В период интеграции мировой общественности и поэтапного перехода к рыночным отношениям в Республике Узбекистан достигнуто развитие в водном и сельском хозяйстве, совершенствование и рациональное использование водных,земельных, энергетических и других ресурсов. Это связано с применением и внедрением в производство современных и перспективных технологий и технических средств с автоматизированными системами рабочего органа. Необходимость повышения эффективности орошаемого поля созрела сегодня особенно в условиях дефицита водных ресурсов в аридной зоне Республики Узбекистан. Поэтому перед специалистами водного хозяйства ставят задачу бережного и рационального использования ресурсов воды, которыми располагает Узбекистан. Одним из решающих эту задачу направлений является качественная планировка орошаемых земель в целом и точная планировка каждого поливного участка в частности.
Планировка орошаемых земель относится к числу важных земледельческих операций в составе мелиорации при сельскохозяйственном производстве. На хорошо спланированных полях обеспечивается равномерное распределение влаги, способствующее значительному повышению урожайности всех культур, отсутствию локальных скоплений воды, чем практически исключается заболачивание, пятнистое и повторное их засоление. Однако состояние существующей оросительной системы не отвечает современным требованиям и нуждается в переустройстве и проведения значительных работ, в частности, по планировке поливных земель.
Существующие методы технологии производства планировочных работ выполняются без учета специфических особенностей грунтов, погодных условий, применяемых машин и процессов, происходящих при планировке и направлены на создание ровной поверхности орошаемых полей. Методы определения объемов земляных работ, оценки качества планировочных работ и прогноза деформаций поверхности не учитывают состояние грунтов активного слоя, а методы оценки надежности равномерного увлажнения орошаемого поля и вовсе отсутствуют. В результате существующие технологии планировки орошаемых земель далеки от оптимальных, а их технико-экономические показатели не высоки. Это обусловило необходимость постановки и решения проблемы совершенствования научных основ технологических процессов планировки при освоении и реконструкции орошаемых земель и разработки на этой основе новых, более эффективных, отвечающих современным требованиям экологии и ресурсосбережения технологий планировки орошаемых земель.
В последнее время, как меры улучшения качества планировки полей, делается основная ставка на уменьшение допустимого отклонения спланированной поверхности поля до ±2 см против принятого ранее нормативного ±5 см. Такая точность планировки поверхности поля возможно и может оправдать себя лишь при поливе сельхозкультур напуском воды по полосам, когда вода подается по спланированной поверхности. Однако, при поливе по бороздам, как показывают наши исследования, нет необходимости производить планировку всей поверхности с такой точностью, где полив осуществляется по бороздам. В этом случае успех полива во многом зависят от параметров борозды и в первую очередь от соблюдения равномерного уклона ее дна. Имеющийся опыт поверхностного полива по бороздам показывает, что даже при довольно точной планировке поверхности поля (±5 см), увлажнение по длине борозд при нормативном расходе оросительной воды получается очень разное как по величине, так и по времени. Такие положение возникает, главным образом, из-за несоответствия продольного профиля дна борозды продольному профилю спланированной поверхности поля, т. е. продольный профиль дна нарезаемой борозды как правило копирует профиль спланированной поверхности поля. В результате этого, ряд преимуществ, связанный с высокоточный планировкой поверхности поливного участка не реализуется, например, такие как равномерность увлажнения почвы в пределах данного участка, экономия оросительной воды при поливе, сокращение продолжительности полива. С другой стороны планировка полей с указанным отклонением ±2 см связана с большими трудовыми и энергетическими затратами, требующими немало времени. Кроме того, уменьшение допустимого отклонения до ±2 см по сравнению с нормативным допуском ±5 см увеличивает объем земляных работ при планировке до 300 м3 на каждый гектар.
Из выше изложенного можно сделать вывод, что при поливе по бороздам нет необходимости уменьшать допустимое отклонение на всю поверхность орошаемого поля, а жесткие требования надо ставить на продольный профиль дна борозды, уменьшением допуска до ±2 см, за счет повышения уровня автоматизации машин для нарезки борозд.Разработанная технология для создания устойчивого профиля спланированной поверхности орошаемого поля и равномерное увлажнение почвы при орошении по бороздам состоит из следующих операций: подготовительные работы; геодезические разбивочные работы; рыхление грунта до проектной глубины, т. е. до «нулевой» отметки; планировочные работы (грубое выравнивание);послойное уплотнение насыпаемого грунта в понижениях с увлажнением его до оптимальной влажности; окончательная планировка поверхности поля; контроль качества планировки; нарезка борозд по заданному уклону и уплотнение их ложа. На участках, подлежащих планировке, при необходимости согласно технологии выполняет определенные подготовительные работы, связанные с очисткой площади, а также ликвидируется отдельные элементы, явно выраженные впадины и т. д.
Производству планировочных работ должны предшествовать геодезические разбивочные работы. Рыхление грунта до проектной «нулевой» отметки выполняется навесными рыхлителями с целью облегчения работы землеройно-транспортных машин при срезке грунта. При планировке поливных участков основной объем земляных работ выполняется скреперными агрегатами, которые производят срезку грунта с мест возвышений, перемещение и отсыпку его в места впадин. При выполнения планировки необходимо предусмотреть уплотнение подсыпного грунта. Для качественного уплотнения надо увлажнять грунт до оптимальной влажности. Грунт в подсыпках должен быть уплотнен до плотности материкового. Выполнение этих операций требует, чтобы укладка грунта скрепером производилась послойно. После окончания скреперных работ на участке производится окончательная планировка поверхности поля длиннобазовым планировщиком. После обработки участков длиннобазовым планировщиком, где планировочные работ были выполнены на каждом поливном участке по тем же точкам сетки 20x20 м, что и осуществленный ранее вынос проекта планировки в натуру, выполняется контрольная нивелирная съемка. Заключительным этапом данной технологии является нарезка борозды по заданному уклону и уплотнение их ложа. В настоящее время после обработки почвы (вспашка, глубокое рыхление, лущение, дискование, фрезерование, боронование, прикатывание) нарезают борозды относительно подготовленной поверхности поля. При этом продольный профиль дна борозды и его уклон не получаются, как правило, такими как этого требует гидравлика для беспрепятственного и равномерного течения оросительной воды. Такое положение происходит на практике и подтверждается нашими исследованиями, которые показывает, что даже при высокой точности спланированной поверхности орошаемого поля продольный профиль дна нарезаемых борозд обычно отличается большими отклонениями. Все это требует больших затрат труда как при планировке, так и при поливах и не обеспечивает равномерности увлажнения почво-грунта как по толще корнеобитаемого слоя, так и по длине борозды. В начале борозд, откуда подается вода, увлажнения по глубине получается максимальное, а в конце — минимальное. В такой-то мере выровнять увлажнение почвы возможно по максимальному значению, но достигается это благодаря значительному увеличению непроизводительных затрат оросительной воды и времени полива.
С целью устранения этих недостатков нами разработана технология и необходимые средства для ее оснащения, позволяющие при более грубой планировке всей поверхности поля обеспечить точный продольный профиль борозди с изменяющейся плотностью грунта в ложе по ее длине. Эта технология позволяет обеспечить получение высокой точности продольного профиля борозды, что является обязательным фактором для нормального распределения оросительной воды по ее длине, не требует высокой точности планировки поверхности поля. Последнее позволяет расширять пределы допустимых отклонений поверхности поля при планировке, благодаря чему обеспечить практически несложное получение ровной поверхности поля, а также сократить объемы работ и удельную стоимость их выполнения. Путем достижения изменяющейся плотности грунта в ложе по длине борозды обеспечивается равномерное увлажнение корнеобитаемого слоя почво-грунта при сокращенной норме полива.
Отмечая такую закономерность нами выдвинута гипотеза по ликвидации неравномерности увлажнения путем создания в ложе борозды неравномерного уплотнения, грунта по ее длине, с плавным изменением плотности грунта от максимального значения в начале к минимальному — в конце. Для получения неравномерного уплотнения разработана технология, состав и последовательность выполнения операций которой заключаются в том, что после выполнения планировки поверхности поля с относительно невысокой точностью устраиваются борозды с проектным уклоном и уплотненным ложем. Эта работа выполняется машиной с комбинированным рабочим органом, который состоит из двух отдельных рабочих элементов: бороздоделателя и уплотнителя. Оба элемента рабочего органа подвижно смонтированы на основной раме. Бороздоделатель нарезают борозды, начиная от минимально необходимой-расчетной глубины в их начале с равномерным увеличением ее до проектной — в конце борозд. Во время нарезки борозд уплотнитель находится в нерабочем положении. На обратном пути бороздоделатель поднимается их работу включается уплотнитель, работа которого начинается с нулевого значения в конце борозды и равномерно увеличивается до проектной глубины борозды в их начале. Движение вспомогательных рам приводится гидроцилиндрами, управление которыми производится электрогидравлическим распределителем с помощью систем для автоматического управления высотного положения рабочих элементов.
Сформированное таким образом ложе борозды при подаче в нее воды способствует получению переменной скорости фильтрации с увеличением ее к концу, где плотность грунта меньше в сравнении с плотностью в начале борозд. Благодаря этому, в зоне влияния борозды происходит равномерная фильтрация, что способствует равномерному поглощению воды по всей длине борозд, а следовательно, и равномерному увлажнение корнеобитаемого слоя. В результате применения данной технологии с использованием системы автоматического управления рабочими органами машин при выполнении основных операций (рыхление грунта, планировка поверхности поливного участка, нарезка борозд и уплотнение их ложа) достигается качественная выравненность орошаемого поля, а уплотнение грунта в подсыпках обеспечивает устойчивый профиль поливного участка, равномерного его увлажнения и минимальный расход оросительной воды, что дает возможность вводить в эксплуатацию спланированный участок в сельскохозяйственное производство в первые годы освоения.
При выполнении данную работу предусматривается следующие:
– выбор и обоснования опытного участка используя почвенных, климатических характеристик и сортов сельскохозяйственных угодий;
– планировать полевые исследования по наблюдению мониторинга всех процессов;
– оценка эффективности наблюдения качества полива, урожайности сельскохозяйственных культур, режим орощения и КПД годовой поливной техники.
Попредлагаемой технологии подготовленные площади орошаемой по бороздам с применением технические средства с автоматизированными рабочими органами обеспечивает экономию поливной воды в период развития сельскохозяйственных культур и равномерность развития культур, в результате которого повышается эффективность урожая.
Литература:
- Указ Президента Республики Узбекистан “О мерах по коренному совершенствованию системы мелиоративного улучшения земель” от 29.10.2007 г. http://www.norma.uz/publish/doc/text94884
- Ясинецкий В. Г., Фенин Н. К. Организация и технология гидромелиоративных работ. — М. Агропромиздат,1986.
- ШНК 4.02.01–04.Сборник I. Земляные работы. — Т.: Госкомитет РУз по архитектуре и строительству,2005.
- Муратов А. Р.,Фырлина Г. Л. Организация и технология гидромелиоративных работ. Т.: Изд-во Национального общества философов Узбекистана. 2007.
- www.sani.com.cn
