4.1.1 Жердің артық ылғалдануының себебі жəне сумен қоректену түрі
Құрғатудың табиғи құрылымына батпақтар, батпақтанған жəне жоғары дəрежеде артық ылғалданған минералдық жерлер жатады. Олардың арасындағы өзгешелік, органикалық дененің (торфтың) қабатының қуатына жəне орналасуына байланысты анықталады:
құрғатқаннан соң торфтың қалыңдығы 30 см жоғары болса, онда ол батпақ;
құрғатқан соң торфтың қалыңдығы 30 см кем болса, онда ол батпақтанған жерлер;
құрғатқан жерде торф болмаса, онда ол жоғары дəрежеде артық ылғалданған минералдық жерлер.
Торфқа құрамында 50-75 пайыздан кем күлденген (топырақтың құрғақ салмағымен салыстырғанда минералдық бөлшектердің па- йызға шаққандағы шамасы) топырақтар жатады. Торфтың күлдену шамасы жəне құрамы, торфты құрайтын өсімдіктердің (шалғынды, қияқты, ағашты-қамысты, жасыл мүк, ақ мүк) түріне органикалық заттардың шіру дəрежесіне (20 пайыздан кем болса, нашар шіритін торфтар; 20-35 пайыздың арасында болса – орташа шіритін торфтар, 30 пайыздан жоғары болса өте тез шіритін торфтар) жəне батпақ- тардың қатар орналасқан жерлермен байланыстық жағдайына бай- ланысты (көшінді күлдер). Торфты жерлердің қабатының қуатына байланысты торфтың қалыңдығы 1 метрден кем болса, кішкентай (кішкентай қуаты) торфтар, 1-3 метр аралығында орташа жəне 3 метр- ден жоғары болса, қуатты деп бөледі. Батпақтарды жердегі орналасу бедеріне байланысты төменгі (евторфтар), өтпелі (мезоторфтар) жəне жоғары (алиготорфтар) деп бөлінеді. Егіншілікке күрделі іргесі бар əртүрлі шөптерден жəне ағаштық қалдықтардан пайда болған жоғары дəрəжелі күлді жəне өте тез шіритін төменгі батпақтар өте бағалы.
Минералдық топырақтардың батпақтану дəрежесі бойынша ашылмаған (1,3 метр тереңдікте құнарсыз жабысқақ белгісі бар), өте терең жабысқақ (нашар жабысқақ), жабысқақ жəне жабысатын бо- лып бөлінеді. Оларды құрғатудың қажеттілігі топырақты құрайтын
14–1125
209
жыныстарға жəне ауылшаруашылығына пайдалану жағдайына бай- ланысты анықтайды. Жабысқақ жəне жабысатын топырақтарды құрғату, табиғи шабындықтан басқа пайдаланудың барлық түрінде қолданылады. Терең жабысқақ топырақтарды бақтар отырғызу, ал ауыр саздақты жабысқақ топырақтар – дəнді дақылдар мен көкөністі ауыспалы егістікке жəне шабындыққа арнап құрғатады. Ауыр салмақ- ты сазды құнарлы жабысқақ топырақтардың өзін бау-бақшаға жəне жылуды сүйетін дəнді дақылдарға қарқынды пайдаланғанның өзінде құрғатуды талап етеді. Бірінші кезектегі құрғату мелиорациясының табиғи құрылымы техникалық, экономикалық жəне экологиялық негіздеудің негізінде таңдап алынады.
Жоғары ылғалданған жер табиғи дəлелдемелердің жан-жақты бірлесіп əсер етуінің жиынтығынан пайда болады. Оның негізгісі мыналар: ауа райы (жауын-шашынның мөлшері буланудың ша- масынан көп болғандықтан жер батпақтанады), геологиялық құрылымы (геологиялық құрылымның төменгі жағына орналасқан үлкен батпақты аймақтар), гидрогеологиялық жағдайы (жер асты суының жақын орналасуы, су ағыны бар қабаттардың барлығы жəне олардың жоғарғы қысымды сулармен байланысы), жер бедеріне (жер бетінің еңештігіне бір-бірімен қиылысып жатуына), гидрогеологиялық жағдайына жəне аймақтағы табиғи кəріздердің (өзендегі су деңгейіне, өзен желілерінің жиі орналасуына, қарғын суларымен бастырылып қалу жағдайына) барлығына байланысты.
Жердің батпаққа айналуына əсер ететін жасанды немесе табиғи- техникалық дəлелдемелерге: суқоймаларының, су өткізгіштер мен су бөгейтін құрылыстардың əсерінен жерді сумен бастырылуы жəне су астында қалуынан, сонымен бірге сумен қамтамасыз ететін жүйесін пайдаланғанда өзге арналарының шөгіндіге толып суды сіңіру қабі- летінен айырылуы (өзен жиегіндегі жерлерді айдау, топырақтың беткі қабатын шаюға қарсы шаралардың болмауынан) жатады Жерлердің батпақтануының себебі жолдардың құрылысын дұрыс жүргізбеуден, ауыр ауылшаруашылық техникаларын қолданудан (то- пырақтың жоғарғы қабатының тығыздануынан суды сіңіру қабілеті нашарлайды), сонымен қатар ағаштар жəне бұтақтарды қырқудан (биологиялық кəрізді жоюдың нəтижесінен) болады.
Табиғи техникалық құрылымдардың сумен қоректену түрі, негізінен артық судың шығатын көзіне байланысты анықталады. Бес түрлі сумен қоректену түрін бөліп көрсетуге болады: ауа райы, жер асты суы, жоғарғы қысымдағы жер асты суы, беткейлік (делювиалдық) жəне ағынды жуатын (аллювиалдық).
Сандық негізі бойынша сумен қоректенудің түрін ауа райылық, гидрогеологиялық, топырақтық жəне гидрогеологиялық зерттеулер- дің негізінде бөледі.
Су қорының тепе-теңдігінің кіріс бөлігін (жауын-шашын, жер бетіндегі ағын су, жер асты жəне жоғарғы қысымды су, топырақтағы жəне жер бетіндегі будан айналған су) – Пр мына өрнек бойынша табуға болады:
Пр – Pр = ΔW,
мұнда, Pр – су қорының тепе-теңдігінің шығыс бөлігі (топырақ жəне су бетінен булану, өсімдіктің жапырағынан болатын транспирация, аймаққа келіп түсетін су ағыны жəне шығатын ағысы); ΔW – топы- рақтың беткі қабатындағы жер асты су мен топырақ қабатының ылғал алмасу аймағы жəне жер асты суындағы ылғал қорының өзгеруі.
Жер асты су жəне топырақ қабаты арасындағы су алмасу шама- сын сандық мəні бойынша бағалау үшін топырақ қабаты мен жер асты суының орналасу аймағының жəне жер асты суы қорының, құрамына судың жер бетінен су алмасу аймағына жəне жер асты суының деңгейіне дейін сүзілуі (жер бетіне қарай жылжуы), су ал- масу аймағынан будың қорлануы, жер асты суының бетінен булану (алмасу аймағынан құстармен судың жылжуы) кіретін, тепе-теңдік теңдеуін пайдаланады.
Жоғарғы дəрежеде ылғалданған жерлердегі су қорының тепе- теңдік теңдеуінің негізгі кіріс бөлігіне жауын-шашын мөлшері, шы- ғыс бөлігіне булану жатады.
Жер асты суымен жəне жоғарғы қысымдағы жер асты суымен қоректенудің ең жоғарғы мəні баспалдақты сайлы батпақта (1,8 мм/ тəулікке дейін) жəне жердің терең сайларында орналасқан батпақта кездеседі.
Жоғары дəрежеде ылғалданған жерлердің жер асты суымен қоректену қарқыны (g) бойынша мынадай төрт топқа бөлінеді: на- шар (g < 0.2 мм/тəулік); орташа (g = 0.2 – 0.6 мм/тəулік); жоғары (g = 0.6 – 1.5 мм/тəулік) жəне өте жоғары (g > 1.5 мм/тəулік).
Топырақтың негізгі су-физикалық қасиеті: көлемдік салмағы (γ, г/см3); қуыстығы (m); сүзілу көрсеткіші (Кф, м/тəулік), суды бе- ру қабілеті (μ) жəне жер асты суының деңгей өзгеріп отыратын қабаттың қуаты (Н, м) бір-бірімен мына эмпирикалық (тəжірибелік) байланыстармен байланысты:
m = 94.75 – 33.72 · γ;
μ = 01153/8 · H 3/4 – торфтың топырақтарға;
μ = 0.56 · Кф· H 1/3 – минералдық топырақтарға.
Құрғатудың əдістері жəне түрі
Құрғатудың əдістемесі, негізінен жоғары дəрежедегі ылғалданған жерлердің ыңғайсыз ылғалдану тəртібіне, шаруашылыққа пайдалану- ға оңтайлы етіп түрлендіру мақсатындағы іс-əрекеттің қағидасын мінездейді. Ол мелиоративтік шаралардың бағытын анықтайды.
Құрғатудың əдісі – жоғары дəрежеде ылғалданған жерлердегі жер бетіндегі жəне жер асты суын жинаудың жəне алып кетудің əдістері. Ол негізінен техникалық (инженерлік) құралдардың жəне агротехникалық əдістердің бірлесіп атқарған іс-əрекетін көрсетеді. Жерді құрғатудың əдістемелері жəне əдісі 16-кестеде келтірілген.
16-кесте
Құрғатудың негізгі əдісі мен тəсілдері
Сумен қоректену түрі
|
Құрғату
Əдісі Тəсілі
|
|
|
Жауын-шашынмен қоректену
|
Жер бетіндегі су ағы- нының жылдамдығын үдету
|
Су жинайтын арықтар, қолдан қазылған арналар жəне агромелиоративтік шаралар
|
Жер асты сумен қоректену
|
Жер асты суының деңгейін төмен түсіру
|
Құрғақтық кəріздер, терең арықтар, тік ұңғылар, сүзілгенге қарсы перделер
|
Жоғарғы қысымды жер асты сумен қоректену
|
Жер асты суының қысы- мының жəне өзінің деңгейін төмендету
|
Құрғақтық кəріздер, терең арықтар, тік ұңғылар, сүзілгенге қарсы перделер
|
Беткейлік ағын сулармен қоректену
|
Құрғатылған аймаққа түсетін беткейлік сулар- ды ұстап қалу
|
Беткейлік арықтарды тұрғызу жəне топырақ бетін шайып кетпес үшін шаралар қарастыру
|
Қарғынды жайыла- тын сумен қоректену
|
Өзендегі (тасқын) қар- ғын суды ұстап қалу немесе жылдамдату
|
Өзеннің арнасының ағынын реттеу, жағалауларын бекіту.
| Құрғату тəртібі
Құрғату тəртібі деп топырақтың оңтайлы ылғалдануы мен жел- денуін, құрғату мөлшерін, жер асты суының алмағайып деңгейін, топырақ қабатын сумен бастырылып жатуының мүмкінділік ұзақ-
тығын мінездейтін, өсімдіктің өсіп-өнуіне ыңғайлы топырақ қаба- тындағы су-ауа тəртібін ұстап тұратын шараларды айтады.
Топырақтың оңтайлы желдесу дəрежесі ондағы еркін-бос қуыс- тардың, ашып айтқанда топырақ қабатындағы қуыстар мен ылғалдың айырмашылығы бойынша анықталады. Оның шамасы топырақтың қуыстылығының 20-40 пайызын құрайды немесе өсімдіктің тамы- ры жүйесі орналасқан топырақ қабатының 20-40 пайызы ылғалдан бос болып, ол ауамен толтырылған (аз мөлшерде – шөптерге, көп мөлшерде – тамырлы өнімдерге) болу керек. Топырақ қабатындағы ауаның құрамы 15-20 пайыздан кем болса, онда ауаның алмасуы өте баяу өтеді, ал оттегінің жетіспеуінен органикалық заттардың ыды- рауының орнына олар ашиды да, топырақтың қышқылдану дəрежесі өседі, соның нəтижесінде өсімдіктің өнімділігін төмендететін то- пырақта құнарсыздану мен жабысқақтық құбылысы пайда бола бастайды.
Құрғатудың мөлшері жер асты суының оңтайлы деңгейіне сай келеді. Жер асты суының оңтайлы деңгейі ауылшаруашылық дақыл- дарынан жоғары өнімді қамтамасыз ететін жер асты суларының тəртібі деп түсіндіруге болады. Өсімдіктің өсіп-өнуі кезеңінде құрғату мөлшері бойынша кезеңге бөлінеді: егісті егу алдында (топырақта өңдеудің алғашқы күндері); егілетін, жазғы-күзгі, өсім- діктің өсіп-өнуінің соңы.
Егісті егу алдындағы құрғату мөлшері ауылшаруашылық жұ- мыстарын механизмдер арқылы жүргізу жағдайына байланысты анықталады. Оның ұзақтығы минералдық топырақтарда 30-40 см- ден кем, сайлы жердегі торфтардағы шөп жəне дəндік дақылдар үшін 40-50 см жəне көкөніске – 50-60 см болу керек. Құрғату мөлшері ауылшаруашылық машиналарының жұмыс істеуі үшін топырақтың қажетті көтеруін қамтамасыз етуге тиісті. Өсімдіктің өсіп-өнуінің бас кезінде жер асты суының деңгейі 25-30 см-ден кем болмауы тиіс. Құрғатудың орташа мөлшері 17-кестеде келтірілген.
Ауылшаруашылық дақылдарына арналған орташа құрғату мөлшері, см
кесте
Дақылдар
|
Құрғату мөлшері, өсімдіктің өсіп-өнуі кезеңінің
|
бірінші айы
|
барлық кезеңі
|
Күздік жəне жаздық бидай
|
70-80
|
70-90
|
Кенеп
|
70-85
|
85-100
|
Картоп, қант жəне жемдік қызылша
|
85-100
|
90-100
|
Көкөніс, шемішке, сүрлемдік жүгері
|
70-80
|
80-100
|
Орылатын шөп
|
50-60
|
60-75
|
Жайылым шөп
|
65-70
|
70-80
|
Құрғатудың ең төменгі мəні мынадай жағдайда болуы мүмкін: та- мыр жүйесі кішкентай жəне суды тұтыну шамасы үлкен дақылдарда; желдетуді жəне топырақтың жылулығын көп қажет етпейтін дақыл- дарда; топырақ қабатына қуыстарын суды тарту қасиетінің нашар (құмды топырақ) болған жағдайында; құрғақшылық жылдары.
Құрғатудың ең жоғарғы мөлшері торфтық, минералдық, құмдақ жəне құмды топырақтарға сəйкес келеді жəне оңтүстікке қарай ауа райының құрғақшылығы өскен сайын оның шамасы кемиді.
Құрғату мелиорациясы дамыған негізгі аудандарда орташа таби- ғи ылғалдану жылдарымен салыстырғанда құрғату мөлшері ылғалды жылдары 10-30 см үлкен, ал құрғақшылық жылдары 10-30 см кем.
Жер асты суының алмағайып деңгейі дегеніміз, жоғарыда айтып өткендей топырақтың тұздану болмайтын жер асты суының орнала- су тереңдігі. Оның шамасы құрғату мөлшерінен үлкен жəне табиғи ауа райының жағдайына байланысты 0,9-1,7 метр аралығында.
Жайылымдарды өнімділігіне зиян келтірмейтін ерте көктемдегі тасқынды сулармен бастырылу уақытының мүмкіншілік ұзақтығы, өсімдіктің биологиялық ерекшелігіне байланысты: сазды жоңышқа- ға, көк жоңышқаға, бидайыққа 5-10 тəулік.
Дəнді дақылдарды көктемде сумен бастыруға рұқсат етілмейді. Жазды күндері жауын-шашын болғанда жер бетінде ағын сулардың жəне шалшықтардың пайда болуына жол берілмейді. Өсімдіктің тамыр жүйесі орналасқан қабат судан қажетті уақытқа босатылып отырылуға тиісті (18-кесте).
18-кесте
Жазғы-күзгі топырақ қабатын судан босатудың мезгілі, тəулік
Дақылдар
|
Топырақ бетінен
|
Топырақ қабатынан, см
|
0-25
|
0-50
|
Дəнді дақылдар
|
0.5
|
1.2
|
2-3
|
Көкөніс жəне түбірлер
|
0.8
|
1.5
|
2-3
|
Көпжылдық шөп
|
1.0-1.5
|
2-3
|
4-5
|
Жауын-шашын болғаннан кейінгі есепке алынған кездегі құрғату мөлшері 4-6 тəуліктің ішінде қамтамасыз етілуі керек, əйтпесе та-
мыр жүйесін сумен бастыру оның өнімділігін (20 пайызға дейін) төмендетіп немесе өсімдіктің өсіп-өнуі толық тоқтатылуы керек.
Құрғатылған жерлерді ауыспалы егістікке пайдаланған кездегі сумен бастырылу ұзақтығы техникалық-экономикалық жəне эколо- гиялық есептердің нəтижесі бойынша анықталады.
Ылғалдандыру мелиорациясы
4.2.1 Көлтоғандар жəне су қоймалар арқылы суғару
Ылғалдандыру мелиорациясының суландырудан айырмашылығы ылғалдандыру ауданына түсетін ылғалды тиімді пайдалану, олардан белгілі өнімді алу үшін жауын-шашын жеткіліксіз мөлшерде түсетін аудандарда ғана қолданылады.
Ылғалдандыру жұмыстарының құрамына: танаптардағы аққан суды тоқтату (жер бетінің көлбеуі бойынша білектерді орналасты- ру жəне тағы басқа), қарды тоқтату жəне жинау кіреді. Бұл тəсілдер ылғалды үнемдеу, булану жəне транспирацияға ылғалдың жоғалуын тежеумен үйлесуі қажет.
Жер бетіндегі су ағыны көктемде қардың еріген жəне нөсер жа- уын кезінде пайда болады немесе түзіледі; су жиналатын аудандардан өзенге, көлге, жыраларға, сайға жəне тұйық төмен орналасқан жер- лерге ағады; көп жағдайда жергілікті ағын жəне тасқын сулар бағалы ауылшаруашылыққа арналған жерлерді сумен бастыруға жəне топырақтағы ылғал қорын арттыруға себепші болады. Сонымен, жергілікті ағын суды дұрыс реттеген кезде олар суармалы жерлерді сумен қамтамсыз ету жəне балықты өсірудің тұрақты көзі болып та- былады.
Жергілікті ағынды суларды реттеудің шаралары:
жыраларда, сайларда жəне кіші өзендерде жасанды су қойма- лардың жəне көлтоғанның құрылыстарын жүргізу;
жоталы жерлерде, өзен сағаларында қардың еруінен болатын су ағынын тоқтату үшін көлтабандарды орналастыру.
Ағынның əртүрлі санақтары (19-кесте) үшін еріген қардың жəне нөсерлі жаңбырдың суларын есептеу үшін көпжылдық мəліметтерді пайдаланады немесе эмпирикалық өрнектерді пайдалану арқылы есептейді.
Жергілікті су ағынының негізгі мінездемесі
19-кесте
Су ағыны
|
Пайда болу мінездемесі
|
Пайдалану бағыты
|
Суды қорлауға арналған шаралар
|
Беткейлік
|
Беткейлі су жинала- тын аудандағы көк- темдегі қардың еру кезіндегі пайда бо- луы
|
Орташа жəне нашар су өткізетін топырақты жəне еңештігі
0,003 келетін жер- лерге көлтабанды жобалау
|
Қарды тоқтату үшін көлбеу еңештіктегі 0,002-0,005 беткейлі жерлерді ағынға қар- сы көтеріп (қопсы- тып) немесе жал етіп айдау. Қарларды таптау жəне ағаш отырғызу.
|
Сай жəне жыралар
|
Беткейден белгілі бір шамада су ағыны пайда болады
|
Көлтабанды суғару немесе суландыру
|
Кіші жəне үлкен сумен бастырылған көлтабандарды құру үшін бөгеттер тұрғызу
|
Ағынсыз сай жерлер
|
Ерте көктемдегі ері- ген біраз сулардың өзен жүйелеріне түс- пейтін бөлігінің, ағынсыз сайларға қорлануының нəтижесінде пайда болады
|
Көлтабанды суғару
|
Кіші қабатпен басты- рылған құлыпталған- баспалдақты көлта- бандарды құру. Бө- гетті жалдар жерлер- дің көлбеулігіне па- раллель орналасады.
|
Сайлы жыра жерлер
|
Қардың еруінен нə- тижесінде сайлы-жы- ралы жерлердегі үл- кен су ағыны арқылы пайда болады
|
Су қоймалары жəне көлтоған
|
Бөгеттер құру
|
Далалық өзендер жəне оның саласы
|
80-100% жылдық су ағындары ерте көктемдегі қардың
еруінен пайда болады
|
Тұрақты жəне көл- табанды суландыру
|
Өзеннің арнасына бөгеттер соғу жəне оған жақын жерлерді сумен қамтамасыз ету үшін жалмен көмкеру
|
Жазықтық аймақтағы үлкен өзендердің саласы болатын кіші өзендер
|
Жаз айларындағы 40-70% су ағыны көктемдегі еріген қар ағынынан пайда болады жəне олар өзінің ең жоғарғы шегіне осы кезде жетеді
|
Өзен саласындағы жерлерді суару
|
Көктемдегі су тасқыны кезіндегі суғаруға арналған жерлерді су қаптап кетпес үшін жалмен көмкеру
|
Суғару ағын судың қамтамасыздығының дəрежесі үшін 75-85% ауылшаруашылығының сумен қамтамасыздығын 90-95% балық шар- уашылығы үшін 85-90% қабылдайды.
Жергілікті ағынды пайдалану үшін өндірісте көлтоғандар, су қой- малары, көлтоғандар қазындысы жəне тұйықталған су қоймалары жиі таралған.
Көлтоған – бұл сай жəне жырада, кішігірім өзенде, бөгеттің көмегімен орналасқан 1-2 млн. м3 су сыйымдылығы бар, табиғи- техникалық құрылымдар.
Су қоймасы – бөгеттің көмегімен орналасқан табиғи-техникалық құрылымдар, бірақ сыйымдылығы үлкен жəне көлтабанға қарағанда күрделі жан-жақты қарастырылған құрылыс жүйесі.
Көлтоғанды қазынды – бір бөлігі бөгеттен түзелген жасанды су жинағыш, ол негізінен өзінің су жинайтын аудандағы меншікті ағынмен толтырылады.
Қазынды – бұл арнайы қазылған су жинағыш, бірақ өзінің мен- шікті су жинағыш ауданы жоқ, суды басқа су көздерінен (өзендер, арықтар жəне тағы басқалар) өздігінен немесе сорап бекеттерінің көмегімен алады.
Толтырылатын су қоймалары негізінен үйіндінің есебінен ор- наластырылады жəне жақын орналасқан жерлерге ғана өздігінен су беруін қамтамасыз ететін деңгейге дейін сорапты бекеттердің көмегімен сумен толтырылады.
Суғару үшін көлтоғандар ыңғайлы жəне экономикалық жағынан тиімді. Көлтоғанның негізгі құрылымдарының құрамына: су көзін бөгейтін жерде үйілген бөгеттер; қыс кезінде көлтоғаннан артық суды (ағызып жіберуге) тастауға арналған құрылымдар; салыстыр- малы ұзақ кезең аралығында көлтоғанның толық немесе жарым- жартылай көлемінің жұмыс істеуін қамтамасыз ететін су бөлгіш.
Су қоймаларын орналастыратын орынды табиғаттың келесі жағдайларын ескере отырып анықтайды:
су жинағыш аудан, бөгеттің ең кіші ұзындығы, су қоймасының көлемі жəне су айнасының ауданының тұрғысынан жəне үлкен сыйымдылықпен бөгетті толтыру үшін қажетті су ағынымен қамтамасыз ету керек;
бөгеттің табаны жəне су қоймаларының негізгі үйіндісі, науа- лардың топырақтарының сумен сүзіліп, тұрақтылығын жоғалтуын болдырмас үшін жеткілікті түрде су өткізбеу керек (басқа жағдайда сүзілуге қарсы шаралар қолдану қажет немесе ондай жерлерден бас тарту керек);
егер су қоймасының негізінде су көздері шығатын болса, олар- дың шығынын, оның сыйымдылығын анықтаған кезде ескеруі қажет;
бөгеттің орналасу жағдайы жер жұмыстарының көлемін қысқарту үшін жыраның немесе сайдың ең тар жеріне орналасты- рылады, сонымен қатар су тастағыш құрылымды орналастыру үшін оның орнын алдын ала дайындау қажет;
бөгеттің жоғарғы көлбеу бойлық пішіні 0,005-тен аспауы қажет. Суғаруды орналастыратын жергілікті жерді екі аймаққа бөледі:
су жинағыш аудан жəне су пайдаланылатын аудан. Су қоймасы сай- дың жоғары жағына орналасқан сайын су жинағыш ауданы аз бола- ды, соған байланысты су қоймасының мүмкін сыйымдылығы аз бо- лады.
Су қоймасын жобалаған кезде су шаруашылық есептерді өткізеді, онда келесі дəлелдемелерді ескереді:
судың пайдалануын жəне оның тəртібін;
булануға, сүзілуге, тығыз емес орналасқан құрылымдардан ағып кеткен судың сүзілуіне кеткен судың шығынын;
су жинаған ауданның ағыны мен оның өлшемдерін;
ағынның есептік қамтамасыздығын;
су қойманың лайлану жағдайларын жəне онымен күресу тəсілін.
Су қойманың толық көлемінің маусымдық реттелуі: өлі (пайда- сыз) (Wm), жұмыс атқаратын (Wn) жəне реттелетін (Wp) көлемнен тұрады.
Су қойманың өлі көлемі барлық жағдайда сораптың көмегімен суды көтеру кезінде сорғының сору биіктігіне, балықты өсіру, таза- лық жəне лайлануына байланысты анықталады. Соңғы екі жағдай оған қойылатын негізгі болып табылады. Тазалық жағдай бойынша өлі көлем судың тереңдігі екі метрден аз болмау керек.
Су қойманың өлі көлемі (Wm), оның қызмет атқару кезеңіндегі лайлану жағдайына байланысты анықталады:
Wm = W· T,
мұнда, W – бас сағадағы қалқымалы қоқыстың көлемі, м3/жылына;
T – су қоймасының қызмет ету мерзімі (130-150 жыл).
Су қоймасының жұмыс атқаратын сыйымдылығы (Wn) су қой- масында көлемін анықтауға қамтамасыздық ету дəрежесіне сай тоқтатылатын немесе оның бөлігінің ағынына тең:
Wn = Sp = Kp· So,
мұнда, Sp – берілген қамтамасыз есептің ағыны; Kp – модульдік коэф- фициент; So – орташа көктемдегі ағын, м3.
Реттелген сыйымдылығы (НПГ) – бұл қалыпты жəне ең жоғарғы
тірелген деңгейдің арасындағы (МПГ) көлемі.
Су қойманың пайдалы сыйымдылығы – жұмыс сыйымдылығы мен жоғалту көлемінің айырмасына тең. Оны суғаруға, су пайдала- нуына, балық шаруашылығына байланысты анықтайды.
Суды пайдалану көлтоғанның пайдалану сипаттамасына байла- нысты. Жан-жақты пайдалану кезінде оны елдімекенді жерлердің су пайдалануды мал шаруашылығына жəне балық шаруашылығына қажетті су көлемін мөлшеріне сəйкес анықтайды. Ал суғарғанға қажетті су көлемін ауылшаруашылық дақылдарының суғару тəрті- біне сай анықтайды.
Булануға шығын болатын судың шамасы су қоймасының бетінің ауданына қатысты анықталуға тиісті. Құрғақшылық жылдары бу- ланатын судың шамасы 1,0-1,3 метрге жетеді жəне оны, шамамен Н.Н.Ивановтың өрнегін пайдаланып анықтауға болады:
Wu = Eo = 0.018(25 + t)2 (100 – a)· n,
мұнда, n – есепке алынған ай саны; t – есепке алынған айлардағы ауа жылуының орташа шамасы, °С; a – есепке алынған айлардағы салыстырмалы ауа ылғалдылығының орташа шамасы, %.
Өнімсіз су шығынына бөгеттің денесі арқылы жəне көлтоғаннан сүзілуге кететін су көлемін жатқызуға болады. Біріншісі үлкен емес, өйткені оның ауданы көлтоғанның 1/3 бөлігін ғана құрайды. Екіншісі көлтоғанның табанындағы топырақ қабатының геологиялық құры- лымына оның құрамындағы тас қиыршықтардың ірілігіне жəне сүзілу қасиетіне байланысты (20-кесте).
20-кесте
Көлтоғанның табанынан болатын су шығынының гидрогеологиялық жағдайына байланыстылығы
Гидрогелогиялық жағдайы
|
Су шығыны, м3/жыл
|
Көлтоғанның табанындағы топырақ қабаты суды жақсы өткізеді жəне жер асты сулары жақын орналасқан
|
0-0,5
|
Орташа
|
0,5-1,0
|
Ауыр салмақты, суды нашар өткізетін топырақ қабаты
|
1,0-2,0
|
Сүзілуге кететін су шығынын азайту үшін бірнеше əдістер ұсы- нылған: тұздау (топырақтың жоғарғы қабатына ас тұзын ендіру);
топырақ қабатының құрылымын бұзу нығыздау немесе ішін таптау (сүзілуге қарсы арналған биохимиялық əдіс, топырақ қабатының құрылымын бұзуға негізделген); топырақты саздау (табан бетіне сазбен жəне сағыз араласқан бейне немесе жартылай жасанды мелиоративтік матадан бейне құру).
Мұздардың пайда болуына байланысты (Wn, м3) су шығынының көлемін мұздар қатар алдындағы су бөгетінің ауданына жəне мұздың қалыңдығына байланысты мына өрнек арқылы анықтайды:
WЛ =0.9(W1– W2)·h,
мұнда, γ – мұздың меншікті салмағы, 0.9; W1 – су бөгетінің мұздар қатар алдындағы ауданы, м2 ; W2 – мұздар еріген кездегі су бөгетінің ауданы, м2; h – белгілі бір аймақтағы қатқан мұздың қалыңдығының ең жоғарғы мəні, м. Сонымен, жалпы су бөгетінен болатын су шығы- нының шамасы (Wоб , м3 ) мынаны құрайды:
Wоб = Wо + Wс + Wм,
мұнда, Wо – булануға кететін су шығыны; Wс – сүзілуге кететін су шығыны; WЛ – мұздардың пайда болуына кететін шығын.
Суғармалы егістік жерге қажетті судың көлемін мына өрнек
арқылы анықтаймыз: (Wp, м3):
Wp = Opo· F/η,
мұнда, Opo – орташа суғару мөлшері, м3/га, оны былай анықтауға бо- лады:
Opo ai Opi i 1
n
бұл жерде Opi – 95% сумен қамтамсыз етуге арналған жеке дақыл- дардың суғару мөлшері, м3/га; ai – ауыспалы егістіктегі жеке дақыл- дардың алып отырған ауданының қатынастық шамасы; F – суғармалы жердің ауданы, га; η – суғару жүйесінің пайдалы əсер коэффициенті. Сумен қамтамасыз ету жəне суландыруға қажетті судың көлемі,
(W, м3) мынаған тең:
n
W Q T ,
i 1
мұнда, n – суды өндірісте қажет ететіндер саны; Q – суды қажетсіну
мөлшері, м3/тəулік; T – су бөгетінен суды қажеттену кезеңінің ұзақ- тығы, тəулік.
Балық шаруашылығына қажетті судың көлемі (Wрб, м3) мынаған тең:
Wрб =W· (q1· t1 + q2 · t2 + q3 · t3)
мұнда, W – балықтың аналық, тұқымдық өсіруге жəне қыдыруға ар- налған түрлеріне арналған су бөгетінің ауданы, га; q1, q2, q3 – негізгі қараша-мамыр, маусым-шілде, тамыз-қазан айлары кезеңіндегі балық шаруашылығының су бөгетіндегі суды пайдалану мөлшері, м3/га; t1, t2, t3 – əрбір кезеңнің ұзақтығы, тəулік.
Су бөгетінің ернуінің деңгейі суды тастау призмасының жəне толқынның биіктігіне, құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты анықталады. Толқынның биіктігін В.Г. Андреянов өрнегі арқылы анықтауға болады:
C = 0,0208 · V1.25 · L0.33
мұнда, V – желдің жылдамдығы, м/с; L – толқынның жылжу ұзын- дығы, км.
Егер құрылымның қорын hк = 0,5 м деп қабылдасақ, онда су бөге- тінің ернеуінің деңгейі (H, м) мынаны құрайды:
H= HНПГ + hcn + C + hk ,
мұнда, HНПГ – мөлшерленген қысымды көлбеу; hcn – суды тастау призмасының биіктігі, ол толқын жəне жаңбырдың ең жоғарғы ша- масына байланысты анықталады.
Көлтабанды суғару
Көлтабанды суғару – ерте көктемдегі тасқын суларды бөгеттер жүйесінің жəне басқа гидротехникалық құрылымның көмегімен өсімдіктердің өсіп-өнуі кезеңіндегі топырақ қабатын бір рет ылғал- дандыру. Көлтабандап суарудың негізгі мақсаты – малазықтық дақылдардан жəне табиғи шөптерден қажетті жоғары өнім алу үшін топырақ қабатында ылғал қорын құру. Суарудың бұл түрі негізінен ерте көктемгі су ағының қоры бар құрғақшылық аймақтарда топырақты қосымша ылғалдандыруға пайдаланыла- ды. Көлтабандап суару ерте көктемгі ағын суларды реттеу арқылы топырақтың шайылып кетуін азайтатын жəне суаруға кететін еңбек шығынын қысқартатын болғандықтан, оның құрылысын
жүргізуге жəне пайдалануға кететін шығын салыстырмалы түрде үлкен болмағандықтан, оны халықтар аз орналасқан аймақтарда пайдалануға болады. Көлтабандап суару топырақ қабатында қарашіріктердің қорлануына жəне тұзданған топырақтарға мелиора- циялау қызметін атқарады.
Көлтабандап суғарудың кемшіліктері: жергілікті су ағынының шамасына байланысты жыл сайын суғару ауданының өзгеріп оты- руы; топырақ қабатында ылғал қорын қалыптастыру үшін бір рет қана суғару мүмкіншілігі; көлтабанның ауданында топырақтың бір- келкі ылғалданбауы.
Суғару көзіне су ағынын реттеу əдісіне жəне сумен бастыру тереңдігіне байланысты көлтабан əр түрге бөлінеді (21-кесте).
Сонымен, суғару көзіне байланысты көлтабандарды үш топқа, ал олардың өзін орналасу жағдайына байланысты бірнеше түрлерге бөлуге болады. Жоғарыда орналасқан су жинайтын ауданнан ағып келетін еріген қар жəне жаңбыр суларымен толтырылатын (су тар- латын) жазықтағы жəне жазық беткейде орналасқан кіші тақталы көлтабанның орналасу сұлбасы 88-суретте көрсетілген.
Көлтабанды топтастыру
21-кесте
Суғару көзінің
|
Көлтабанның түрі
|
түріне байланысты көлтабанды топтастыру
|
Суды реттеу түріне байланысты
|
Сумен бастыру тереңдігіне байланысты
|
Су тасу кезіңінде
|
Бастыру мезгілін реттеуге
|
Таяз, орташа сумен
|
далалық
|
болатын көп баспалдақта
|
бастырылған жəне терең
|
өзендердің суымен бастырылатын
|
Бастыру мезгілін реттеуге болатын ағынды
|
Таяз, орташа сумен бастырылған жəне терең
|
|
Араласқан
|
Таяз жəне терең
|
Жоғарыда
|
Бір сатылы
|
Таяз жəне терең
|
орналасқан су жиналатын ауданнан ағып келетін еріген
қар суларымен
|
Бөлінген көп баспалдақты немесе тізбектеп сумен бастырылған
|
Таяз жəне терең
|
толтырылатын
|
|
|
Су қоймаларына
|
Бір сатылы
|
Таяз жəне терең
|
тасталатын тасқын сулармен қоректенетін
|
Бөлінген көп баспалдақты немесе тізбектеп сумен бастырылған
|
Таяз жəне терең
|
сурет. Жазықтағы су жиналатын аудандағы (а) жəне жазық беткейде орналасқан кіші тақталы (б) көлтабандар жүйесінің орналасу сұлбасы
1 – су ұстап тұратын топырақ үйінділері; 2 – суды ұстап қалатын жəне бағыттайтын үйінділер; 3 – көлтабанның ауданы; 4 – бастырудың шекарасы; I-VI – көлтабанның секциясы
Жазықтық жерлердегі еріген қар-сумен жəне жаңбырмен толты- рылатын кіші тақталы сумен таяз бастырылатын көлтабандардың сұлбасы 89-суретте көрсетілген.
Су тасу кезінде далалық өзеннің жəне су қоймаларынан таста- латын тасқын сумен қоректенетін терең көлтабандардың жүйелік сұлбасы 90-суретте көсетілген.
сурет. Кіші тақталы сумен таяз бастырылатын көлтабандар жүйесінің сұлбасы
а – тұйықталған ойда; б – жыралар;
1 – су ұстап тұратын топырақ үйінділері; 2 – су тастағыш-автомат; 3 – су айналып өтетін үйінді; 4 – сумен бастыру шекарасы; 5 – тарату үйіндісі; 6 – ылди
сурет. Су тасу кезінде далалық өзеннің жəне су қоймаларынан тастала- тын тасқын сумен қоректенетін терең көлтабандардың жүйелік сұлбасы
а – терең бастырылған тақталы жыраларда орналасқан көлтабан;
б – су қоймасының тасқын сумен қоректенетін көлтабан;
1 – су ұстап тұратын топырақ үйінділері; 2 – су айналып өтетін үйінді; 3 – көлтабандағы артық суды тастайтын үйінді; 4 – сумен бастыру шекарасы; 5 – суды көтеретін топырақты бөгет; 6 – су ағынын бағыттайтын үйінді; 7 – тұрақты суғармалы танаптар; 8 – сорғы бекеті
Терең қабатты бастырылған жайылма (а) жəне аралас қоректе- нетін (б) көлтабандар жүйесінің сызбасы 91-суретте көрсетілген.
сурет. Терең қабатты бастырылған жайылма (а) жəне аралас қоректенетін (б) көлтабандар жүйесінің сызбасы
1 – құрастырылатын су көтергіш бөгет; 2 – көлтабанның үйіндісі; 3 – су өткізетін реттегіш; 4 – суғару-суландыру жүйесінің бас арығы; 5 – су тастағыш; 6 – топы- рақты үйінді; 7 – тарату арықтары; 8 – артық суды өткізгіш; 9 – су өткізгіш құры- лым; 10 – қалқанды құрылым
сурет. Көлтабанның үйінділерін орналастыру сұлбасы
Көлтабанның топырақ үйінділерін алыстан тасу жолдарын қыс- қарту мақсатында жəне көлтабандағы сумен бастырған кездегі, он- дағы судың жоғарғы жəне төменгі деңгейінің арасындағы құлама биіктігін азайту мақсатында Н.С. Тимченко (1979) үйінділерді құру- дың мынадай технологиялық желісін ұсынды (92-сурет), яғни үйін- дінің топырақ қоры құрғақ беткейлік жағына ұзын үшбұрышты түрде орналастырылады.
Көлтабанды сумен бастырудың қабылданған төменгі деңгейінің өзінде бос қордың тереңдігі 0.0-ден құрғақ беткейлік бойынша minh дан h өзгереді. Бос қордың беткейлігі құрғақ үйіндінің беткейлігімен жалғасып жатады. Көлтабанның барлық ауданында бос қорды сумен бастыру деңгейі, оның төменгі деңгейінен minh кем болмауы керек.
Бос қордың қалау ені (L) жəне оның құрғақ үйіндінің беткейіндегі ең төменгі деңгейі (h), бос қор жəне үйінді қимасының ауданының теңдік жағдайына негізделіп анықталады:
L
Wвал= (m·h+ в)· h;
мұнда, m – үйіндінің беткейлік көрсеткіші (2.0); в – үйіндінің жоғар- ғы бетінің ені (0.8 м); h – үйіндінің биіктігі, м.
Көлтабандардың үйінділерін жобалаған кезде, төменгі деңгейінің жоғарғы деңгейінен ауытқуы (f) 0,5 метрден аспауы қажет (93-сурет). Көлтабанның үйіндісінің биіктігі (h) топырақ жамылғысының бетін сүру қабатынан (a), төменгі деңгейінің жоғарғы деңгейінен ауытқу (f) шамасынан, көлтабанның жоғарғы нүктесін сумен басты-
15–1125
225
93-сурет. Көлтабанның құрылымдық өлшемдеуін септеуге арналған сұлба
ру қабатынан (c), үйіндінің жоғарғы бетінің көлтабандағы судың деңгейінен асыра сілтеулерінен (a) тұрады.
Əртүрлі ауылшаруашылық дақылдарын сумен бастыру ұзақты- ғын мына шамада қабылдауға болады (тəулік): күздік бидай – 2-3, жоңышқа – 7-8, далалық шөптер – 7-10.
Көлтабанның баспалдақтарын немесе бөлімшелерін сумен бас- тыру ұзақтығын (Tзт, тəулік) мына өрнек арқылы анықтауға болады:
Tзт = Tн + Tс + Tо,
мұнда, Tн – есептелген деңгейге дейін көлтабанды толтыру ұзақтығы, тəулік; Tс – көлтабанда судың тұру ұзақтығы, тəулік; Tо – көлтабанның бөлімшелерін судан босату ұзақтығы, тəулік.
Көлтабанды толтыру ұзақтығы суғару көзінің гидрогеологиялық тəртібіне байланысты. Сонымен бірге көлтабанның əр баспалдақта- рын немесе бөлімшелерін сумен толтыру кез келген жүйеде белгілен- ген уақыт аралығында жүргізілуге тиісті.
Көлтабанда судың тұру ұзақтығы көлтабанды судан босатуға сай келеді. Көлтабанды судан босатудың ұзақтығын техникалық-эко- номикалық есептеудің нəтижесі бойынша анықтайды. Көлтабанның жоғарғы жағындағы оның ұзақтығы 5-15 тəуліктен асып кетпеуі ке- рек, яғни:
Tо = (0,05 – 0,15) · Tзт.
Көлтабанды өсірілетін ауылшаруашылық дақылдарының түріне жəне ауаның жылулығы 15-20°С кезінде кеш толтырылған жағдайда оның бөлімшелерін судан босату өте үлкен қарқынмен жүргізілуге тиісті.
Таяз көлтабандарды судың тұру ұзақтығы ондағы судың топырақ- қа сіңуіне байланысты анықталады. Егер көлтабан орналасқан жердің топырақтарының сүзгіштігі туралы зерттеулер жоқ болса, топырақтың суды сіңіру коэффициентін кестедегі мəліметтерді пай- даланып қабылдауға болады (22-кесте).
Табиғи өсімдіктердің суғару мөлшерін жəне көлтабанды сумен бастыру ұзақтығын анықтаған кезде топырақ қабатындағы судың қорлануына жағдай жасай отырып, өсімдіктің өсіп-өнуі кезеңіндегі оның қажетті жағдайда қамтамасыз етілу дəрежесін жəне биология- лық ерекшелігін еске алу керек.
22-кесте
Топырақтың суды сіңіру коэффициенті
Топырақтың түрі
|
Суды сіңіру коэффициенті, м/тəулік
|
Ауыр сазды
|
0,01 дейін
|
Сазды жəне ауырсазды
|
0,01-0,05
|
Орташа жəне жеңіл құмдақ
|
0,05-0,4
|
Көлтабанды сумен бастырудың тиімді ұзақтығы мынадай: дəрілі əртүрлі шөптерге – 10, далалық шөпке – 15, үлпілдек əртүрлі шөп- терге – 15-20, үлпілдек шөптерге – 20 тəулік.
Табиғи шөптерге арналған көлтабандардың өте ыңғайлы толты- ру мезгілінің (наурыздың соңы-сəуірдің басы) ұзақтығын 15-20 тəу- лік көлемінде қабылдауға болады. Ал басқа жағдайда оны толтыру мезгілін, көлтабанды сумен бастыру кезінен бастап көктемдегі қар суының тəуліктік орташа жылуын (90-100°С) немесе ауаның (100- 120°С) жиынтығын алуға болады.
Көлтабанның ауданының толық сумен бастырылуын табиғи жағдайда қамтамасыз ете алмағанда қосымша суларды көлтоғанға бағыттайтын қосымша жолдар соғуға болады, сонымен қатар суғару жəне суғармалау жүйелерінен де су беруге болады. Соңғы жағдайда суғару жүйелерін жобалау негізінде көлтабанға берілуге тиісті судың шамасын есепке алу керек.
Көлтабанның 1 гектар ауданына берілуге тиісті меншікті су мөл- шері мына өрнек арқылы анықталады (А.Ф. Мац, 1984):
q 27.8 0.68 Vt (10 h / t)
мұнда, Vt – топыраққа судың орташа сіңу жылдамдығы тəжірибе арқылы анықталады; h – орташа сумен бастыру тереңдігі, см; t – суды беру ұзақтығы, тəулік.
Сумен бастыру ұзақтығы жəне тереңдігі, оның ішінде кейбір же- ке сай жерлерде суды тастау жəне жинау арықтары арқылы ретте- ліп отырады, оның ішінде су ағынының сай жерлерден өтетін жыл- дамдығы өте аз болу керек.
Көлтабанның ішіндегі суды жинақтау арықтарының қимасын, есептеусіз-ақ табанының енін 1 м, қабырғасының еңештігі 1:4, тереңдігін – 0,5 м етіп қабылдауға болады. Судың орналасу деңгейінен арықтардың жақтауының деңгейінің биіктігі 0,2 м-ден кем болма- уы керек. Көлтабанның баспалдақтарынан немесе бөлімшелерінен суды бір-біріне жіберу көлтабанның ең төменгі деңгейіне орналасқан арнайы су өткізгіш қондырғылар арқылы бағытталған жəне тара- ту желілерінің көмегімен жүргізіледі. Жол жүйесінің соңы жердің деңгейінен көлтабандағы судың есептелген деңгейіне дейін көтеріледі. Сонымен қатар өзеннің саласындағы көлтабанды оның кең тегістелген жерлеріне орналастырады, себебі олар өзеннің тасқын суларымен толтырылады. Көлтабанның техникалық желісін заңды- лықтарға сүйене отырып, суармалы егістік жердің ең жоғарғы деңгейіне тасқын суды өткізе алатындай немесе көлтабанды айна- лып өтетіндей етіп жобаланады. Өте ыңғайлы желісін техникалық-
экономикалық есептеудің негізінде қабылдайды.
Терең көлтабандарды өзен арнасының бірінші баспалдығына жобалайды. Ал орташа жəне таяз көлтабандарды өзен арнасының төменгі саласына орналастырады. Сонымен бірге таяз көлтабандар- ды еңістігі 0,002-ден үлкен болмаған жағдайда беткейлердің тегіс жерлеріне орналастырады. Таяз көлтабандардың тереңдігі 15-40 см, орташа бастырылған – 40-70 см жəне терең бастырылғандардың тереңдігі – 70 см жоғары болады.
Көлтабанды жобалаған кезде оның сумен қамтамасыз етілу дəре- жесін 50% шамасында немесе техникалық-экономикалық есептеудің нəтижесі бойынша анықтайды.
Көлтабанның ауданын (FЛО) мына өрнек арқылы анықтаймыз:
F 0.8 W F / Oáð ,
ËÎ ðê
мұнда, W – 1 км2 аудандағы су ағынының көлемінің есепке алынған қамтамасыз ету дəрежесіндегі шамасы, мың.м3; F – су жиналатын
аудан, км2; Oáð – орташа көлтабанды суғару мөлшерінің жалпы ша-
ðê
масы, мың. м3/га.
Көлтабандап суғарудың нақты шамасын ауылшаруашылық да- қылдарының түрі оның суды талап ету коэффициенті белгілі бол- ғанда (Kв=E/У,E – өсімдіктің өсіп-өнуі кезеңіндегі қажетті жал- пы су қорының шамасы, м3/га; У – өсімдіктің өнімінің шамасы, ц/га), су қорының тепе-теңдік теңдеуін пайдаланып анықтауға бола- ды (23-кесте).
Көлтабанды суғару мөлшері
23-кесте
Дақылдар
|
Жобаланған өнім, т/га
|
Суды талап ету коэффициенті, м3/т
|
Суғару мөлшері, м3/га
|
Күздік бидай
|
2,0
|
2000
|
2600-3200
|
Жаздық бидай
|
1,8
|
2300
|
2800-3400
|
Дəндік жүгері
|
2,5
|
1600
|
2200-3200
|
Сүрлемдік жүгері
|
30
|
150
|
2600-3500
|
Жоңышқа
|
5
|
300
|
3200-3500
|
Достарыңызбен бөлісу: |