RU2798346C1 - Liman-pit irrigation method - Google Patents

Liman-pit irrigation method Download PDF

Info

Publication number
RU2798346C1
RU2798346C1 RU2022135174A RU2022135174A RU2798346C1 RU 2798346 C1 RU2798346 C1 RU 2798346C1 RU 2022135174 A RU2022135174 A RU 2022135174A RU 2022135174 A RU2022135174 A RU 2022135174A RU 2798346 C1 RU2798346 C1 RU 2798346C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
pit
holes
pit holes
drilled
Prior art date
Application number
RU2022135174A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Ваулин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2798346C1 publication Critical patent/RU2798346C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: soil modification.
SUBSTANCE: method consists in creating earthen water-retaining fences dividing the territory into tiers. Pit holes are drilled in 3 rows in front of the water-retaining fences, offset by 0.5 m relative to the adjacent row, performing a water-draining function. Water-retaining fences are bedded rollers made of drilled earth from pit holes, which are subjected to claying, carried out in 2 stages. At the first stage, a 3-5 cm layer of finely dispersed clay is evenly placed in the pit holes. At the second stage, the pit holes are filled to the top with a suspension of clay of the consistency of thick cream. After claying, the pit holes are filled with drainage organic materials.
EFFECT: interception and absorption of spring melt water and summer rainfall is provided, while excluding erosion processes and replenishing soil moisture reserves in the area.
1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к агропромышленному комплексу и его отрасли - орошаемому земледелию и мелиорации, в частности к совершенствованию систем лиманного орошения в целях более эффективного возделывания сельскохозяйственных культур на не орошаемых в настоящий момент богарных землях.The present invention relates to the agro-industrial complex and its industry - irrigated agriculture and land reclamation, in particular to the improvement of estuary irrigation systems in order to more efficiently cultivate crops on currently not irrigated rainfed lands.

Весеннее половодье на равнинных реках России формируется главным образом таянием накопленного за зиму снега. Сток рек в этот период составляет 50-70% годового. Талые воды из-за промерзшего грунта в этот период не могут впитаться в почву, даже если в ней недостаточное количество влаги. А основные посевные площади в хозяйствах богарные и стекание огромных объемов талых вод с таких полей является очень нежелательным явлением, которое к тому же часто вызывает на них сильные эрозионные процессы. Похожая ситуация с сильной эрозией складывается на полях со склонами большой протяженности и при сильных ливневых осадках в летний период.The spring flood on the flat rivers of Russia is formed mainly by the melting of snow accumulated during the winter. The flow of rivers during this period is 50-70% per annum. Melt water due to frozen soil during this period cannot be absorbed into the soil, even if there is not enough moisture in it. And the main sown areas in rainfed farms and the runoff of huge amounts of melt water from such fields is a very undesirable phenomenon, which, moreover, often causes strong erosion processes on them. A similar situation with strong erosion develops in fields with long slopes and with heavy rainfall in summer.

Известна оросительная система, позволяющая комбинированно использовать воды местного поверхностного стока и технологические сбросы оросительно-обводнительных систем (RU, патент №2467561, МПК (7) A01G 25/00, Бюл. №26, 2012 г.), представляющая собой сеть ярусных лиманов, образованных валиками, расположенными вдоль горизонталей местности, и оборудованных безуклонными каналами и закрытыми трубопроводами-распределителями. В весенний период во время паводка осуществляется затопление лиманов водами местного стока, а в случае его отсутствия или недостатка - затопление сбросной водой, поступающей под напором по закрытому трубопроводу.An irrigation system is known that allows the combined use of local surface runoff water and technological discharges of irrigation and irrigation systems (RU, patent No. formed by rollers located along the contours of the terrain, and equipped with slopeless channels and closed distribution pipelines. In the spring period, during the flood, the estuaries are flooded with local runoff waters, and in case of its absence or lack, they are flooded with waste water flowing under pressure through a closed pipeline.

Недостатками данной системы являются большие затраты на строительство закрытого трубопровода, приобретение передвижных насосных станций, а также ее невозможно применить для огромных площадей богарных земель, где рядом совсем нет водоисточников.The disadvantages of this system are the high costs for the construction of a closed pipeline, the purchase of mobile pumping stations, and it cannot be applied to vast areas of rainfed land, where there are no water sources nearby.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ орошения при классической конструкции инженерной системы лиманного орошения, осуществляемый на склоновых участках рельефа местности, при котором создают земляные водоудерживающие валы, разделяющими территорию на ярусы (А.Н. Костяков. Основы мелиорации: Учебник - Изд. 6-е, доп.и перераб. - М.: Сельхозгиз, 1960. -С. 301-313).The closest to the proposed method is the method of irrigation with the classical design of the engineering system of estuary irrigation, carried out on slope areas of the terrain, in which earthen water-retaining ramparts are created, dividing the territory into tiers (A.N. Kostyakov. Fundamentals of melioration: Textbook - Ed. 6- e, additional and revised - M .: Selkhozgiz, 1960. - S. 301-313).

Недостатком прототипа является дороговизна создания инженерных сооружений системы. Также стоит отметить ограниченность области применения - только на пойменных землях или на полях с очень пологими склонами, кроме того, при указанном способе наблюдается очень большая неравномерность увлажнения в пределах лимана, что значительно осложняет проведение посевных и уборочных работ на нем.The disadvantage of the prototype is the high cost of creating engineering structures of the system. It is also worth noting the limited scope - only on floodplain lands or in fields with very gentle slopes, in addition, with this method, there is a very large unevenness of moisture within the estuary, which greatly complicates sowing and harvesting on it.

Целью предлагаемого изобретения является снижение стоимости системы водозадержания за счет исключения стекания естественных осадков со склоновых сельскохозяйственных угодий без сооружения сложных и дорогих гидротехнических сооружений, исключая, при этом эрозионные процессы и пополняя осадками запасы почвенной влаги на участке.The purpose of the invention is to reduce the cost of the water retention system by eliminating the runoff of natural precipitation from sloping agricultural land without the construction of complex and expensive hydraulic structures, while excluding erosion processes and replenishing soil moisture reserves on the site with precipitation.

Поставленная задача решается тем, что способ лиманно-шурфового орошения, осуществляемый на склоновых участках рельефа местности, при котором создают земляные водоудерживающие валы, разделяющими территорию на ярусы, отличающийся тем, что перед водоудерживающими валами выбуриваются шурфовые отверстия в 3 ряда, смещенные относительно соседнего ряда на 0,5 м, выполняющие водоулавливающую функцию, а водоудерживающие валы представляют собой оположенные валики, выполненные из выбуренной земли из шурфовых отверстий, которые подвергают глинованию, проводимому в 2 этапа, при этом на первом этапе в шурфовые отверстия равномерно укладывают 3-5 см слой тонко дисперсной глины, а на втором этапе шурфовое отверстие доверху заполняют суспензией глины консистенции густых сливок; после глинования шурфовые отверстия заполняют дренажными органическими материалами (например, солома, опил, измельченная зеленая масса растений). При уклоне участка до 5 градусов шурфовые отверстия выбуриваются диаметром по 30 см с расстоянием между рядами 1 метр, между отверстиями - 1 метр и глубиной 1 м через каждые 50 м склона.The problem is solved by the fact that the method of firth-pit irrigation, carried out on slope areas of the terrain, in which earthen water-retaining ramparts are created, dividing the territory into tiers, characterized in that pit holes are drilled in front of the water-retaining ramparts in 3 rows, displaced relative to the neighboring row by 0.5 m, performing a water-catching function, and water-retaining shafts are laid rollers made of drilled earth from pit holes, which are subjected to claying, carried out in 2 stages, while at the first stage, a 3-5 cm layer is evenly laid into the pit holes dispersed clay, and at the second stage, the pit hole is filled to the top with a suspension of clay of the consistency of thick cream; after claying, the pit holes are filled with drainage organic materials (for example, straw, sawdust, crushed green mass of plants). With a site slope of up to 5 degrees, pit holes are drilled with a diameter of 30 cm with a distance between rows of 1 meter, between holes - 1 meter and a depth of 1 m every 50 m of the slope.

Такое расположение шурфовых отверстий позволяет эффективно улавливать талые и ливневые воды и более равномерно распределять по полю без застаивания их на поверхности почвы. Прием глинование позволяет минимизировать потери уловленных вод от их просачивания в очень глубокие горизонты почвы, особенно на легких по механическому составу почвах. Наполнение шурфов органическими материалами обеспечивает их большую скважность в любое время года, а также способствует активизации биологических процессов в почве на поливаемом участке.Such an arrangement of the pit holes makes it possible to effectively capture melt and storm water and distribute it more evenly over the field without stagnation on the soil surface. Claying technique allows minimizing the loss of trapped water from seepage into very deep soil horizons, especially on light-textured soils. Filling the pits with organic materials ensures their high duty cycle at any time of the year, and also contributes to the activation of biological processes in the soil in the irrigated area.

Способ поясняется фигурами:The method is illustrated by the figures:

Фиг. 1 - Вид бокового разреза профиля участка;Fig. 1 - View of the side section of the site profile;

Фиг. 2 - Вид сверху участка;Fig. 2 - Top view of the site;

Фиг. 3 - Этапы глинования шурфовых отверстий;Fig. 3 - Stages of claying pit holes;

Фиг. 4 - Заполнение шурфового отверстия дренажными органическими материалами.Fig. 4 - Filling the hole with drainage organic materials.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом: На богарных участках, имеющих протяженные склоны, поперек склона бурят по прямым линиям шурфовые отверстия 1 (Фиг. 1 и Фиг. 2). Число рядов в шурфовой полосе, диаметр отверстий и их глубину варьируют в зависимости от механического состава почвы на участке и возможного объема талых вод с запланированной зоны участка стекания (на пологих склонах до 5 градусов эффективно работает вариант с 3 рядами отверстий в шурфовой линии с диаметром их 30 сантиметров и глубиной 1 метр через каждые 50 метров склона - L) с расстоянием между ними в 1 метр. Между рядами шурфов промежуток также делают в 1 метр. Расположение отверстий в каждом последующем ряду смещено относительно соседнего ряда на 0,5 метра.The proposed method is carried out as follows: In rainfed areas with long slopes, pit holes 1 are drilled across the slope in straight lines (Fig. 1 and Fig. 2). The number of rows in the pit, the diameter of the holes and their depth vary depending on the mechanical composition of the soil in the area and the possible volume of melt water from the planned area of the runoff area (on gentle slopes up to 5 degrees, the option with 3 rows of holes in the pit line with their diameter 30 centimeters and a depth of 1 meter every 50 meters of slope - L) with a distance between them of 1 meter. Between the rows of pits, the gap is also made 1 meter. The location of the holes in each subsequent row is shifted relative to the adjacent row by 0.5 meters.

Выбуренный в процессе формирования отверстий грунт перемещают чуть ниже по склону от последнего ряда шурфов для образования оположенного валика 2, выполняющего функцию кратковременного сдерживания стекания водных масс до момента их улавливания шурфовыми отверстиями 1. Для уменьшения просачивания воды из шурфовых отверстий 1 сразу в глубокие горизонты почвы, проводят их глинование в 2 этапа (фиг.The soil drilled during the formation of holes is moved slightly down the slope from the last row of pits to form a laid roller 2, which performs the function of short-term containment of the runoff of water masses until they are captured by pit holes 1. To reduce the seepage of water from pit holes 1 immediately into deep soil horizons, claying is carried out in 2 stages (Fig.

3).3).

После бурения отверстия на дно шурфа на 1 этапе (позиция 1 Фиг. 3) равномерно укладывают 3-5 см слой тонкодисперсной глины (позиция 2 Фиг. 3), затем на 2 этапе отверстие доверху заполняют суспензией этой глины консистенции густых сливок (позиции 3 и 4 Фиг. 3). На очень рыхлых песчаных почвах желательно второй этап осуществить два раза. Для предохранения отверстий от обрушивания и размывания их после глинования заполняют доступными для хозяйства дренажными органическими материалами 3 (сидеральная зеленая масса, солома, опил и др.) (фиг. 4).After drilling a hole on the bottom of the pit at the 1st stage (position 1 of Fig. 3), a 3-5 cm layer of fine clay is evenly laid (position 2 of Fig. 3), then at the 2nd stage the hole is filled to the top with a suspension of this clay of the consistency of thick cream (positions 3 and 4 Fig. 3). On very loose sandy soils, it is desirable to carry out the second stage twice. To protect the holes from collapsing and washing them out after claying, they are filled with drainage organic materials 3 available for the farm (green manure, straw, sawdust, etc.) (Fig. 4).

Эти материалы очень рыхлые и хорошо пропускают влагу даже весной, когда простая почва находится на поле в мерзлом состоянии и не может впитать влагу. Стекающие талые воды попадающие в шурфовые отверстия и задерживающиеся там, способствуют более быстрому оттаиванию почвы и ускорению начала ее впитывания и накопления в широком спектре почвенных горизонтов. За счет этого возможность стока с участка оснащенного лиманно-шурфовым способом орошения весенних талых или летних ливневых вод полностью исключается. Соответственно создается возможность значительного повышения продуктивности, выращиваемых на данных полях культур, так как влага является на богарных полях одним из основных лимитирующих факторов в величине урожая. Кроме того правильно созданные шурфовые линии предлагаемого способа орошения не позволяют сформироваться на поле эрозионноопасным водным потокам, чем практически исключают возможность проявления водной эрозии на нем, что также является крайне благоприятным эффектом.These materials are very loose and pass moisture well even in spring, when simple soil is frozen in the field and cannot absorb moisture. The flowing melt waters that enter the pit holes and linger there contribute to faster thawing of the soil and accelerate the start of its absorption and accumulation in a wide range of soil horizons. Due to this, the possibility of runoff from a site equipped with a firth-pit method of irrigation of spring melt or summer storm water is completely excluded. Accordingly, it creates the possibility of a significant increase in the productivity of crops grown on these fields, since moisture is one of the main limiting factors in the yield in rainfed fields. In addition, properly created pit lines of the proposed irrigation method do not allow erosion-prone water flows to form on the field, which practically excludes the possibility of water erosion on it, which is also an extremely favorable effect.

Создание этой системы орошения не требует больших капитальных затрат, но несмотря на это она может в последующем функционировать многие десятилетия при правильном уходе.The creation of this irrigation system does not require large capital expenditures, but despite this, it can subsequently function for many decades with proper care.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого способа заключается в снижении стоимости системы водозадержания за счет исключения стекания естественных осадков со склоновых сельскохозяйственных угодий без сооружения сложных и дорогих гидротехнических сооружений. В степных условиях это позволяет значительно повысить запасы почвенной влаги, являющейся там основным лимитирующим фактором продуктивности. В лесной зоне это позволяет практически исключить водную эрозию и улучшить аэрацию почвы. Способ позволяет полностью обеспечить перехватывание и впитывание весенних талых вод и летних ливневых осадков, исключая, при этом эрозионные процессы и пополняя ими запасы почвенной влаги на участке.The technical result achieved by using the proposed method is to reduce the cost of the water retention system by eliminating the runoff of natural precipitation from sloping agricultural land without the construction of complex and expensive hydraulic structures. In steppe conditions, this makes it possible to significantly increase the reserves of soil moisture, which is the main limiting factor of productivity there. In the forest zone, this makes it possible to practically eliminate water erosion and improve soil aeration. The method makes it possible to fully intercept and absorb spring meltwater and summer rainfall, while excluding erosion processes and replenishing soil moisture reserves in the area.

Claims (2)

1. Способ лиманно-шурфового орошения, осуществляемый на склоновых участках рельефа местности, при котором создают земляные водоудерживающие валы, разделяющие территорию на ярусы, отличающийся тем, что перед водоудерживающими валами выбуриваются шурфовые отверстия в 3 ряда, смещенные относительно соседнего ряда на 0,5 м, выполняющие водоулавливающую функцию, а водоудерживающие валы представляют собой оположенные валики, выполненные из выбуренной земли из шурфовых отверстий, которые подвергают глинованию, проводимому в 2 этапа, при этом на первом этапе в шурфовые отверстия равномерно укладывают 3-5 см слой тонкодисперсной глины, на втором этапе шурфовые отверстия доверху заполняют суспензией глины консистенции густых сливок; после глинования шурфовые отверстия заполняют дренажными органическими материалами.1. The method of firth-pit irrigation, carried out on sloping sections of the terrain, in which earthen water-retaining ramparts are created that divide the territory into tiers, characterized in that pit holes are drilled in front of the water-retaining ramparts in 3 rows, displaced relative to the adjacent row by 0.5 m , performing a water-catching function, and water-retaining shafts are laid rollers made of drilled earth from pit holes, which are subjected to claying, carried out in 2 stages, while at the first stage a 3-5 cm layer of fine clay is evenly placed in the pit holes, at the second at the stage, the pit holes are filled to the top with a suspension of clay of the consistency of thick cream; after claying, the pit holes are filled with drainage organic materials. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при уклоне участка до 5 градусов шурфовые отверстия выбуриваются диаметром по 30 см с расстоянием между рядами 1 метр, между отверстиями - 1 метр и глубиной 1 м через каждые 50 м склона.2. The method according to claim 1, characterized in that when the slope of the site is up to 5 degrees, pit holes are drilled with a diameter of 30 cm with a distance between rows of 1 meter, between holes - 1 meter and a depth of 1 m every 50 m of the slope.
RU2022135174A 2022-12-29 Liman-pit irrigation method RU2798346C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798346C1 true RU2798346C1 (en) 2023-06-21

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU206415A1 (en) * В. Ф. Тютюкин SYSTEM OF LIMO-IRRIGATION ON WIDE AND LONG STRIPS
RU2467561C2 (en) * 2011-01-12 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" Irrigation system with use of local runoff

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU206415A1 (en) * В. Ф. Тютюкин SYSTEM OF LIMO-IRRIGATION ON WIDE AND LONG STRIPS
RU2467561C2 (en) * 2011-01-12 2012-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" Irrigation system with use of local runoff

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.Н. КОСТЯКОВ. ОСНОВЫ МЕЛИОРАЦИИ: Учебник - Изд. 6-е, доп. и перераб. - М.: Сельхозгиз, 1960. - стр. 301-313. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hatibu et al. Rainwater harvesting technologies for agricultural production: A case for Dodoma, Tanzania
CN104452705B (en) A kind of terrace-type sloping upland multifunctional ecological sewerage cutting down nitrogen and phosphorus load
RU2563146C1 (en) Method of anti-erosion protection of relief on polders for growing herbs
Tesfai et al. The Eritrean spate irrigation system
US3849991A (en) Irrigation system
RU2798346C1 (en) Liman-pit irrigation method
Brunner Irrigation and land use in the Ma'rib region
Mirkhasilova et al. Irrigation of the cultivated area with groundwater from vertical drainage wells
KR100946760B1 (en) Method for planting a tree on the reclaimed land
Dukhovny et al. Controlled subsurface drainage as a strategy for improved water management in irrigated agriculture of Uzbekistan
CN112095764A (en) Method for preventing and treating terrace fertilizer pollution
Missaoui Soil and water conservation in Tunisia
RU2616376C1 (en) Method for drainage of territories adjacent to water intake with floodland area
RU2714226C1 (en) Method for increasing productivity of estuaries hayfields
RU2813769C1 (en) Method of subsoil irrigation of rice
RU2813515C1 (en) Method for integrated soil hydromelioration when draining agricultural lands with adjacent swamp area
RU2818130C1 (en) Environmentally sustainable rice drying and moistening system
RU2423033C1 (en) Method to reinforce slopes by sowing seeds of woody plants
RU2813772C1 (en) Subsoil irrigation method for rice
RU2763587C1 (en) Cascade method for containing water flows on smooth slopes
Reddy Types of Irrigation and Historical development-a comprehensive compilation
Šoltész et al. Possibilities of water storage in drainage channel system of the upper Rye Island
Hans Prevention and control of gullies
Saruk et al. Earthen Nala Bund as a Water Conservation Structure
Pareek ANCIENT METHODS OF WATER HARVESTING