> Техника, страница 49 > Ирригация

Ирригация

Ирригация, отрасль с.-х. гидротехники, занимающаяся вопросами искусственного доставления влаги в почву для более успешного выращивания культурных растений. Действие воды в этом случае сводится: 1) к увлажнению почвы; 2) к удобрению (т. к. вода несет с собою в почву растворенные в ней вещества); 3) к предохранению почвы и растений от заморозков; 4) к уничтожению вредных свойств почвы (например болотистой или солончаковой, которые содержат вредные для растений растворимые кислоты и соли), и, наконец, 5) к уничтожению вредных животных. Важнейшее из всех этих влияний ирригации—увлажнение.

Районы ирригации. Главными районами применения И. являются местности с отрицательным балансом между выпадающей и испаряющейся влагой. В Зап. Европе, благодаря влиянию Гольфстрема, таких местностей относительно мало. К ним м. б. отнесены только: южная Испания, нек-рые местности южной Франции, Италии и Балканского полуо-ва. В европейской части СССР таких местностей уже больше: Нижнее Поволжье, восточная часть Сев. а, южная часть Украины и Крым. Еще больше мест, нуждающихся в искусственном увлажнении, в Азии: обширные пространства пустыни Гоби с прилегающими к ней частями Китая, ср.-азиатские республики СССР, весь Аравийский полуо-в, почти вся Персия, значительная часть Турции и западная часть Индии (Пенджаб). К таким же местностям относятся: вся сев. Африка (Сахара, Алжир, Тунис, Египет), зап. часть юж. Африки, вся ю.-з. Австралия и значительные площади земель в С. и Ю. Америке, расположенные возле Скалистых гор и Кордильеров (фигура 1).

Искусство И. чрезвычайно древне; оно возникло, повидимому, одновременно с земледелием. По имеющимся статистическим данным, в различных странах земного шара постоянно орошается свыше 49 млн. га,

а именно:

Млн. га Млн. га

Индия.20 Ява. 1,2

С. Ш. А. 8 Испания. 1.0

СССР. 3,5 Аргентина. . 0,8

Египет. 3 Сиам. 0,7

Япония.. 2.6 Австралия. 0.4

Франция. 2.4 Перу. 0.3

Италия. 1,8 10. Африка. 0,3

Мексика. 1,6 Канада.0,26

Чили. 1.2

Но сюда не вошли многие страны с широким применением И., не располагающие стати-стич. данными: Китай, Турция, Персия и др. Поэтому молено принять, что общая площадь орошаемых земель на земном шаре составляет не менее 60—70 млн. га.

Как в стране с резко выраженным континентальным климатом, в СССР ощущается большая потребность в И. Все сельское хозяйство ср.-азиатских республик, производящих такие ценные и необходимые продукты, как хлопок, основано на И., для развития которой здесь имеются чрезвычайно благоприятные условия благодаря горному характеру рек, высоким пам их в самые жаркие месяцы и богатству их вод питательными наносами. В дореволюционное время в Ср. Азии орошалось посевов около 3 743 000 га, из которых в 1916 году ок. 750 000 га было занято под хлопок.

Наибольшее значение в качестве источников оросительной воды имеют реки Ср. Азии: Нарын и Кара-Дарья, образующие вместе

Сыр-Дарыо; затем, правый приток ее Чир-чик и приток Аму-Дарьи—Зеравшан. Из Нарына выведено 13 каналов, из которых Янги-арык, орошающийНаманганский оазис и несущий воды ок. 40 м³/ск, имеет в длину до 110 км. Из Кара-Дарьи выведено ок. 50 каналов; из них Шарихан-сай имеет в длину 111 км и несет до 70 м³/ск, а Андижан-сай— 6,5 м"/ск. Чирчик питает ок. 45 каналов, самые крупные из к-рых: Зах-арык, 77 км длиною, и Боз-су, несущий воды ок. 70 м³/ск. Из Зе-равшана выведено более 100 каналов; из них Даргом и Нарпай не уступают по многово-дшо самым большим кара-дарьинским и чирчикским каналам. Много воды для И. дают в Ср. Азии и многочисленные горные речки, стекающие с гор по конусам своих выносов и представляющие, благодаря своему большому уклону, особые удобства для вывода из них оросительных каналов самотеком. К сожалению, крупнейшие реки Ср. Азии—Аму-Дарья, Сыр-Дарья, Или, Чу и др.—используются только отчасти, в самом верхнем течении; при выходе же на равнину они, вследствие трудности выведения из них каналов, остаются совершенно неиспользованными и непроизводительно теряют свои воды на испарение в тех замкнутых озерах, в которые они впадают. Исключением в этом отношении отчасти является р. Аму-Дарья, в низовьях которой имеется несколько крупных каналов (например Палван-ата, Хазават, Шах-абад, Ярмыш и др.), выведенных для орошения Каракалпакского (б. Хивинского) оазиса. Эта река в низовьях течет по возвышенному ложу, образованному ее собственными наносами, что значительно облегчает вывод из нее каналов. При более полном использовании водных источников и применении наиболее совершенных приемов вывода из них воды можно рассчитывать оросить в Ср. Азии, сверх уже орошенных зе мель, еще более 6 млн. га, пригодных для культуры хлопка. Земли, хотя и непригодные по своему климату для культуры хлопка, но требующие И., находятся внизовьях р. Сыр-Дарьи (1160 000 га) и в особенности по линии Туркестано-Сибирской жел. дор.

В Заья (, и ) общая площадь орошаемых земель составляет (по дореволюционным данным) 1 430 000 га, к-рые, за небольшими исключениями, сосредоточены в восточной части (в е и Армении). Для орошения этих земель по преимуществу служат притоки рр. Куры и Аракса. Наиболее крупные массивы земель, еще могущих быть орошенными, находятся в Муганской, Мильской и Ширванской степях.

В других частях Союза—в Нижнем Поволжья, на юге Украины и на С. е—также имеются обширные пространства, хотя и не столь засушливые, но все же страдающие периодически от засухи. В этих местностях широкому применению И. препятствуют: недостаточность уклона рек, высокое положение страдающих от засухи земель, непригодность климата для ценных культур (хлопок) и высокая урожайность зерновых хлебов в благоприятные годы без всякого орошения. Здесь И. может практиковаться лишь небольшими участками, распределенными среди обширных пространств т. н. сухого земледелия, в целях страхования хозяйств от разорения во время засух (оазисное орошение). Однако, и здесь общая сумма площадей таких небольших участков может измеряться млн. га.

В небольших размерах И. применяется еще в горных частях Крыма (орошается ок. 20 000 га главным образом садовых культур) и в Дагестане.

Схема ирригации. Вода для И. м. б. получена как из наземных источников (реки, ручьи, озера, пруды), так и из подземных (ключей, родников, водосборных галлерей и колодцев). Первый род источников находит значительно большее применение. Так, по данным ирригационного обследования 1920 г. в С. Ш. А., из наземных источников орошалось земель 84,5%, из подземных—8,1% и из смешанных—7,4 %. Главнейшие наземные источники воды для И.—реки, из которых вода в большинстве случаев выводится самотеком. По америк. данным, таким способом орошается около 75% всей орошаемой площади С. ПТ. А. Наиболее распространенная схема оросительной системы, получающей воду из реки самотеком, заключается в следующем. От реки, текущей со значительным уклоном, отводится канал с меньшим уклоном, чем река. Канал постепенно отдаляется от реки и на некотором расстоянии оказывается занимающим командующее положение над участком земли, расположен-

Фигура 1.

ным между ним и рекой. Такой канал обыкновенно называется главным, или м а-гистральыым, и из него м. б. орошаема любая часть командуемой им площади. От главного канала отводятся по направлению наибольшего уклона распределительные каналы, а от них — оросительные каналы, из которых вода уже распределяется по полям. Последние две категории каналов в совокупности составляют распредел и т ельно-оросительную сеть. Эта схема вывода воды из реки самотеком является наиболее типичной и наиболее распространенной. Она изменяется только в том случае, когда горная речка протекает по конусу своих выносов или когда река возле своего устья протекает

Эти сооружения обыкновенно называются головными (смотрите Головные сооружения).

Магистральные каналы. Для удобства отвода воды уровень воды в магистральных каналах должен быть выше окружаю-

_274 _

_Нормальный горизонт

Фигура 2.

по приподнятому руслу, образованному ее собственными наносами. В первом случае ирригационные каналы располагаются в виде веера по образующим конуса (фигура 2), а во втором — магистральные каналы могут отходить в направлении, перпендикулярном к реке, а распределительные и оросительные—в обе стороны от них. Чтобы излишне проведенная на орошаемые участки вода на них не застаивалась и для предупреждения подъема грунтовых вод от просачивающейся в подпочву оросительной воды, в наиболее пониженных местах орошаемых площадей устраивают особые водоотводные каналы. Они бывают разных размеров, начиная от чрезвычайно малых, собирающих сбросные воды непосредственно с полей, и кончая большими коллекторами, впадающими обратно в реку или в отдельные низины, из которых сбросные воды выкачивают насосами. Сеть таких каналов носит название водоотводной или водосбросной сети.

Воду из реки в главный канал направить не всегда бывает просто; для этого устраивают приспособления и сооружения, стоимость которых составляет значительную часть стоимости всей системы и которые" необходимо содержать в постоянной исправности.

Фигура з. щей местности, как показано на фигуре 3, где можно видеть и другие детали—откосы, банкеты, бермы и прочие Для большей экономии в земляных работах магистральные каналы проводят обыкновенно в полувыемке и в полунасыпи, причем количество вынутой земли делают равным количеству насыпанной. Глубина воды в магистральных каналах делается небольшой, редко больше 2 м, т. к. только при таких условиях можно легко использовать воду для орошения. Фигура 3 представляет поперечноесечение магистрального канала, проходящего по ровной местности, где он служит для орошения земель. На косогорных участках, где вода из магистрального канала не выводится для орошения, его поперечное сечение получает более компактный вид с меньшей шириной русла, но с большей глубиной. Главным условием правильного проведения магистрального канала является подбор таких скоростей течения воды, чтобы русло канала не размывалось и не засорялось наносами, попадающими в канал из реки. Эти скорости в каждом отдельном случае зависят от свойств грунтов, по которым проходит данный канал, и от свойств воды, впускаемой в него. Средняя скорость течения воды (в м/ск) в каналах определяется по формулам:

о=с У Ri ; Q=vF,

_{23 +} ОД00155 ₊ 1

при чем .R=--, а е =-₇-----

V. /„ О,00155 п

1+ 23 +---:- —

V ^г ) i/j

Гангилье-Куттера) или с=-

1 +

(ф-ла

x/R

(ф-ла Ба-

1/R

зена). В этих ф-лах: г—уклон русла канала, F—площадь его поперечного сечения, R— гидравлич. радиус, р—смоченный периметр и п—коэффициент шероховатости. Значения коэффициента шероховатости разных русел приведены в таблице 1.

При проектировании каналов, вообще говоря, лучше им придавать несколько большую скорость, т. к. при слишком малой скорости отложение наносов в канале потребует ежегодной дорогой очистки и вызовет

Таблица 1,— Коэффициенты шероховатости русла.

Характер русла	В формуле Гангилье-Куттера	В формуле Базена (новой)
Земляные русла весьма гладкие ..	0,018—0,020	0,85—1,00
Земляные русла средней шероховатости.	0,025	1,30
Земляные русла шероховатые ..	0,030	1,50
Земляные русла,засоренные и заросшие растениями.	0,035	1,75
Земляные русла, загромож-
денные камнями и друг, предметами.	0,040	2,00
Очень гладкая цемептная штукатурка, строганые до-	0,011	0,06
ски, железные стенки. Нестроганые доски, каменная кладка.
	0,015	0,16
Бутовая кладка.	0,020—0,022	0,46

потерю земли вдоль берегов канала, для склада вынутого грунта (фигура 4).

Мероприятия по борьбе с наносами, поступающими из рек в магистральные каналы, представляют одну из главнейших забот строителей ирригационных систем. Мелкие

Фигура 4.

илистые частицы наносов, имеющие удобрительное значение, не представляют особой опасности, так как могут с большой пользой пропускаться на поля или же извлекаться из каналов и служить для удобрения. Наоборот, крупные наносы, галечниковые и песчаные, могут засорять удобные земли и вызывать большие расходы на их удаление с полей и из каналов. Во избежание таких наносов, при головных сооружениях ирригационных систем устраиваются особые промывные приспособления (смотрите Головные сооружения). Очень часто в русле канала, недалеко от его головной части, устраиваются особые песколовки, задерживающие песчаные наносы и сбрасывающие их затем, при открытии соответствующих затворов, в ту же реку, из которой выведена была вода. При проектировании магистральных каналов, в особенности небольших, обыкновенно принято для экономии в земляных работах проводить их согласно рельефу местности, постепенно сводя их с горизонтали на горизонталь сообразно уклону. Это очень часто вызывает необходимость придавать трасе каналов большую извилистость и малые радиусы закруглений, что может очень вредно отражаться на вогнутых откосах, размыв которых прямо пропорционален скорости течения и обратно пропорционален радиусу кривизны. Для определения безопасных радиусов кривизны R на поворотах предложен ряд эмпирич. ф-л; одна из лучших—ф-ла Девиса (Кв м):

R =11 v²]/F + 12,

где V есть средняя скорость воды bm/ck,F— площадь живого сечения в м²; число 12—постоянная величина, обеспечивающая минимальный радиус в 12 метров В более плотных

грунтах величину радиуса, получаемую из этой формулы, можно несколько уменьшить, и наоборот, для легких и легко размываемых грунтов следует ее увеличить.

Когда при трасировании канала радиусы закруглений на поворотах оказываются чрезмерно малыми, канал, для обеспечения большей прямизны и сокращения длины, проводится местами в выемках и местами в насыпях.

В ирригационной системе, когда она состоит из каналов с земляными руслами, большая часть забираемой воды теряется различными способами, и только 25—35% ее расходуется полезно на питание растений. На всем пути от головного сооружения до полей орошения происходят непрерывные потери воды в каналах. Потери на испарение с водной поверхности каналов ничтожны (1—2 % общих потерь) и потому редко учитываются. Потери же на фильтрацию через дно и откосы земляных каналов чрезвычайно велики, и к тому же они очень опасны, т. к. способствуют подъему грунтовых вод, заболачиванию и засолению почвы. Лучшим способом предохранения каналов от фильтрации является бетонирование их русла (фигура 5 и 6), благодаря чему потери уменьшаются на 90%, а равно уменьшаются расходы по очист- -v-

ке каналов от наносов, по удалению из них водяных расте-ний, по исправлению _{фпг 5}

оползней и обвалов;

кроме того, в бетонированных руслах можно безопасно увеличить скорость течения воды до 3 м/ск и более. Расходы на бетонирование окупаются экономией в земляных работах, т. к. благодаря увеличению скорости течения воды можно уменьшить площадь поперечного сечения. Толщина слоя бетона, которым одеваются каналы, находится в зависимости гл. обр. от климата. В суровом климате, с морозами до —20°, слой бетона должен быть 0,3 м, в климате же мягком, когда понижение Г ниже 0° представляет редкое явление, можно ограничиться слоем в 0,1 метров При бетонировании ирригационных каналов необходимо заботиться о хорошем дренаже под бетонной одеждой и об устройстве темп-рных швов. Бетонирование каналов обыкновенно ведется непосредственно в их русле, путем набивки в формы или путем покрытия из «цемент-пушки»; в нек-рых же случаях бетонная одежда заготовляется отдельно в виде плит или железобетонных полуколец, соединяемых в русле канала цементной спайкой.

Каждый значительный магистральный канал снабжается по пути его следования целым рядом искусственных сооружений, необходимых для правильной его эксплоата-ции. Для предотвращения переполнения и, как следствие этого, размыва берегов канал снабжают водосливами, устройство которых заключается в понижении небольшой части

10

Фигура 6.

Т. Э. т. IX.

банкета канала, обращенного к реке, до проектного уровня воды и в соответствующем укреплении этого участка бетонной ;или каменной кладкой. Излишняя вода, попавшая в канал, переливается через такой водослив и по укрепленному руслу уходит обратно в реку. Такие водосливы располагаются обыкновенно непосредственно ниже

Разрез по i-i Раэр. по а. -b Разр. no c-d

головного сооружения канала, а также пе-ред всеми опасными местами канала, например перед косогорными его профилями, где можно ожидать обвалов и перепружива-ния канала. Для возможности освобождения магистральных каналов от воды, например с целью ремонта, в нескольких местах, наиболее опасных, располагают водосбросы (фигура 7), то есть в банкете канала, обращенном к реке, устраивают укрепленные каменной или бетонной кладкой и закрываемые щитами отверстия, через которые вся вода из

канала может быть выпущена к реке. Для пропуска дождевой или ливневой воды по низинам, пересекаемым магистральными каналами, устраиваются ливнеспуски (фигура 8). Иногда для экономии они соединяются с водосбросами (фигура 9). Когда канал пересекает значительные низины, балки, овраги или же реки, то он переводится через них при помощи особых сооружений, акведуков; расчет и конструкция опорных частей акведуков отвечают общим

правилам дорожных мостов, верхнее же строение их представляет собою жолоб для пропуска воды канала. Если почему-либо нельзя применить акведук, то устраивают дюкер (смотрите), или так называемым обратный сифон. Составными частями сифона являются верхний и нижний колодцы, труба и верхний и нижний бьефы канала. Сифоны в верхнем (а часто и в нижнем) колодце снабжаются решетками для улавливания всякого рода плавающих тел. Вода движется по сифону в силу разности отметок горизонтов в верхнем и нижнем колодцах. Небольшие водные потоки, пересекающие магистральный канал приблизительно на одном с ним уровне

и несущие малое количество наносов, м. б. впущены в канал без большого вреда. Если же поток имеет большие размеры и несет большое количество воды с высокой скоростью, то этого допускать нельзя, т. к. вода, насыщенная наносами, занесет русло канала и вызовет переливание воды через банкеты и размыв их. В таких случаях прибегают к т. н. сюперпассажам, которые представляют собою невысокий акведук, по жо-лобу которого проходит вода потока, а под ним—вода канала.

Если уклон русла, определенный расчетом, меньше уклона местности, по которому приходится проводить канал, то в нек-рых местах канала устраиваются уступы, или перепады (фигура 10 и 11). Место перепа-

да обыкновенно определяют там, где дно канала при своем продолжении поднялось бы в насыпи выше поверхности земли

• Продольный разрез

Фигура 11.

(фигура 12). Ради экономии перепады стараются приурочить к мосту на большой дороге, регулятору на канале или другому каменному или бетонному сооружению. Высота ступени перепада редко делается выше 4,0— 5,0 метров Вместо перепада с большой высотой устраивают многоступенчатый перепад или

Фигура 12.

последовательный ряд одноступенчатых перепадов. При незначительных уклонах перепад заменяют быстротоком (фигура 13), который, в виду значительной скорости, снабжается в нижнем бьефе водобойным ящиком. Длина быстротоков обычно делается не более 40,0—50,0 метров Перепады и быстротоки на

	Г4----1 №
:
		ги
	— 1	_L
	L" 1 Ц85

в больших каналах теперь часто сопровождаются устройством гидроэлектрич. станций.

В тех местах, где от магистрального канала должны отходить его ветви (распределительные каналы), располагаются сооружения, называемые регуляторами, или в о -до делителями, назначение которых отделять от магистрального канала количество воды, необходимое для орошения определенных участков орошаемой площади. На оросительных системах туземного типа эти сооружения носят временный характер и по конструкции мало отличаются от головных сооружений тех же магистральных каналов. На системах же инженерного типа они бывают постоянными и снабжаются затворами и щитами, допускающими строго точный раздел и измерение воды (фигура 14).

Фигура 13.

Распределительные каналы по конструкции своей отличаются от магистральных каналов лишь размерами. Они также проводятся большей частью вполувыемкц и в полунасыпи и снабжаются почти такими же сооружениями, как и магистральные:

каналы. В виду того что они обыкновенно проходят с большими уклонами, на них особенно часто устраивают перепады.

Оросительные каналы, подводящие воду к отдельным орошаемым участкам, или околоткам, имеют еще меньшие размеры. Их пропускная способность обыкновенно бывает около 0,03 м³/ск. Так как вода из них выпускается непосредственно к орошаемым растениям, то их стараются проводить либо в насыпных берегах, либо также в полувыем-ке и полунасыпи. Во всяком случае уровень воды в них должен быть выше поверхности земли. Для избежания больших потерь в мелких оросительных каналах их очень часто заменяют в районах интенсивного хозяйства (садоводство) желобами и трубами. Трубы бывают трех родов: бетонные, глиняные и деревянные. Наиболее ходовые размеры труб: 15—30 сантиметров днам. при толщине стенок

2,5—4,0 см. Для выпуска воды на поверхность к подземным трубам прикрепляют трубчатые стойки с различными приспособлениями для равномерного распределения воды по оросительным бороздам (фигура 15 и 16). При закрытии трубы ниже стойки вода поднимается по

стойке и через отверстия попадает в бороздки. Бетонные трубы не выдерживают напора воды более 3—5 метров Если же требуется несколько больший напор, то применяются глазурованные глиняные трубы. В нек-рых американских садах водоснабжение устраивается при помощи деревянных труб, собранных из отдельных клепок и стянутых железными обручами.

Каналы водоотводной, или водосбросной, сети, в отличие от каналов сети распределительно-оросительной, располагаются обыкновенно в наиболее пониженных местах оро

Фигура 16.

шаемой площади и устраиваются исключительно в выемке (фигура 17), для того чтобы они могли собрать излишние и фильтрованные воды и отводить их с орошаемых площадей. Расчет каналов водоотводной сети зависит от количества воды, отводимой с орошаемых площадей; последнее, в свою очередь, зависит от многих причин: от оросительных норм принятых водооборотов, проницаемости дна и откосов, проницаемости почв и подпочв,

		$
		τΆτψψΤΓΤψ
t If.	/и ^	f
Кривая депрессии	^7v грунтовых вод

Фигура 17.

уклонов и прочие, и обыкновенно определяется опытом. В среднем расход воды водосбросной сети для систем средней интенсивности может составить около 25 % от расхода оросительной сети.

Потребность в воде. Состав культур на орошаемых площадях находится в полной зависимости от климата местности. На орошаемых землях наиболее теплых районов Ср. Азии и Заья основными культурами являются хлопок, рис, люцерна, фруктовые деревья (до миндаля включительно), виноград и зерновые хлеба (пшеница, ячмень, просо, овес, джугара и др.); из них в северных районах Ср. Азии постепенно выпадают: хлопок,рис, виноград,более требовательные сорта фруктов, и на первое место становятся: зерновые хлеба, люцерна, сахарная свекла, кенаф, менее требовательные к теплу фруктовые деревья (яблоки, груши, сливы, вишни и прочие), огородные овощи и бахчевые растения (арбузы, дыни). В засушливых местностях Заволжья основными культурами ирригационных систем м. б.: картофель, люцерна, сахарная свекла, кенаф, огородные овощи, фрукты (яблоки) и зерновые хлеба. Потребности тех или иных культур в оросительной воде определяются прежде всего индивидуальными особенностями растений, а затем местными природными условиями. Теоретически установить потребности отдельных культур в оросительной воде невозможно, и при определении количества воды, потребной для орошения, необходимо обращаться к экспериментам, культивируя растения в особых сосудах или же на особых поливных площадках и производя измерения вводимой воды.

Из растений, культивируемых на оросительных системах, менее всего воды требуют зерновые хлеба, хотя орошение отражается очень благоприятно на их росте, обеспечивая постоянные и обильные урожаи. Орошать зерновые хлеба следует 2 — 3 раза в лето. Если почва очень суха, первый полив делается еще до посева; если же почва достаточно влажна, первый полив откладывается до начала кущения. Второй или третий поливы даются в периоды цветения или начала плодоношения. Количество воды, применяемой при орошении зерновых хлебов, зависит от климата и свойств почвы. В жарких местностях и при легких, хорошо дренируемых почвах применяется воды за один полив до 6 000 м³/га. Напротив, в более холодном климате и при тяжелых почвах это количество понижается до 2 000 м³/га и ниже. На втором месте по потребности в оросительной воде стоят всякого рода пропашные растения — хлопок, сахарная свекла, картофель, кукуруза, сорго и др. Хлопок в Ср. Азии, по данным опытных станций, должен поливаться ок. 4 раз в лето, с расходом воды 4 000 -У 6 000 м³]га, причем наибольшее количество воды дается во время цветения. Сахарная свекла орошается 2—4 раза, и за каждый раз тратится 1 000-И 500 м³/га воды. Картофель также орошается 2—4 раза, и одно из этих орошений дается перед посевом. Общее количество воды для орошения картофеля составляет за все лето 3 000— 6 500 м³/га. Почти такого же орошения, как и пропашные растения, требуют правильно содержимые фруктовые сады, особенно если их междурядья содержатся в состоянии черного пара. В садовых районах Крыма в незасушливые годы деревья поливают 3—4 раза, а в засушливые 6—7 раз.При очень влажном лете и для садов, расположенных в низменных местах, ограничиваются 2—3 поливами. Первый полив производят вслед за цветением деревьев—в конце апреля или в мае, второй дается в июне, третий в июле, четвертый в августе. Последний полив делается не позже середины сентября. На каждое дерево дается до 6 м³ воды, а на очень плотных почвах—ок. 3,5 м³. При 130 деревьях на га это составляет от 500 до 800 м³, а за все лето—1 500-У6 000 м³. На третьем месте по потребности в оросительной воде стоит люцерна, культура которой наиболее развита на ирригационных системах вследствие ее высокой рентабельности,окупающей оросительную воду. Люцерну поливают один раз весною, и потом после каждого укоса, которых в Нижне-Волжском крае бывает 2, а в наиболее теплых местах Ср. Азии—до 5. При средних условиях, на 1 га люцернового посева следует давать за все лето б 000— 8 000 м³ воды, в зависимости от числа укосов. На четвертом месте стоят огородные овощи, которые должен быть постоянно в зеленом состоянии. Огороды в засушливых местностях приходится орошать очень часто—каждые 10 дней и даже каждую неделю. Общее количество воды для них достигает 10 000 м³1га и более, но при каждом поливе, вследствие тщательности разделки площади, ее тратится относительно немного: 700—1 000 м³/га. Более всего воды для орошения требует рис, к-рый от посева и почти до созревания должен находиться в воде. Он разводится на ирригационных системах Ср. Азии приблизительно до 44° северной широты и примерно до той же широты может разводиться и на е. Для орошения риса требуется воды до 30 000—40 000ж³/г«. Надо иметь в виду, что с рисовых полей стекает от ¹/₃ до ¹/₂ напускаемой на них воды. Эта сточная вода м. б. ниже вновь применена для орошения.

Подготовка почвы. Если под искусственное орошение поступают совершенно дикие земли, никогда ранее не обрабатывавшиеся, то они должен быть предварительно подвергнуты соответствующей подготовке, заключающейся в удалении дикой растительности и выравнивании их. В местности, покрытой травою или небольшими кустами, такая растительность легко удаляется при вспашке; напротив, когда степь покрыта зарослями крупных кустарников, удаление дикой растительности требует специальных приспособлений и обходится дорого. На ирригационных системах СССР кустарники выкорчевываются обыкновенно при помощи ручного труда, в Америке же применяют особые волокуши, устраиваемые из обыкновенного ж.-д. рельса, в к-рый впрягается по паре лошадей с каждой стороны.

Рельс этот протаскивается, преимущественно зимою, когда земля замерзнет, через заросли несколько раз в противоположных направлениях и выламывает кустарник; последний собирают в кучи и сжигают, корни же выпахиваются тяжелыми плугами.

Способы полива. Способы полива (непосредственного орошения) м. б. разделены на 2 группы: орошение путем разлива воды по поверхности почвы (орошение затоплением) и орошение путем подвода воды к корням растений снизу и с боков (орошение инфильтрацией). К первой группе относятся. способы полива: 1) на

Перемычка „ „ <~.ч ⁷

Поливная канава - ПуСКОМ, 2) ПОЛОСаМИ,

* ^¥ 3) площадками и 4) тру бами. Полив напуском является самым примитивным из всех способов орошения посевов. При нем мало заботятся о тщательном выравнивании почвы, и вода при помощи канала подводится к наиболее возвышенной части поля и распределяется по нему посредством редких канавок, которые перепруживают при помощи специальных заслонок (фигура 18), брезентовых запрудок или просто пучков травы. Нижний берег канавок раскапывается, и вода выливается на посевы. От по-----—.-------ливщика требуется зна-

.Хамств, ^„сборная чИТвЛЬНОе ИСКУССТВО В

Разрез по ab распределении воды,

_{для чег0 ем}у _{все В}р_емя

Фигура 19. приходится ходить по орошаемому полюй следить за правильным распределением струй. Этим способом поливают в гористых местностях зерновые хлеба и люцерновые посевы.

Более совершенным способом полива является способ полос, на которые разделяется орошаемое поле (фигура 19). Полосы отделяются друг от друга невысокими валиками и выравниваются т. о., чтобы они имели небольшой продольный уклон и были горизонтальны в поперечном направлении. Вода напускается в каждую полосу из канала,

идущего вдоль верхнего края поля, и стекает при помощи шлюзового затвора в расположенную ниже полосу. При этом способе вода распределяется гораздо более равномерно, труда от поливщика требуется меньше, и урожаи получаются более равномерные. Этот способ практикуется главн. обр. в С. Ш. А." для орошения зерновых хлебов и люцерны на легких открытых почвах, но здесь требуются относительно большие потоки (количества) воды — от 0,05 до 0,2 м³/ск.

Еще более совершенным способом полива является способ площадок, или «чеков» (checks). Поле разбивается при этом на ряд горизонтальных небольших участков, отделенных один от другого низкими валиками. В участки напускается вода и стоит в них, пока не напитает достаточно почву. Валики располагаются двояко: или под прямым углом друг к другу, образуя прямоугольники

Фигура 21.

(фигура 20), или же по горизонталям местности, образуя площадки неправильной формы (фигура 21). Этому способу наиболее благоприятствует легкая песчаная почва с равномерным уклоном в 0,0002—0,0006 на единицу длины, при обеспеченном притоке оросительной воды, хотя он применяется и на

более тяжелых почвах, когда нужно продержать воду дольше, чтобы обеспечить достаточное всасывание. В С. Ш. А. таким способом орошаются зерновые хлеба, люцерна и рис, тогда как в Ср. Азии и Заьи—

Фигура 20.

почти исключительно рисовые посевы. В несколько измененном виде полив площадками применяют для орошения фруктовых садов и огородов. Деревья располагаются строго по квадратам, и ок. каждого дерева устраивается площадка или бассейн (фигура 22). Вода из канала протекает по валику между двумя рядами бассейнов, поочередно, по парам, напускается в них и держится до тех пор, пока не напитаются в достаточной степени корни деревьев. По окончании полива, когда почва несколько подсохнет, поверхность бассейнов разрыхляется во избежание обратного поднятия влаги кверху по капиллярам и испарения ее. Способ площадок широко применяется в Калифорнии, главным образом для орошения земляники (клубники), цветов и некоторых овощей.

Очень часто полив культур производится при помощи разъемных переносных металлических труб или парусиновых шлангов, по которым вода доставляется непосредственно к поливаемым местам поля. Орошаемая площадка разбивается при этом на полосы 30— 50 метров шириной и длиной не более 400 метров Полосы поливаются частями, и после окончания полива части полосы трубы снимаются, производится полив следующей части полосы, а освободившиеся трубы переносятся на соседнюю полосу (фигура 23). При этом способе не только уничтожаются потери в поливной сети, но и потери на полях достигают минимума, т. к. вода доставляется непосредственно к увлажняемому месту поля. Для получения равномерного увлажнения желательна предварительная подготовка поверхности поля в виде тщательной планировки. Гидранты, соединяющие подземные напорные трубы с трубами, расположенными на поверхности поля, обыкновенно представляют собою кусок бетонной трубы, поставленной вертикально и соединенной на цементном растворе с подземной трубой

(фигура 24); с верхней стороны к- этой трубе прикреплено колено из железной оцинкованной трубы, к к-рому присоединяется парусиновая кишка, передающая воду в переносные трубы. Когда орошение из данного гидранта не производится, он закрывается деревянной пробкой. Разъемные переносные трубы диаметром 30—40 сантиметров делаются обычно из оцинкованного железа и состоят из

ОТДвЛЬНЫХ ЗВвНЬбВ ДЛИ- Переносный гидрант. ной ок. 3 м, достаточно легких для переноски.

Один конец труб имеет слегка коническую форму, чтобы при соединении их можно было получить достаточно плотное и водонепроницаемое соединение. Во избежание порчи растений трубы иногда укладывают на легкие переносные козлы. Этот способ находит, однако, вследствие своей дороговизны, крайне ограниченное применение, родиной его является южная Калифорния, где он применяется для полива люцерны и кормовых культур и в меньшей мере—для полива садов.

Все вышеописанные способы орошения затоплением м. б. применяемы на легких почвах, неспособных от действия воды спекаться и образовывать корку, а также для тех растений, шейки которых (между корнем и стеблем) не боятся смачивания водой. В противном случае приходится прибегать к поливам инфильтрацией, которые бывают 3 видов: бороздами, грядами и джояками.

При орошении бороздами поле покрывается рядами небольших узких и мелких борозд, по которым пускается вода. Вода впитывается через дно борозд и передается корням, не смачивая непосредственно поверхности почвы в промежутках между ними. Водопроводящие каналы строят поперек поля, оросительные же бороздки— вдоль уклона или под известным углом к нему, в зависимости от ската поля. Каналам придается самый ничтожный уклон, для того чтобы при перепруживании канала вода равными струйками выливалась во все бороздки, расположенные выше подпрудок. В некоторых местностях на таких каналах устраиваются на известном расстоянии один от другого деревянные или бетонные затворы, между к-рыми поддерживается совершенно горизонтальный уровень воды. Затворы снабжаются заставками, при помощи которых можно подпруживать воду до желаемой высоты, давая вместе с тем возможность излишней воде сливаться вниз по каналу; вода выпускается из канала в бороздки при помощи трубочек или ящиков, которые сколачивают из дранок и вкапывают в нижний берег канала. Эти трубочки располагаются в одной горизонтальной плоскости, несколько выше низкого уровня воды в канале, когда затворы открыты. Когда же затворы закрываются, вода поднимается и равномерно затопляет устья трубочек, через которые и вытекает в бороздки. В других местностях вода из водопроводящего канала отводится в бороздки при помощи простого раскапывания берега канала, без посредства трубочек, и распределяется между отдельными бороздками при помощи лопаты; при этом

ТТГППРПI ΊΠΠΠΠΠΠΠΠΓ

Фигура 25.

способе от поливщика требуется постоянный надзор за распределением воды, что является совершенно излишним при применении трубочек.Ишн гда вода в бороздки направляется не прямо из канала, а идет сначала в особую распределительную канавку и затем из нее, при помощи раскапывания ее берегов, пропускается в бороздки (фигура 25).

Последний способ применяется обыкновенно на легко размываемых почвах. Способ борозд может применяться при орошении всякого рода культур, но особенно часто он применяется (в Америке) при орошении огородов и плодовых садов. При мелких бороздах промежуток между ними достаточен в 0,75 м, при глубоких же—промежутки доходят до 1,5м. Для проведения борозд можно пользоваться простыми орудиями, в роде изображенного на фигуре 26.

В орошаемых районах Крыма борозды проводятся вокруг садовых деревьев кольцеобразно, с расчетом, чтобы вода подводилась непосредственно к мелким корням деревьев, которые располагаются под краями кроны (фигура 27).

Нек-рым видоизменением способа орошения по бороздам является способ орошения по грядам, применяемый на огородах. При этом способе растения располагаются на грядах шириною ок. 1 ж и самой разнообразной длины, совершенно так же, как это делается при огородничестве без орошения в центральных округах РСФСР; вода же пускается с малым уклоном по бороздам, проведенным между грядами, и орошает растения путем капиллярного просачивания. Такой способ обыкновенно практикуется на почвах более тяжелых, обладающих капиллярными свойствами. В самое жаркое время огородники при помощи лопат выплескивают воду из борозд на гряды для увлажнения самих растений. Этот способ особенно

пригоден для местностей, в к-рых, несмотря на преобладание засушливой погоды, среди лета иногда случаются большие дожди, подтопляющие растения. При таком способе это подтопление становится невозможным, т. к. растения расположены высоко на грядах, глубокие же борозды хорошо отводят воду.

Способ полива джояками, распространенный в хлопковых районах Ср. Азии, немногим отличается от способа междугрядно го орошения (фигура 28). В случае больших уклонов, преобладающих на полях Ср. Азии, гряды (джояки) проводятся не в прямом направлении, а зигзагами. Растения располагаются на самых джояках, вода же медленно протекает по междурядиям, постепенно увлажняя с боков корни растений. Так обыкновенно орошаются в туземных хозяйствах посевы хлопка.

Искусственным орошением в местностях с засушливым климатом можно достигать поразительных результатов. Сухие и бесплодные пустыни превращаются в цветущие поля и сады, а доходность засушливых земель увеличивается в десятки и сотни раз. Но то же искусственное орошение, при неправильном и чрезмерном его применении,

поливная канава __“. поливная канава

легко может быть причиной порчи земель. Ни при одном из существующих методов орошения нет возможности целиком утилизировать воду для поглощения корнями растений, т. к. очень значительная часть воды проходит мимо корней и опускается в подпочву. При малых поливах это количество непроизводительно теряемой воды невелико, но при обильном орошении корни удерживают прежнее количество влаги, весь же излишек воды уходит в подпочву, в грунтовые воды, уровень которых поэтому поднимается. В результате получается заболачивание или даже засоление почвы.

Лучшим способом предупреждения таких последствий является наивозможная экономия оросительной воды, достигаемая путем тщательного выравнивания поверхности орошаемых почв, пользования наиболее совершенными методами (поливы по бороздам) и обязательного рыхления междурядий после каждого орошения. Это рыхление, сохраняя в почве влагу, внесенную при поливах и уничтожая сорные травы, часто дает возможность обходиться вдвое меньшим количеством оросительной воды.

Когда вся вода реки, служащей для целей искусственного орошения, оказывается распределенной по каналам, а в долине имеются еще значительные площади земель, нуждающиеся в орошении, то невольно возникает мысль об использовании той воды, которая протекает вне ирригационного периода— осенью, зимою и весною. Использование это возможно путем собирания этой воды в особых водохранилищах, которые могут устраиваться двояко: в виде небольших индивидуальных прудов на землях отдельных водопользователей и групп, в пределах орошаемой площади, или в виде больших резервуаров, расположенных выше орошаемых площадей. Водохранилища на орошаемых площадях нежелательны: они отнимают много площади от культур и требуют дорогих питающих каналов, а потому применяются редко. Водохранилища в верховьях рек гораздо удобнее, тем более что реки, служащие для орошения, имеют обыкновенно горный характер и в их верховьях всегда можно найти подходящие ущелья и места для устройства высоких плотин (смотрите).

Особенно крупные плотины и водохранилища устроены в С. Ш. А. У нас в Среди. Азии и Заья также имеется много удобных мест для устройства плотин и водохранилищ, но время для широкого строительства в этой области еще не наступило: до настоящего времени далеко еще не использована наличная летняя вода рек в этих районах.

Организация водопользования. Крупная ирригационная система, представляющая весьма сложный и дорогой механизм, требует надлежащей организации для ее экс-плоатации. Прежде всего вся вода, поступающая в магистральный канал и остальные части системы, подлежит точному учету. На туземных системах этот учет ведется наглаз, при помощи различных единиц, в роде «кулака» (Ср. Азия), «баша» (Заье), «цапки» (Крым) и тому подобное. весьма неопределенных измерителей, представляющих собою такой поток воды, с которым удобно управляется один водопользователь при орошении своего посева. На системах, устроенных по правилам техники, учет воды ведется при помощи гидрометрии, способов, дающих выражение количеств протекающей воды в му с к или л/ск. Когда приходится измерять воду регулярно в одном и том же месте значительного канала, имеющего небольшой уклон, его русло обделывают на некоторую длину досками или же бетоном в виде прямоугольного жолоба и в этом жоло-бе скорость течения измеряют при помощи вертушек (смотрите Гидрометрия и Гидрометрические приборы). В неглубоких каналах, несущих небольшое количество воды, трудно бывает определить скорость при помощи вертушки. В таких случаях измерение производится при помощи водослива (смотрите). Из различных систем водосливов наибольшим распространением пользуется в последнее время так называемый водослив Чиполетти, представляющий собою трапецоидальный водослив с наклоном боковых стенок в 75°30. Расход воды через этот водослив определяется по ф-ле:

Q=1,86Ьй“,

где Ь—длина порога водослива, a h—напор воды над порогом. Для удобства пользования этой ф-лой составляются таблицы, по которым вычисляют количество переливающейся воды, измерив лишь глубину слоя. Часто на водосливе имеется самопишущий прибор.

В Италии при распределении воды между отдельными водопользователями еще с 16 в применяются т.н. модули. Это—постоянные устройства, б. ч. каменные, предназначенные специально для измерения расхода воды. На фигуре 29 показан миланский модуль.

При проведении не отягченной взвешенными наносами оросительной воды по трубам иногда пользуются водомерами водопроводного типа, например водомером Вентури (смотрите Водомеры). Когда не требуется особенная, точность измерения, пользуются простыми

Фигура 29.

затворами, устанавливаемыми на каналах. Если уклон канала достаточно велик, затворы устанавливаются таким образом, чтобы получить водослив. Расход определяется по формуле прямоугольного водослива (смотрите Водослив). Когда уклон канала мал и перепада получить нельзя, воду пропускают под щитом затвора (фигура 30) и для определения расхода пользуются ф-лой жолоба и погруженного отверстия:

в которой а и Ь—высота и длина отверстия, a h — разница уровней воды перед отверстием и за ним. По этим формулам составляют таблицы, которыми пользуются водные надзиратели при определении количества воды, проходящей через затворы.

Дальнейшим условием правильн. экспло-атации каждой системы ирригации является правильное распределение воды путем установления соответствующего водооборота. Возможны два случая распределения воды из магистрального канала по каналам распределительно-оросительной сети: 1) когда из него получают воду все младшие каналы одновременно, 2) когда они получают воду по очереди. В первом случае мы имеем дело с непрерывным водопользованием. Конечно, оно осуществимо только тогда, когда система обильна водой. Обыкновенно же бывает невыгодно осуществлять непрерывную подачу воды во все каналы системы одновременно и приходится определенным категориям каналов давать воду с перерывами. Промежутки времени, через которые каналы получают воду, определяются или по заранее установленным очередям, и тогда мы имеем форму очередного водопользования, или же по предварительным заявкам на воду со стороны водопользователей— водопользование по требованию. При непрерывной системе водопользования возникают очень большие расходы воды, большие потери на фильтрацию и испарение, большие количества сбросных вод, вызывающие часто заболачивание и засоление полей. Единственное преимущество этого способа заключается в удобстве управления водой и взимания за нее платы пропорцио-

Фигура зо.

Фигура 31.

нально орошаемой площади. Такая система обыкновенно применяется в местностях с очень обильными водными запасами и с экстенсивными формами хозяйства. В основе идеи очередного водопользования лежит подача в каналы относительно крупной поливной струи на сравнительно короткое время; продолжительность полива уменьшается для отдельного водопользователя вдвое или втрое сравнительно с первым способом. Выгоды очередного водопользования заключаются в уменьшении рабочей силы, потребной для полива, и в меньших фильтрациях на самых полях при сильно проницаемых почвах. На сильно проницаемых почвах нек-рых районов Туркестана (например Голодная степь) и особенно в первые годы орошения новых земель сокращение времени полива и увеличение поливной струи при очередном водопользовании дают не только лучшие результаты, но и вообще являются единственно возможным способом в виду огромных потерь воды на фильтрацию внутри надельной сети и особенно на полях. Наиболее благоприятной оказывается подача воды отдельным участкам через сравнительно продолжительные промежутки времени.

При водопользовании по требованию оросительная вода отпускается в заранее установленное время и в количестве, отвечающем требованиям водопользователей. Плата за воду устанавливается в таких случаях по объёму ее потребления, причем на некоторых наиболее интенсивных системах устанавливается дифференциальный тариф, то есть при большем потреблении на единицу площади взимается большая плата за единицу объёма воды. Благодаря этому получается значительная экономия воды и меньшая опасность заболачивания и засоления. Система водопользования по требованию обычно связана с большими расходами на администрацию, а потому применяется относительно редко. Гораздо чаще применяется система очередного водопользования, причем очередь устанавливается или на магистральных каналах, когда работает одновременно только часть распределителей (фигура 31); или на распределителях, когда магистральный канал и распределители работают непрерывно, а оросители соединяются в группы, питаемые водой поочередно (фигура 32); или, наконец, по оросителям, когда непрерывно работает вся сеть, а оросители одновременно удовлетворяют только отдельные группы водопользователей по очереди (фигура 33). Водораспределение в этом случае может быть и комбинированным, если распределение происходит одновременно по двум или по нескольким элементам системы.

Для правильного функционирования сооружений ирригационной системы необходим соответственный штат технико-административного персонала. На туземных системах Ср. Азии во главе каждой системы обыкновенно стоит «арык-аксакал» (водный надзиратель), наблюдающий за технич. состоя нием всех каналов, распределением трудовой, денежной и материальной повинностей по ремонту каналов и сооружений и за распределением воды между отдельными распределителями, орошающими отдельные участки площади, находящиеся в общем пользовании отдельных общин. Помощниками арык-аксакала являются «мирабы» (водные старосты), заведывающие отдельными

Фигура 32

распределительными каналами и распределяющие воду непосредственно между водопользователями. Эти должности являются выборными и оплачиваются б. ч. известной долей урожая с орошаемых земель, что создает заинтересованность администрации в исправной работе каналов. В последнее время в Ср. Азии управление ирригационными системами из рук туземной администрации постепенно переходит в руки управлений водным хозяйством (в о д х о з о в), назначающих арык-аксакалов и мирабов из подготовленных технич. работников; вместе с тем и натуральная оплата труда заменяется денежным довольствием, по ставкам из средств водного сбора, которым заменяется натуральная повинность населения по содержанию систем.

В Америке и Индии во главе каждой крупной инженерной системы обыкновенно стоит главный инженер-гидротехник, при котором находится особая контора, сосредоточивающая в себе все управление системой.

Экономика. Стоимость устройства систем, из расчета на каждую фактически орошаемую единицу площади (га), м. б. самой разнообразной—от нескольких десятков рублей до нескольких сотен, в зависимости от местных условий, от размеров орошаемой площади и от оборудования системы. Сведений о стоимости И. в главнейших районах СССР почти не имеется,—большинство систем было сооружено самим населением много лет тому назад без всякого учета стоимости. Нет также сведений и о стоимости эксплуатации их, т. к. до последнего времени эта эксплоата-ция велась путем натуральной повинности населения. Из заграничных данных в этом отношении безусловно лучшими являются данные С. III. А. Поданным последнего ценза (1920 год), средняя стоимость устройства И. на 1 га составляет 128 р. 70 к., доходя в отдельных случаях до 800 р. В частности, средняя стоимость орошения 1 га при выводе воды из рек самотеком составляет 109 р. 50 к., при подъеме из рек насосами— 134 р. 44 к., при отводе воды из самоизли-вающихся колодцев—177 р. 20 к. и при выкачивании воды из колодцев насосами— 220 р. Стоимость эксплуатации на 1 га в год составляет в среднем 11 р. 66 к. В част ности, при выводе воды из рек самотеком— 6 р., при подъеме воды насосами из рек— 30 р. 12 к., при отводе воды из самоизливаю-щихся колодцев—13 р. 22 к. и при выкачивании воды из колодцев насосами—48 р.ЗЗ к.

Рентабельность И. определяется теми условиями с. х., которые становятся при этом возможными. Пустыни Ср. Азии, получающие менее 250 миллиметров атмосферных осадков в год, в своем естественном виде являются пригодными только для пастьбы скота, и то лишь весной. Эти же земли после устройства искусственного орошения дают в среднем с 1 га по 1 тонна хлопка-сырца (120—180 р. за тонн), по 2—2,6 тонн риса, до 13,3 тонны люцернового сена, до 1,6 тонн и более пшеницы и прочие В местностях менее засушливых, каковы Поволжье, Северный и южная, искусственное орошение значительно увеличивает урожаи зерновых хлебов, как видно из табл. 2, составленной по данным проф. Н. С. Фролова для Новоузенского р. Пугачевского округа.

Таблица 2.—Влияние И. наурожаи зерновых хлебов (в ц с 1га).

Урожаи на площадях		Пше ница	Яч мень	Овес	Просо
Ή а
а	Орошенных.	15,5	20,0	22,0	17,7
а о И в	Н ворошенных	11,0	12,8	14,0	11,8
и	Орошенных.	8,0	8,8	9,8	8,8
а	Н ворошенных	5,4	5,2	5,2	5,9
:Я
К	Орошенных.	4,4	4,4	4,4	4,4
1	Неорошенных	1,5	2,0	2,0	2,1

Что касается огородных и садовых культур, то в таких местностях без искусственного орошения они вообще невозможны, при орошении же, по данным проф. Н. С. Фролова, они дают следующие урожаи с 1 га (в тоннах): картофель 15, капуста 200, яблоки 6, груши 4. Лучшим показателем рентабельности ирригационных устройств могут служить результаты статистич. обследования ирригационного дела в С. Ш. А. с 1890 по 1920 г., приведенные в таблице 3.

Проектирование. Проектирование крупной ирригационной системы в мало изученных местностях требует предварительных тщательных и разносторонних обследований и изысканий. Прежде всего должен быть выяснен климат местности для определения возможности тех или иных культур и их потребности в оросительной воде. При наличии метеорологии. станций пользуются их наблюдениями за б. или м. продолжительный срок; если же таких станций и наблюдений нет, их необходимо организовать во всех местах, предположенных к орошению площадей. Так. обр. выясняются естественные условия увлажнения местности и необходимость орошения. Определяются длина безморозного периода и сумма темп-p за этот период, что дает материал для суждения о возможности культуры тех или иных растений. Если предполагается необходимость в устройстве водохранилищ, то метеорологич. наблюдения должен быть организованы не только на предположенных к орошению площадях, но и в верховьях рек, источников будущего орошения, на их водосборных площадях. Здесь должен быть обращено особое внимание на осадки и, в частности, на снеговой покров. Попутно должен быть организованы гидрологич. обследования для выяснения водных запасов и режима всех водных источников, могущих служить для И. данного района. В местах будущих головных сооружений и водохранилищ устраиваются гидрометрические станции и посты. Одновременно берут пробы воды для определения наносов и хим. состава ее. Все наблюдения дают возможность судить о количестве воды, могущей быть использованной во время ирригационного периода, а равно и о качестве ее. Затем приступают к рекогносцировочным изысканиям для определения общего топография. строения местности, для выяснения границ площадей, доступных для И., и для выбора ориентировочного направления магистральных каналов. В засушливых районах Ср. Азии и а, с резко выраженным рельефом, большую пользу при этом может оказать барометрическая нивелировка (смотрите). Одновременно производятся и геоботанич. обследования относительно пригодности почв в данной местности для орошения и культуры. Когда выяснены в общих чертах все эти данные и определены приблизительно подлежащие орошению участки, можно приступить к производству детальных изысканий для составления проектов орошения. Эти изыскания заключаются в производстве подробной съемки и нивелировки участков, намеченных под орошение, с предварительной триангуляцией, в масштабе 1 : 10 000 или 1 : 5 000 для получения планов в горизонталях через 1 или 2 м, в зависимости от сложности рельефа. Вместе с тем производятся детальные почвенные исследования ходовыми линиями, со взятием почвенных образцов. Эти линии и места

Таблица 3.— Обследование ирригации в С. Ш. А. с 1890 по 1920 г.

Статьи	В 1890 г.	В 1900 Г.	% прироста	В 1910 Г.	% прп-роста	В 1920 г.	% при-роста
Число орошаемых хозяйств Площадь фактически оро-	54 136	113 839	110,3	162 723	43,0	231 541	42,3
шаемых земель. Капитал в руб., затраченный на ирригацию к дан-	1 512 313	3 151 988	108,4	5 874 346	86,4	7 811 027	33,0
ному году.	57 738 816	136 870 711	137,1	628 442 570	359,2	1363 920 076	117,0

взятия образцов заснимаются, и в результате получается подробная почвенная карта в масштабе съемки. Составляется и геологич. карта с указанием грунтовых вод и выяснением местонахождения пород, пригодных в качестве строительных материалов. После этого на плане местности в горизонталях намечают уже точное направление возможных

Культуры ||1	1	h
Хлынстш P&W	5	1000
Лыцерно 7Ш0	S	/гзо
Оти&ица Щ5	3	1250
Кукуруза Щ15	0	woo
Огород	е	750

Фигура 34.

магистральных каналов и определяют площади могущих быть орошенными земель. На особо избранных участках местностей, предположенных к орошению, организуются т. н. гидромодульные исследования, заключающиеся в опытах по орошению культур на особых делянках, для орошения которых вода добывается из ближайшего водного источника—реки, пруда или колодца. В результате выясняются наиболее желательные в данной местности севообороты, поливные нормы, отношение данных почв к оросительной воде, потребность в дренаже и прочие На основании этих данных составляются т. н. графики поливов (фигура 34) для выбранной системы севооборота. Графики составляются след. обр. По горизонтальной оси откладываются периоды времени, в продолжение которых должен производиться каждый полив данной культуры, а по вертикальной—секундные расходы воды, необходимые для этих поливов по ф-ле:

т

Ц ~ t 86 400 ’

где q—периодич. гидромодуль потребления данной культуры в м³/ск, т—поливная норма в м³/га, t—период полива данной культуры в сутках, а 86 400—число ск. в сутках. В результате нанесения секундных расходов, необходимых для полива всех культур, получается возможность определить общий

секундный расход, необходимый для поливов всей орошаемой площади в продолжение всего ирригационного периода. Т. к. на таких графиках часто получаются очень высокие «пики», вызывающие большие расходы каналов на короткие промежутки времени, и «провалы», когда каналы должны совершенно пустовать, то обыкновенно первоначально выработанный график «укомплектовывается» (фигура 35) со смягчением пиков и провалов, но,по возможности, без ущерба для фаз развития растений. Укомплектование графика поливов производится так, чтобы в результате он по возможности соответствовал кривой режима источника орошения.

График поливов дает необходимый секундный расход воды данной системы у места потребления ее на полях. Для получения расхода подачи воды в головной части системы необходимо разделить расход, определенный по графику поливов, на кпд системы; кпд колеблется в пределах 0,2—0,9, в зависимости от состояния каналов данной системы. Получив т. о. необходимый расход магистрального канала, определяют все необходимые его элементы и в том числе уклон по вышеприведенным ф-лам Гангилье-Кут-тера или Базена. Точно так же определяют элементы распределительных, оросительных и водосбросных каналов, а затем эти каналы наносят на план предположенной к орошению местности и трасируют в натуре, принимая во внимание топографические условия и почвенные особенности, причем намечают необходимые искусственные сооружения. Места расположения каналов и искусственных сооружений заснимают в крупном масштабе (около 1:100) и приступают к составлению окончательного проекта со всеми сооружениями.

Организация ирригационных предприятий.

Предприятия по устройству И. могут организовываться разными способами. Пионер-колонист засушливого района, водворившийся близ горной речки, обыкновенно своим личным трудом выводит небольшой оросительный канал и орошает свой участок. Когда вывод канала непосилен одному колонисту, он соединяется с соседями для организации группового, или общинного, предприятия. Если отдельные хозяйства легализируют свой союз, получается предприятие кооперативное («мелиоративное товарищество») без принудительного участия или с принудительным участием, если в данной стране действует закон, по к-рому несогласное меньшинство хозяев обязано примкнуть к мелиоративному товариществу, когда того требуют технич. соображения. В нек-рых странах для организации такого товарищества требуется желание 50% хозяев, в других же, как например в СССР,—^а/₃ (по декрету 1923 г.). В нек-рых случаях ирригационные предприятия организуются частными предпринимателями, торгующими затем водою (коммерческое предприятие) или продающими всю ирригационную систему товариществу водопользователей.

Все эти типы предприятий могут организовываться в местностях уже колонизованных, где есть землепользователи. Гораздо труднее обстоит дело, когда приходится орошать большие пространства земель путем организации крупных систем И. в целях колонизации. В таких случаях за это дело обыкновенно берется само государство, орошающее и колонизующее пустынные земли. Оно или само эксплоатирует ирригационные системы, продавая воду поселенцам, как в Индии, или я^е переуступает все сооружения ирригационной системы кооперативу— товариществу водопользователей по себе стоимости на продолжительный срок, как в

С. Ш. А. (по закону «Reclamation Act» 1902 г.)· Иногда, как, например, в С. Ш. А. (по закону Carey), дело орошения и колонизации земель поручается концессионерам, которые обязуются в определенный срок оросить и колонизовать отводимые им крупные участки государственной земли и затем передать все ирригационные устройства в определенный срок и по установленным ценам товариществам водопользователей, составленным из поселенцев, для эксплуатации на кооперативных началах. Т. о. образуются предприятия правительственные и концессионные. Таблица 4 показывает, каким образом распределялась фактически орошаемая

Таблица 4.—Распределение орошаемой пл площадь С. Ш. А. (по данным цензов 1910 и 1920 гг.) между разного рода предприятиями. Из этой табл, можно видеть, что в последнее время в С. Ш. А. наибольшую тенденцию к развитью получают кооперативные с принудительным участием и правительственные предприятия, передаваемые товариществам водопользователей. Эти кооперативы, называемые в С. Ш. А. «оросительными округами» (Irrigation districts), оказались настолько удачными мелиоративными организациями, что обыкновенно теперь по их типу создаются и те товарищества водопользователей, которым передаются законченные предприятия как федерального правительства, так и концессионные.

Лит.: Арканов Б. С., Орошение, М.—Л., 1926; Костяков А. Н., Основы мелиорации, М., 1927; Шлегель Б. X., Материалы к курсу эксплуатации оросит, систем, Ташкент; 1925; Флинн Π. П., Ирригац. каналы и относящиеся к ним сооружения, пер. с англ., СПБ, 1898; Скорняков Е. Е., Орошение и колонизация пустынных земель С. Ш. А., ч. 1—2, СПБ, 1911, ч. 3, СПБ, 1913; его же, Ирригационное дело в Алжире, «Ежегодник Отдела зем. улучшений», т. 2, СПБ, 1910; его же, Искусств, орошение б Аз. России, СПБ, 1914; его же, Орошение плодовых садов в Северной Америке, П., 1915; его ш е, Культура люцерны при искусствен, орошении в С. Америке, II., 1915; его же, Искусств, орошение небольших участков в крестьянском хозяйстве, ч. 1—2, М., 1925; его же, Анализ америк. статистки, данных по искусств, орошению, М., 1926; Bligb W. (}., The Practical Design oi Irrigation Works, L., 1912; Buckley R. B., The Irrigation Works oi India, 2 ed., L., 1905; Davis A. P. a. W i 1 s ο η Η. M., Irrigation Engineering, N. Y. 1919; Etchverry B. A., Irrigation Practice a. Engineering, v. 2—3, New York., 1916; F о r t i e r S., Use of Water in Irrigation, N. Y., 1926. E. СнорнякоЕ.