СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к подготовке орошаемых земель на просадочных грунтах. В данном способе поставленная цель достигается тем, что создается противофиль-трационный экран на глубину, равную или большую, чем высота активного слоя почвы, который препятствует продвижению воды ниже активного слоя почв.
Инфильтрационная вода, с различной скоростью проходя через толщу разрыхленного горизонта далее останавливается выше противофильтра-ционного экрана. Отсутствие движения воды ниже активного слоя почвы позволит избежать развития деформации поверхности и сохранению ее качества в период эксплуатации.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к подготовке орошаемых земель на просадочных грунтах. Подготовку орошаемых площадей на просадочных грунтах обеспечивают равномерным увлажнением грунтов по всей площади. Равномерное увлажнение грунтов достигается созданием противофильтрационного экрана на глубине, равной или большей высоты активного слоя почвы. Разрыхленный в процессе пахоты горизонт толщиной, равной глубине вспашки или рыхления, по площади имеет неодинаковые степени водопроницаемости. Инфильтрационная вода, с различной скоростью проходя через толщу раз-рыхленного горизонта далее останавливается выше противофильтрационного экрана. Предотвра-щение движение воды ниже активного слоя почвы позволяет избежать развития деформации поверхности и сохранить ее качество в период эксплуа-тации.
Известен способ подготовки орошаемых зе-мель с просадочными грунтами путем их замачи-вания в строительном периоде (1). Согласно этому способу на сильнопросадочных грунтах при сред-нем и сложном микрорельефе поверхности подго-товку орошаемых земель производят в четыре этапа: грубая первичная планировка; замачивание поливных карт и выравнивание их поверхности; грубая вторичная планировка; замачивание полив-ных карт и капитальная планировка. Капитальная планировка проводится на четвертый год после начала работ.
Поливные карты замачиваются через парал-лельные, заглубленные до 0,5м от поверхности земли каналы, расположенные через 3-4м с мини-мальным или нулевым уклоном. Необходимое количество воды для замочки подается из расчета увлажнения верхнего расчетного слоя, но не более 5 м.
Однако этому способу присущи некоторые недостатки, в частности: громоздкость технологического процесса выполнения подготовительного периода (четыре этапа), нехватка воды на замачивание большой площади, так как целинные лессо-вые грунты расположены в безводных пустынях, трудность управления большим током воды, и при всем этом увлажнение 5 метрового слоя не спасает положения, так как просадочные массивы имеют мощности до 20...30 и более метров. За счет про-садки слоев ниже 5 метров происходят неравно-мерные деформации, ведущие к выполнению по-вторных планировок и разрушению оросительной сети. В районе распространения лессовых грунтов часто встречаются массивы, когда просадки начи-наются с глубины 5-6 м. (Яванский, Дангаринский, Ташрабадский массивы и др.), а верхняя толща не деформируется.
Другим способом является способ поэтапной подготовки орошаемых земель с просадочными грунтами (2). Авторы предлагают замачивать по-ливные участки (предварительно спланированные) по бороздам, без высева сельхозкультур с целью провоцирования просадок и снижения объема пла-нировочных работ в период эксплуатации. Состав и объем работ по этим рекомендациям также гро-моздкий. Например, для подготовки орошаемых земель на средне и сильнопросадочных грунтах выполняют следующие технологические опера-ции: первая капитальная планировка; вспашка; нарезка борозд; полив по бороздам для провоциро-вания просадок; послеполивная культивация; вто-рая капитальная планировка после завершения просадок. Здесь же рекомендуют проводить замоч-ку грунтов на глубину 5-6 м. при норме 15...20 тыс. м3 /га. Замачивание производится по незасеваемым бороздам подачей 8 - 10 поливов с межполивным периодом 2 - 4 суток.
Поэтапный способ подготовки от предыдуще-го отличается замачиванием по бороздам и неко-торым упрощением технологического процесса. В результате стоимость производства работ снижа-ется на 30%.
В то же время подача 15-20 тыс. м3/га воды для провоцирования просадок, при уклоне поверх-ности земли вдоль борозд 0,04 - 0,1 (земли перспек-тивного орошения в Республике Таджикистан и расчетного расхода поливной струи в борозду 0,05 - 0,7 л/с (из условия неразмываемости и ирригаци-онной эрозии лессовых почвогрунтов)), потребует значительного увеличения продолжительности периода подготовки орошаемых площадей и за-трат труда, материалов, оросительной воды и т.п.
Для уменьшения объемов планировочных ра-бот, обуславливаемых неравномерными просадка-ми поверхности поля, предлагается подавать воду в течении 4-5 лет освоения с помощью временной оросительной сети распределительных и поливных жестких и гибких трубопроводов, а затем строи-тельства стационарной оросительной сети. Пред-варительно проводят легкое выравнивание поверх-ности (до начала эксплуатации участки ежегодно планируются длиннобазовыми планировщиками).
Недостатки данного способа заключаются в том, что период строительства системы увеличива-ется, а объем планировки на орошаемых землях уменьшается незначительно. Кроме этого, совме-щение строительных и эксплуатационных работ затрудняет их выполнение.
Известен также “Способ подготовки орошае-мых земель на просадочных грунтах” (3). Согласно этому способу подготовка орошаемых площадей на просадочных грунтах обеспечивается равно-мерным увлажнением грунтов по всей площади и замачиванием сельскохозяйственных культур. Равномерное увлажнение грунтов достигается со-зданием двух последовательно расположенных по глубине горизонтов (верхнего и нижнего), получен-ных в результате глубокого рыхления на глубину, равную или превышающую толщину уплотненного при планировке слоя. Верхний разрыхленный гори-зонт толщиной, равной глубине разрыхления, по площади имеет неодинаковые степени водопрони-цаемости, но большие, чем нижний горизонт. Ниж-ний горизонт, образованный из грунтов естествен-ного сложения, по площади имеет одинаковые плотности и водопроницаемости. Инфильтрацион-ная вода, с различной скоростью проходя через толщу разрыхленного горизонта далее движется примерно с одинаковой скоростью. Равномерное движение воды по площади благоприятствует раз-витию равномерной деформации поверхности и сохранению ее качества в период эксплуатации.
К недостаткам данного способа относится не-возможность его применения при больших объе-мах планировочных работ (2500 - 5000 куб м/га), глубина уплотненного слоя составляет 0.9 - 1.5 м, что превышает технические возможности машин и механизмов (0.6 - 0.9 м). Кроме этого, при увеличе-нии объема планировочных работ увеличивается энергоемкость, металлоемкость и материальные затраты на единицу площади.
Целью изобретения является снижение капи-тальных затрат при вводе орошаемых земель с повышением качества выравнивания их поверхно-сти за счет равномерного увлажнения грунтов по глубине и по всей площади поливного участка, сокращение срока ввода и экономии воды.
Подготовка орошаемых площадей на проса-дочных грунтах обеспечивают равномерным увлажнением грунтов по всей площади (фиг). На чертеже обозначены: 1 - противофильтрационный экран; hср - глубина срезки; hпах - глубина пахоты; hПФЭ - высота противофильтрационного экрана; hнас - глубина насыпи; hупл - глубина уплотнения. Рав-номерное увлажнение грунтов достигается созда-нием противофильтрационного экрана на глубине, равной или большей высоты активного слоя почвы. Разрыхленный в процессе пахоты горизонт тол-щиной, равной глубине вспашки или рыхления, по площади имеет неодинаковые степени водопрони-цаемости. Инфильтрационная вода, с различной скоростью проходя через толщу разрыхленного горизонта далее останавливается выше противо-фильтрационного экрана. Предотвращение движе-ние воды ниже активного слоя почвы позволяет избежать развития деформации поверхности и со-хранить ее качество в период эксплуатации.
Подготовку орошаемых земель на просадоч-ных грунтах проводят в один этап. Он включает выполнение грубой планировки, создание проти-вофильтрационного экрана и окончательное вы-равнивание поверхности. Грубую планировку по-верхности, как обычно, выполняют скреперами, в результате чего вследствие неоднократных прохо-дов механизмов происходит уплотнение как есте-ственных, так и насыпных грунтов; причем глубина уплотненного слоя в местах насыпи (на величину высоты насыпи) больше, чем в местах срезки. При больших объемах планировочных работ глубина уплотненного слоя составляет 1.5 и более метра, что превышает высоту разработки всех землерой-ных машин.
Следовательно, после предпосевной вспашки или глубокого рыхления в подпахотном горизонте остается уплотненный при планировке слой грунта (линзы), имеющий намного меньшую степень водо-проницаемости, чем окружающий естественный грунт. Это препятствует равномерному увлажне-нию грунтов по площади и вызывает необходи-мость ежегодного выполнения больших объемов планировочных работ (величина просадки прямо пропорциональна водопроницаемости) и затрат огромных объемов поливной воды.
Создание противофильтрационного экрана на глубину, равную или большую, чем высота актив-ного слоя почв препятствует продвижению воды ниже активного слоя почв. Инфильтрационная во-да, с различной скоростью. проходя через толщу разрыхленного горизонта далее останавливается выше противофильтрационного экрана. Отсутствие движения воды ниже активного слоя почвы позво-лит избежать развития деформации поверхности и сохранению ее качества в период эксплуатации. После окончательной планировки земли сдают в сельскохозяйственный оборот.

SU 1584780 Al 15.08.1990
SU 3888695 A 15.11.1973
SU 1376964 Al 29.02.1988
US 5580192 A 03.12.1996