При геометрическом моделировании рельефа поля для задач мелиорации основными требованиями к моделированию являются планировка и орошение.
Рассмотрим первое из них. Планировка поля для оптимального орошения требует наиболее плоской планировки. При этом микрорельеф местности не всегда идеален. Ясно, что имеющие выемки требуется закопать, а выпуклости срезать. Проблемой является то, что при такой планировке теряется гумусный, плодородный слой почвы, который расположен в верхнем слое земли, имеет мощность до 20–25 см, и восстанавливается годами при условии усиленных мелиоративных действий, требующих больших экономических затрат. Решение проблемы должно быть направлено на сохранение плодородного слоя почвы. На сегодняшний день имеется решение данной проблемы путем отделения плодородного слоя, произведения планировки, а затем равномерного произведения насыпи. Данный метод тоже малоэффективен, так как в процессе его применения происходит отчуждение почвы, теряется своего рода контакт с подземными водами, разрушается микробиологическая среда.
К решению задачи нужно подходить наиболее оптимально, не нарушая природный баланс. Планировку необходимо произвести, сохраняя плодородный слой или с частичной потерей. Отсюда возникает и вторая проблема — орошение.
Орошение неровной поверхности само по себе имеет ряд проблем. В частности, происходит затопление некоторых участков, неравномерное орошение, высокое течение воды по склонам, которое приводит к эрозии грунта, смыванию плодородного слоя, что крайне неблагоприятно.
Проблема состоит в том, что требуется равномерное распределение воды по неровной поверхности. От тех участков, где требуется небольшой объем воды, в особенности в выемках, которые наиболее насыщены влагой в период осадков, необходимо отвести сток воды и направить его в те участки, где она востребована или в водоотвод, сэкономив, таким образом, воду.
Проблема требует управления водотоком, сохранения оптимального течения, равномерного распределения и возможности водоотвода, что крайне важно при нынешних экономических условиях дефицита воды в среднеазиатском регионе, в особенности, в Узбекистане. Нельзя допустить излишних затрат воды, нерационального ее использования. В связи с этим требуется найти другие пути решения проблемы, иные модели орошения, особенно важно изменение структуры орошения по бороздам.
Связывая эти две проблемы, требуется разработка наиболее близкой к реальности модели рельефа поля, построение на ее основе проектной модели для решения задач мелиорации, в особенности орошения.
Основываясь на геодезической сетке с числовыми отметками, можно провести горизонтали различного уровня сечения и по ним вычислять углы ската, наклонности, то есть охарактеризовать черты рельефа для наглядности, что уже широко известно и в полной мере применяется. Но проблема в том, что поверхности между горизонталями принимаются за ровные плоскости или за линейные поверхности, что видно при профильном сечении рельефа на приведенном рисунке.
Из чертежа видно, что проведенная ломаная линия по точкам пересечения секущих горизонтальных плоскостей с рельефом дает характеристику рельефа, но она имеет отклонения от реальных очертаний. Метод горизонталей вполне приемлем в картографо-геодезических целях, и даёт полную информацию о регионе, о ландшафтном строении. Но как только проблема связывается с мелиоративной задачей, где масштабы чертежа более крупные (1:1000, 1:1500), то становятся необходимы более точные и информативные данные, и метод горизонтальных сечений усугубляется. Требуется провести горизонтальные плоскости с наименьшим расстоянием друг от друга.
Современные технологии требуют и дают возможность полной информативности. Зная геоморфологию рельефа можно построить ее в трехмерном пространстве, а на ее основе получить всю требуемую информацию о каждом секторе, квадрате. Применяя компьютерные технологии, можно построить топографическую поверхность, на основе которой требуется разработка модели для решения мелиоративных задач, в частности орошения.
Литература:
1. Каганов М. А. и др. Физические проблемы мелиораций и обработки почв. Сборник статей — Л.: Колос, 1970.
2. Прока В. Е., Моток В. Е., Войну Р. И. и др. Ландшафтное картографирование земель для целей мелиоративного строительства. Кишинев, Штинца, 1978.
3. Духовный В. А. Мелиорация и водное хозяйство засушливой зоны. Ташкент, Мехнат, 1993.
4. Дубенок Н. Н., Шуляк Н. Н. Землеустройство и картографирование мелиорируемых земель. Ташкент, 2000.
