Поиск

Мелиорация поймы р. Ирпеня
17.08.2015

К древнеозерным поймам грунтового питания относится пойма р. Ирпеня. Она расположена в зоне неустойчивого увлажнения, поэтому мелиоративные мероприятия на ней имеют свои специфические особенности. Здесь проводились первые крупные работы по регулированию водного режима. На пойме проведено осушение и орошение при интенсивном сельскохозяйственном использовании ее.
Река Ирпень (правый приток Днепра) протекает в юго-восточной части Полесья. Площадь водосбора 335 тыс. км2.
Мелиорируемая площадь поймы равна 9197 га (брутто), В том числе на участке первой очереди работ (от устья до с. Раковка) 2281 га и на участке второй очереди (от с. Paковка до с. Тимашовка) 6916 га. Пойма, представляющая хорошо выраженные озеровидные расширения, чередующиеся с сужениями, была почти сплошь заболочена, покрыта кустарником, осоками, тростником и другой болотной растительностью и лишь частично использовалась под малоценные сенокосы.
.Климатические условия водосбора р. Ирпеня характеризуются следующими показателями. Осадков выпадает в среднем за год 500—550 мм, за вегетационный период 240—280 мм, за месяц от 37 (в феврале) до 80 мм (в июне), за сутки максимум 103 мм (в июле). Высота снежного покрова равна 29—37 см, максимальная глубина промерзания 125 см (в феврале).
Рельеф поймы образовался под влиянием аллювиальных и делювиальных отложений. Старицы, западины перемежаются с делювиальными шлейфами, конусами выносов, прирусловыми повышениями и др. Пойма повышается от реки к коренным берегам от 0,5 до 1,5 м. Продольный уклон поймы составляет в низовье 0,0001, в верховье 0,0006. Ширина реки равна 10—20 м. Берега ее кое-где возвышаются до 3 м над урезом воды, а местами опускаются до самого уреза.
На пойме выделены следующие типы почв: торфяники мощные (более 150 см); торфяники маломощные (от 50 до 150 см); торфяно-болотные (с торфом мощностью до 50 см); дерново-торфяно-глеевые; дерново-глеевые.
Торфяники мощные расположены в центральных частях поймы, по обеим сторонам реки и у склонов коренного берега. Вместе с торфяниками маломощными они занимают 95% площади. Мощность торфа достигает 4 м. Торф содержит большие запасы питательных веществ, которые находятся в недоступных для усвоения сельскохозяйственными растениями соединениях. Содержание доступных для растений форм P2O5 изменяется в пределах 12—16 мг на 100 г почвы в верхнем горизонте и 32—40 мг в нижнем. Калия в торфе очень мало. После осушения азот, как и фосфор, из органических соединений переходит в доступные для сельскохозяйственных растений формы.
Пойма р. Ирпеня сложена аллювиальными отложениями (мощностью от 2,5 до 13 м), которые представлены песками, илом, суглинками, чередующимися в виде линз и прослоек. На аллювиальных отложениях залегает торф, подстилаемый кристаллическими породами, а кое-где мергелем.
Мощный водоносный горизонт поступает со склонов долины и получает на пойме,дополнительное питание от паводковых вод и атмосферных осадков. В местах выхода на поверхности водоупорного слоя (киевского мергеля) выклиниваются источники, обладающие дебитом 15—70 л/с.
Водный режим р. Ирпеня характеризуется следующими данными (у с. Мостище): наивысший уровень воды, наблюдавшийся в реке, 294 см, средний 224 см, наинизший 162 см; средняя дата наступления пика паводка 19—20 марта, ранняя 15 февраля и поздняя 17 апреля; средняя продолжительность весеннего половодья 15—25 дней, наименьшая 12 дней, наибольшая 53 дня (1942 г.). Паводки бывают и зимой во время оттепелей. В большинстве случаев (60—70%) расходы проходили в русле. Максимальные расходы р. Ирпеня и притока р. Унавы приведены в таблице 22.

Мелиорация поймы р. Ирпеня

Зимние расходы иногда достигают значительной величины. В большинстве случаев к началу весенних полевых работ (конец апреля) весенний сток заканчивается.
К причинам заболачивания поймы относятся высокие уровни грунтовых вод, поступающих с водосбора, продолжительные весенние паводки в некоторые годы (53 дня в 1942 г.), высокие уровни летних паводков и бытового периода вследствие малой пропускной способности и заросшего извилистого русла, Равнинный, слабоуклонный рельеф поймы и высокие уровни грунтовых вод мешают стоку атмосферных осадков, выпадающих на пойму.
Заболачиванию берегов реки способствовали многочисленные запруды и плотины. У с. Борки было найдено 19 запруд, а на верхнем участке р. Ирпеня и его притоке р. Унаве 23 плотины, Кроме того, на реке насчитывалось 47 водяных колес общей мощностью 325 л. с. и 2 водяные турбины.
Мелиоративные работы в пойме р. Ирпеня начали проводить в 1914 г. До 1918 г. было выполнено регулирование русла на протяжении 3—4 км (от с. Казаровичи до р. Днепра) и построена сеть открытых осушительных каналов на небольшой площади. Работы выполняли многоковшовой землечерпалкой. В 1923 г. построены осушительные каналы: магистральный (длиной 2 км и глубиной 1—1,2 м), 7 боковых на расстоянии 120 м друг от друга (глубиной 0,6 м) и 17 каналов на расстоянии 30—60 м. В 1925 г. магистральный канал и боковые углубили (до 1—1,4 м), а на площади 1,5 га заложили жердевой дренаж на глубину 0,8 м с расстоянием 15 м. С 1924 по 1928 г. отрегулировано русло на протяжении 15 км (до с. Раковка).
Непроходимые болота, по которым летом передвигались только на лодках, после регулирования русла и проведения осушительной сети стали использовать под сенокосы, выпас скота, а возвышенные места даже под огородные культуры.
Выше с. Раковка пойма оставалась заболоченной, покрытой кустарником, где только в засушливые годы удавалось собрать небольшой урожай сена. Поймы притоков р. Ирпеня также были заболочены и использовались лишь под сенокосы.
После Великой Отечественной войны осушение поймы р. Ирпеня и устьевых частей ее притоков было достигнуто путем регулирования русла (на протяжении 109 км), строительства сети осушительно-оросительных каналов и кротового дренажа. Каналы проложены вдоль поймы через 120—400 м на нижнем участке и через 200 м на верхнем. Глубина их равна 1—1,3 м, ширина по дну 0,4 м, длина 0,7—5,2 км. Там, где глубина торфа достигает 0,9—1 м, перпендикулярно к осушителям проложены кротовые дрены (глубиной 0,8—1 м) на расстоянии 10 м друг от друга. По границе поймы в местах выклинивания грунтовых вод проведены нагорно-ловчие каналы (рис. 23).
Мелиорация поймы р. Ирпеня

Регулирование реки проводили путем спрямления, углубления и уширения русла. На протяжении 71 км от с. Раковка до р. Унавы русло сделали параболическим глубиной 3—3,5 м, шириной 18 м; далее на протяжении 5,9 км — трапецеидальным с полуторными откосами, глубиной около 3 м, шириной 13 м (по дну 4,6 м); от 76,9 до 86 км — с теми же откосами, но шириной по дну 3,4 м. Для регулировочных работ использовали экскаваторы, смонтированные на понтонах, землечерпалки, гидромониторы и взрывной способ.
На пойме р. Ирпеня проводится увлажнение. В каналы и кротовые дрены вода из реки и ее притоков подается самотеком через шлюзы-регуляторы или насосными станциями. На р. Ирпень построено 10 шлюзов, на р. Унаве — 4, на р. Козке — 4, на р. Бобрице — 3, на осушительноувлажнительных каналах — 638 шлюзов-регуляторов, из которых 229 на межхозяйственной сети и 409 на внутрихозяйственной. В настоящее время на системе эксплуатируется 16 стационарных насосных станций и 47 передвижных насосных установок общей мощностью 1417 кВт и производительностью 7630 м3/ч. Водохранилища и пруды с водным зеркалом 1200 га используются для выращивания рыбы и водоплавающей птицы.
Из общей площади пойменных земель 8,2 тыс. га проводится осушение на 3 тыс. га, осушение и увлажнение на 5,2 тыс. га. По кротовым дренам увлажняется площадь 3000 га, инфильтрацией из открытых каналов 1300 га, дождеванием 900 га. Средневзвешенная оросительная норма равна 2600 м3/га. Потребный объем воды для орошения нетто 23,7 млн. м3 при коэффициенте полезного действия (к. п. д.) системы 0,70 достигнет 34 млн. м3. Общий дефицит воды за поливной период составляет 15 млн. м3. Следовательно, естественный, приток р. Ирпеня в июле среднемаловодного года (75%-ной обеспеченности) достаточен только для 4280 га. Аналогичное положение может быть в июне.
Сток зарегулирован двумя водохранилищами на р. Ирпень и одним на р. Унаве с общей емкостью 30 млн. м3 и площадью зеркала более 700 га. Регулирование стока обеспечивает потребность в воде в поливной период всех орошаемых земель поймы.
Для участка Нижний Ирпень приняты: гидромодуль 0,4 л/с на 1 га, продолжительность полива овощных культур 5 суток, трав и корнеплодов — 10 суток; число поливов от 6 до 10. Продолжительность и нормы поливов приняты по аналогии с орошаемыми южными областями Украины. Оросительная норма (м3/га) равна для картофеля 1300—1600, кукурузы 1400—1600, свеклы 1700, томатов 1200, многолетних трав 1200—1800.
Фактические оросительные нормы были меньше проектных. He учитывалось подпитывание грунтовыми водами, Ирпенская осушительно-оросительная система позволяет регулировать водный режим в вегетационный период И создавать условия, необходимые для получения высоких урожаев овощных и кормовых культур.
Однако на Ирпенской пойме не регулируется еще весеннее паводковое затопление (глубина, площадь и продолжительность) для обогащения ее паводковыми водами. Метод инфильтрации влаги из осушительно-оросительных каналов и кротовых дрен дал положительные результаты, нo пока нет сравнительной оценки его с другими методами. Нет данных о скорости и интенсивности распространения и возможности равномерного увлажнения почвы в зависимости от влажности и периодов вегетации. He установлено влияние принятых пределов изменения уровня грунтовых вод от 0,6 до 1,1 м от поверхности земли с изменением влажности почвы от 85 до 60% от полной влагоемкости. Все эти вопросы являются первостепенными для выбора методов увлажнения в тех или иных условиях. Кротовый дренаж запроектирован без обоснования глубины заложения, расстояний и требований сельскохозяйственных культур.
Более низкая фактическая урожайность сельскохозяйственных культур в некоторых колхозах по сравнению с проектной объясняется неудовлетворительной агротехникой, перенесением ее с внепойменных земель без учета особенностей поймы.
Строительство деревянных сооружений, которые быстро выходили из эксплуатации и требовали ремонта, объясняется не только недостатком железобетона в те годы, но и господствовавшим среди мелиораторов убеждением, что на болотах железобетон разрушается, хотя данных, подтверждающих это положение, не было. В настоящее время деревянные сооружения заменены железобетонными.
При осушении поймы р. Ирпеня недостаточно учтено ее геологическое строение. Грунтовые воды, поступающие с водосбора, не везде перехватываются глубокими ловчими каналами, и вся нагрузка по понижению грунтовых вод падает на открытые каналы и кротовый дренаж. Недооценивается роль осушения самого водоприемника, что также сказалось на проектировании оросительных мероприятий.
Летнепаводковые расходы оказались больше принятых в проекте, и русла рек не вмещали их. Поэтому уже в 1950 г. были увеличены поперечные сечения русла р. Козки и соответственно размеры шлюза, а затем и русла р. Ирпеня в нижнем течении.
Опыт эксплуатации системы показал, что за счет живого тока р. Ирпеня ежегодно орошается от 4,1 до 5,7 тыс. га с объемом водопотребления от 2 до 5,7 млн. м3 ежегодно. Для всей орошаемой площади требуется 10 млн. м3 в год, а р. Ирпень за период май — август в средний маловодный год (75%-ной обеспеченности) дает 23 млн. в год.