Для орошения узкорядных культур, а именно зерновых колосовых, однолетних и многолетних трав применяют полив напуском по полосам. Однако его можно использовать и для полива других культур в сочетании с нарезкой борозд. При поливе напуском по полосам вода движется по поверхности, покрывая ее слоем 2...3 см. Для направления движения воды полосу с двух сторон ограничивают валиками или открытыми канавами. Различают два вида полива напуском по полосам: напуск из горизонтальных канав (с боковым пуском воды) и напуск с головным впуском воды на поливную полосу.

Особенности полива по полосам: более высокая производительность по сравнению с бороздами, несколько более равномерное (сравнительно) увлажнение, поскольку увлажняется вся поверхность поля, но имеют место потери на испарение со всей поверхности, нарушается аэрация (воздухообмен), ухудшается деятельность полезных микроорганизмов. Полив по полосам имеет те же недостатки, что и полив по бороздам.

Напуск из горизонтальных канав обычно применяют в предгорных районах при орошении зерновых, трав, плодовых культур и винограда, где уклоны достигают 0,02...0,03 и более. Горизонтальные канавы нарезают каналокопателями КЗУ-0,3 или КОР-500 глубиной 0,35...0,4 м почти по горизонталям местности с уклоном 0,0005...0,001 на расстоянии 20...30 м и не более 50 м одна от другой. Для полива плодовых культур и винограда горизонтальные канавы нарезают вдоль рядов с низовой стороны так, чтобы канава могла служить не только для полива, но и для перехвата и использования весенних талых и ливневых вод.

Напуск из горизонтальных канав применяют на тяжелых суглинистых почвах и неспланированных или слабосиланированных площадях, так как в предгорных районах почвы не всегда хорошо развиты и часто на небольшой глубине подстилаются галечником. Поэтому при неспокойном микрорельефе горизонтальные канавы обычно имеют большие изгибы. При больших неровностях местности канавы нарезают по командным точкам, то есть бугровым потяжинам. В таких случаях полив проводят свободным напуском. Длина полос напуска из горизонтальных канав в зависимости от микрорельефа колеблется от 100 до 300 м и более.

Все поле между временными оросителями разбивают валами на полосы. Полосы нарезают вдоль склона, продольный уклон изменяется от 0,02 до 0,0005, лучше 0,01…0,001. Поперечного уклона быть не должно. Длина полос — 50…300 м, чаще— 100…150 м. Ширина полос — 10…12 м при ровной поверхности и 4…8 — при неровной. Кроме того, ширина полос должна быть кратной ширине захвата сеялки. Высота валов — 15…20 см. В полосу подается струя воды в 3…6 л/с. Вода движется слоем 5…8 см и постепенно впитывается. Если поступление воды несколько превышает ее впитывание, то, когда вода пройдет 2/3…3L длины полосы, подачу ее уменьшают или прекращают. Следовательно, полив проводят движущейся водой. Производительность труда поливальщика в смену — в среднем 2 га.

Полив напуском из горизонтальных канав проводят повышенными расходами — от 25 до 100 л/с. Из-за больших уклонов и повышенных расходов полив выполняют по задернованной почве, то есть многолетним травам или зерновым перекрестного сева. Это защищает почву от водной эрозии.

При поливе из горизонтальных канав вода подается в конец канавы и выпускается на поверхность через водовыпуск или прокопы в наиболее повышенных местах. Расстояние между водовыпусками или прокопами подбирают так, чтобы веер движения воды из одного выпуска сливался с другим и чтобы в местах стыков не было подсушенной земли. Таким искусством полива обладают только опытные поливальщики. Чтобы избежать сброса, вода при поливе с верхней полосы поступает в нижерасположенную канаву и используется для полива. С этой целью нижерасположенную горизонтальную канаву делают однобортной. Вода, поступившая сверху, накапливается в этой канаве, в нее добавляют пропорционально сбросу примерно 2/3 воды, и она также включается в полив. Сбросная вода из второй канавы поступает в нижерасположенную третью канаву, в нее также добавляют свежий приток воды и ее тоже включают в полив. При правильной организации полива, когда работают по склону все горизонтальные канавы и вода течет с верхнего яруса на нижние, полив из горизонтальных канав принимает вид каскадного полива. Удельный расход воды на 1 м ширины полосы обычно устанавливают опытным путем. Так как такой полив проводят по задернованной почве или густому стеблестою, то удельный расход здесь колеблется от 10 до 15 л/с. При малых расходах невозможно равномерно распределить воду по площади, прилегающей к водовыпуску, и полив становится малопроизводительным.

Напуск с головным впуском воды применяют для полива узкорядных культур, но он пригоден и для орошения плодовых, ягодных и других культур. Его применяют на малых и больших уклонах, то есть в отношении уклонов местности он имеет более широкий диапазон, чем напуск из горизонтальных канав. Наиболее приемлемы продольные уклоны 0,002...0,01. Вода из картовых оросителей или полевых трубопроводов, а при продольной схеме из выводных борозд поступает на полосы шириной в один (3,6...4,2 м) или в два (7,2...8,4 м) прохода дисковой сеялки, ограниченные с боковых сторон земляными валиками высотой 0,3...0,4 м. Валики устраивают одновременно с проходом сеялки. При посеве зерновых и трав их засевают. Для поделки валиков перед сеялкой устанавливают полосообразователь — типа риджера. Ширина его захвата равна ширине захвата сеялки (3,6...4,2 м). Во время движения полосообразователь, срезая рыхлую почву слоем 2...3 см, пропускает ее через узкое (0,4...0,5 м) отверстие и отсыпает валик. Чтобы валик не разрушался при проходе сеялки, штанги высевающих аппаратов, идущих по валику, регулируют.

Нарезку валиков при поделке полос без агрегатирования с сеялкой проводят при помощи каналокопателей-валикоделателей. Валики в этих случаях нарезают на расстоянии, равном агрегату сеялок с захватом 3,6...4,2 м; ширина полос в этом случае при отсутствии поперечного уклона может достигать 20...25 м. Производительность нарезки валиков достигает 1,5...3,4 км/ч. При отсутствии специальных машин полосы напуска для проведения влагозарядковых поливов можно нарезать плугами с удлиненными вторым и третьим отвалами.

При поливе напуском с головным впуском воды особое внимание обращают на выравнивание поверхности полосы и наличие поперечного уклона. Поперечный уклон вообще не желателен. Допустимый поперечный уклон даже для узких (3,6...4,2 м) полос не более 0,002...0,003. При больших поперечных уклонах и тем более широких полосах вода скатывается к нижнему валику и неравномерно увлажняет поверхность полосы. Нередко вода прорывает валик и при поливе устремляется не вдоль, а поперек полосы, разрушая другие валики. Особое внимание должно быть обращено на заравнивание приваликовых борозд, образуемых при нарезке валиков. При наличии приваликовых борозд вода не заливает полосы, а идет вдоль валика и в местах подпора разрушает их. Поэтому при поделке валиков одновременно с посевом сзади сеялки должны цепляться легкие волокуши. При поделке широких (15...20 м) полос после нарезки валиков при помощи КЗУ-0,3Б перед посевом пускают легкие тракторные волокуши для заравнивания приваликовых борозд. Помимо выравнивания поверхности, перед посевом культур для равномерного распределения воды по полосе во время полива пользуются поливной доской.

Полив напуском с головным впуском имеет правильную геометрию расположения полос и элементов оросительной сети на орошаемом участке, поэтому он известен как культурный напуск. Поливные нормы при таком способе изменяют от 1000 до 1500 м³/га. Полив напуском по полосам, как правило, проводят нормой добегания. В этом случае подбирают такой расход воды q на полосу, чтобы количество воды, поданное за время полива t, соответствовало заданной поливной норме, то есть количество поданной воды соответствовало бы количеству впитавшейся воды. Зная удельный расход воды q на 1 м ширины полосы и ширину полосы а, определяют расход воды на полосу.

При поливе нормой добегания подачу на полосу прекращают после того, как вода пройдет 75...85% длины полосы, во избежание концевого сброса; это требует большого навыка у поливальщиков. Полив нормой добегания дает возможность уменьшить поливные нормы до 600...800 м³/га. Возможность регулирования поливных норм за счет умелого подбора q, t и l делает напуск довольно гибким способом самотечного полива. При одном и том же удельном расходе воды на полосу уменьшение уклона в 2 раза обычно увеличивает продолжительность полива и норму полива на 60%, а производительность труда снижает в 2 раза.

Кроме полива нормой добегания, полив напуском по полосам проводят и переменной струей. Полив переменной струей, то есть сочетание нормы добегания с нормой подпитывания, позволяет точнее регулировать поливную норму, особенно когда ее приходится увеличивать при влагозарядковых поливах. При поливе переменной струей полосу напуска поливают, как и незатопляемую борозду, в два этапа; смачивание и подпитывание. Для смачивания полосы дают большой расход воды — от 10 до 15 л/с и более ка 1 м ширины полосы, а затем его уменьшают в 2...3 раза и проводят подпитывание. При длинных (300...350 м) полосах в период подпитывания удельный расход воды не рекомендуют брать менее 3...4 л/c, так как это не только затягивает полив, но и не дает равномерного покрытия поверхности слоем воды. Полив напуском по полосам с головным впуском воды со сбросом, как правило, недопустим, так как приводит к водной эрозии. На больших уклонах, если полив трудно осуществить без частичного сброса, то, как и при поливе по проточным бороздам, сбросные воды целесообразно использовать на нижерасположенных участках. Длина полос напуска с головным впуском воды зависит от механических свойств, и в частности от водопроницаемости почв, и уклона.

На легких, водопроницаемых почвах они примерно в 1,5...2,0 раза короче, чем на тяжелых, и обычно не превышают 100...200 м. При хорошо спланированной поверхности поля длина полос может достигать 400...600 м. Удлинение полосы напуска требует значительного увеличения расходов воды на полосы.

Полив по полосам, как и полив по бороздам, требует контроля за равномерностью увлажнения. Хорошо налаженный контроль за равномерностью увлажнения почвы, а следовательно, и качеством полива является прямой обязанностью агронома-полевода, потому что в конце концов он отвечает за коэффициент полезного использования оросительной воды. Как и при поливе по бороздам, следят за глубиной и контурами промачивания почвы по длине полосы в начале, середине и конце. С этой целью буром берут образцы почвы для определения влажности ее и коэффициента равномерности Kp, который при хорошем поливе должен быть равен 0,85...0,9.

Возможность нарезки полос напуска различной ширины и длины, подача сосредоточенных и повышенных расходов воды, наличие засеваемых валиков, возможность маневрирования поливными нормами от 600 до 1500 м³/га и более и, наконец, высокая производительность труда на поливе от 5 до 15 га и более за смену делают этот способ полива особенно перспективным в хлебопроизводящих степных районах.

Источник: www.skyrage.ru

Монографии и брошюры

Ризенкампф Г.К. - Основы ирригации. Том 1 (1925) 

Нормативно-методическая и справочная информация

Методические указания и алгоритмы расчета оптимальных параметров при поверхностных способах полива (1979) 

Справочник по механизации орошения / Под ред. Б.Г. Штепы (1979) 

Патенты

Способ полива по полосам и устройство для его осуществления (RU 2445767)