно и своевременно проводить все работы поливного цикла в сжатые, агротехнически допустимые сроки. Длина поливного участка, равная длине гона трактора, по возможности должна быть не менее 400...600 м с тем, чтобы не снижалась производительность тракторных агрегатов. Например, в хлопководческих и виноградарских хозяйствах Средней Азии средняя длина гона трактора равна 500... 800 м. Площадь поливного участка по возможности должна быть кратной сменной производительности тракторных агрегатов.

В районах с сильными ветрами длина и ширина поливного участка не должны превышать 25-кратной высоты лесополос, чтобы лесополосы, размещаемые по границам участка, могли уменьшать силу ветра. Лучше, когда площадь поливного участка равна площади всего орошаемого севооборота или одного из полей. Средние площади полей севооборота, например на орошаемых землях юга Украины, следующие: для зерно- кормового направления — 80...95 га, овоще-кормового — 40...60, зерно-свекловичного — 70 га. Средняя площадь рисовых чеков 4 га, рисовых карт 8... 12 га.

К поверхности поливных участков под полив по бороздам предъявляются следующие основные требования:

• поливной участок между постоянными оросителями должен иметь нерасчлененную поверхность без дробления ее уступами на отдельные делянки или площадки;
• уклон в направлении полива должен быть от 0,00025 до 0,3;
• уклон по длине поливной борозды может изменяться на малых уклонах (средний уклон борозды 0,003) в 10 раз, на больших уклонах (средний уклон борозды 0,02) в 5 раз;
• встречные уклоны по длине борозды не допускаются;
• уклоны поперек направления полива выбираются в зависимости от техники полива и особенностей рельефа местности;
• отклонения отдельных точек рельефа от средней линии не должны превышать 5 см на безуклонных полях (например, на рисовых чеках), 5...8 см на уклонах 0,001...0,005 и 8... 10 см на уклонах 0,005...0,01.

§ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОЛИВОВ И ОБРАБОТОК ПОСЕВОВ
Число поливов и сроки их проведения устанавливают на основе режимов орошения, разрабатываемых для каждой сельскохозяйственной культуры в зависимости от климатических, почвенных и гидрогеологических условий.

Полив — основная операция, определяющая сроки и последовательность проведения обработок посевов.

Поливу предшествует устройство поливных элементов (борозд, полос, чеков), внесение удобрений, нарезка временной оросительной сети. Причем нарезка борозд с одновременным внесением удобрений, например, во избежание потерь удобрительных свойств удобрений должна производиться непосредственно перед поливом, обычно за 0,5... 1 сут. до него. Сразу же после нарезки поливных борозд нарезают временную оросительную сеть и начинают полив.

Через 1...3 сут. после полива производят культивацию почвы. Оптимальные сроки послеполивной культивации определяют поспеванием почвы. Запаздывание культивации ведет к потере почвенной влаги, пересушке почвы и образованию почвенных глыб.

Следовательно, поливы должны проводиться в строгой увязке с другими сельскохозяйственными операциями, с общим технологическим процессом возделывания сельскохозяйственных культур на основе передовой технологии и высокого уровня механизации.

Увязать поливы с механизированными обработками почвы можно только путем сосредоточенных поливов. Для их организации площадь бригадного участка делят на несколько (желательно равновеликих) участков суточного полива площадью по 8... 15 га. Участки суточного полива поочередно включаются в полив и после внесения заданной поливной нормы выключаются из полива. Причем каждый участок суточного полива надо включать в полив в течение суток. Выключать его из полива следует также в течение суток. В этом случае почва к послеполивной культивации поспевает одновременно на всем участке.

Площадь участка суточного полива принимается равной дневной производительности трактора, занятого на послеполивных  обработках сельскохозяйственных культур. Эта производительность колеблется от 8 до 15 га. Таким образом, ежесуточно из полива выходят участки площадью по 8...15 га.

Сосредоточенные поливы дают возможность построить технологический процесс при комплексной механизации возделывания сельскохозяйственных культур, повысить производительность труда при поливах, улучшить использование воды, снизить затраты труда на обработку посевов. Так как производительность поливальщиков на поливе, равная 0,4...4 га/смену, значительно ниже производительности трактора на обработках посевов, то для организации сосредоточенных поливов необходимо в составе бригады иметь звено по-ливальщиков, способное обеспечить за смену распределение воды на площади 8... 15 га. Численность звена поливальщиков колеблется от 2 до 12 человек и более. Она зависит от площади участка одновременного полива и производительности труда поливальщиков.

Работа поливальщиков состоит из трех операций: подготовки к поливу, непосредственного распределения воды на участке и наблюдения за поливом. Подготовительные процессы могут выполнять менее квалифицированные поливальщики.

После распределения воды по всей площади участка 1...4 поливальщика остаются наблюдать за ходом полива, а остальные члены звена переходят на следующий участок для подготовки его к поливу.

Внедрение новой, высокопроизводительной техники полива позволяет намного сократить численность звена и способствует организации сосредоточенных поливов.

Политый участок по мере поспевания почвы (через 2...3 дня) обрабатывают в двух направлениях.

Сосредоточенные поливы хлопчатника (по данным МГМИ) позволили сократить затраты ручного труда на прореживание и мотыжение в 2,5 раза, уменьшить продолжительность проведения агрокомплекса с 15...20 до 10... 12 дней, сократить затраты воды при каждом по-ливе на 300...700 м^га, уменьшить поверхностный сброс воды с 15...25 до 6... 10%, повысить производительность труда поливальщиков на 15...20%.

За счет сосредоточенных качественных поливов и своевременных послеполивных обработок урожайность сельскохозяйственных культур увеличивается, а себестоимость продукции снижается.

При сосредоточенных поливах поливная вода должна подаваться большим расходом поочередно на сравнительно небольшие (по 8... 15 га) участки суточного полива. Это предопределяет сравнительно большие поперечные сечения водопроводящей сети (каналов, лотков, трубопроводов).