Поиск

Мелиорация поймы р. Оки
17.08.2015

К пониженно-равнинным поймам продолжительного затопления относится пойма р. Оки у г. Серпухова (длиной 18 км, шириной до 2,5 км).
На пойменных землях площадью 1350 га размещено овощеводческое хозяйство «Большевик». Используемые совхозом земли ежегодно затапливаются весенними, летними и осенними паводками. В некоторые годы паводковые воды задерживаются в понижениях поймы все лето.
Рельеф поймы плоский, равнинный, хорошо выражены прирусловая, центральная и притеррасная части. По пойме протекает несколько притоков р. Оки (pp. Нара, Протва, Ремча). Прирусловый вал простирается вдоль всей поймы, возвышаясь на 1—1,5 м и более над центральной частью, которая представляет впадину с волнистым рельефом, вытянутую с запада на восток. Притеррасная часть поймы является пологим переходом склона в долину реки. На пойме находятся старицы и озера, вытянутые вдоль реки, которые питаются не только паводковыми, но и грунтовыми водами, поступающими с водосбора.
Почвы поймы распределяются в соответствии с ее основными элементами. На прирусловой части, где грунтовые воды опускаются ниже 3 м и паводковое затопление непродолжительно, откладываются наносы легкого механического состава, образуя луговые слоистые почвы, представленные песчаными разностями — пылеватыми супесями и суглинками. Они содержат 1,3% гумуса, 0,06% азота, 0,14% фосфора и 1,1% калия, рН 6,9—7. На центральной части поймы преобладают наиболее плодородные луговые темноцветные почвы суглинистого и тяжелосуглинистого механического состава, комковатой структуры. Почвы эти включают 2,92% гумуса, 0,24% азота, 0,24% фосфора, 1,45% калия, обладают хорошей водо- и воздухопроницаемостью и влажностью. Грунтовые воды залегают на глубине до 2 м. На притеррасной части поймы распространены лугоболотные зернистые почвы. Вследствие высоких грунтовых вод (0,5—1,2 м) и продолжительного паводкового затопления развиваются иловато-болотные почвы, которые содержат 3,86% гумуса, 0,23% азота, 0,2% фосфора и 1,4% калия, а нижние горизонты — закисные соединения железа.
Геологические и гидрогеологические условия поймы весьма разнообразны. В юго-восточной и южной части участка верхние слои на глубине до 3 м состоят из глины с прослойками ила, а ниже — глинистого песка. Водоносный горизонт залегает на глубине 3—3,5 м.
На Приокском участке растительный слой (толщиной 2—3 см) подстилают современные аллювиальные отложения из пылеватых суглинков и супесей с иловатыми или глинистыми прослойками, органическими остатками и песками. Мощность аллювиальных отложений около 4 м. Ниже расположены древнеаллювиальные речные, озерные, болотные отложения мощностью около 10 м.
Грунтовые воды в зависимости от рельефа местности залегают на глубине от 0 до 7,5 м и более (в некоторых скважинах наблюдается напорность).
В западной части участка верхние слои (до 1,5 м) состоят из песчаных грунтов с примесью глины и илистых прослоек, водоносный горизонт залегает на глубине 1—2 м.
Грунтовые воды поступают на пойму с прилегающих склонов и подпитываются паводковыми водами и водами озер и межгривных понижений. Положение уровня пойменных грунтовых вод связано с положением уровня воды в р. Оке.
Климатические условия поймы характеризуются данными Серпуховской метеорологической станции. Средняя продолжительность вегетационного периода 125 дней. Сумма среднесуточных температур за вегетационный период равна 2274°С, среднегодовая сумма осадков 513 мм. В засушливые годы осадков выпадает около 430 мм (в среднем в мае 52 мм, в июне 60, в июле 75, в августе 62, в сентябре 39 мм). Средняя влажность воздуха колеблется в пределах 60—84% (максимальная — в сентябре, минимальная — до 25% — в июне). Недостаточное количество осадков при очень сухом воздухе привело к необходимости применять искусственное орошение для получения высоких урожаев овощей.
В формировании водно-питательного режима поймы участвуют паводковые воды р. Оки и ее притоков, выходы ключей между pp. Березкой и Сухменкой, поступление грунтовых вод на пойму со склонов и высокое положение их уровня в притеррасье.
Водосборная площадь Оки в створе совхоза «Большевик» равна 66 000 км2, среднемеженный расход — от 80 до 85 м3/с, весенний паводковый расход 1%-ной обеспеченности — 1200 м3/с.
Уровни реки характеризуются обычно одним весенним подъемом, а в годы недружной весны — менее высокими пиками и более продолжительным паводком. Весенние уровни в многоводные паводки поднимаются на 12—13 м над бытовым уровнем и на 5—6 м в маловодные годы, в остальное время — на 0,5—0,6 м. Подъем наступает в начале апреля, пик — в конце первой декады апреля, спад проходит медленнее подъема. Пойма затапливается паводковыми водами на глубину до 5—6 м. Весенние паводковые воды сходят с поймы до начала сельскохозяйственных работ (кроме отдельных понижений, западин).
За 41 год наблюдений самый ранний срок начала разлива р. Оки был 23 марта, средний — 8 апреля, поздний — 22 апреля. При больших разливах прирусловая часть затапливается на 2—3 дня, ровная поверхность центральной и притеррасной части — на 18 дней, понижения — до месяца, Паводковые воды притоков проходят раньше схода паводковых вод р. Оки. Разница в прохождении пика паводка 10—12 дней.
Осушительная сеть рассчитана на летне-осенние паводки 10%-ной обеспеченности.
Схема осушения поймы следующая. Делювиальные и грунтовые воды, поступающие со склонов, перехватываются нагорно-ловчими каналами, идущими вдоль склона; ускорение стока поверхностных вод осуществляется открытыми каналами. Осушители выводятся в собиратели и магистральные каналы. Вода из рек-притоков, превращенных регулированием в магистральные каналы, отводится по границе поймы. Водоприемником служит р. Ока. Осушители проложены только в выемке, являясь одновременно и оросителями для работы дождевальных машин ДДА-100М. Расстояние между ними равно 120 м (по размаху консолей дождевальной машины ДДА-100М). Осушители выведены в транспортирующие собиратели, которые во время полива работают как водосборно-сбросная сеть.
Вода для орошения из р. Оки и озер с помощью насосных станций подается в закрытые напорные трубопроводы, а из них по распределителям с гидрантами через распределительные колодцы в открытые оросители, которыми служат осушители. Вода из них отводится транспортирующими собирателями. Открытая сеть расположена вдоль, а закрытые трубопроводы — поперек поймы (рис. 33).

Мелиорация поймы р. Оки

Пойма р. Оки почти ежегодно затапливается паводковыми водами на значительную глубину. Орошение проводят только в вегетационный период. В этих условиях применяют плавучие насосные станции, которые имеют следующие преимущества перед стационарными: большая маневренность, позволяющая использовать их для полива нескольких орошаемых участков; быстрота монтажа и демонтажа; совместное передвижение с трубопроводами; меньшая зависимость от колебаний уровня воды в реке; большая экономичность в эксплуатации.
Созданный в 1929 г. совхоз «Большевик» — хорошо организованное овощеводческое хозяйство, которое получает высокие урожаи овощей и картофеля при низкой себестоимости.
Однако, несмотря на осушение и орошение пойменных земель, в совхозе не достигнута еще равномерность получения высоких урожаев по годам. Это, в частности, объясняется тем, что выполненные мелиоративные мероприятия недостаточно гарантируют создание необходимого водного режима на пойме. Осушительная система не обеспечивает своевременного отвода паводковых вод со всей территории, особенно из пониженных мест при затяжных паводках. В некоторые годы на пониженных продолжительно затапливаемых участках наблюдается снижение урожайности и даже гибель овощных культур. Местами, особенно в притеррасных частях поймы, грунтовые воды расположены близко к поверхности, создавая неблагоприятный водный режим для выращивания овощей.
Осушительные мероприятия не предусматривают локализации вредных последствий напорности грунтовых вод некоторых участков, которая резко сказывается во влажные годы.
Мезо- и микрорельеф поймы мешает правильному размещению культур, равномерному удобрению почвы и созданию одинакового для данной культуры водного режима, но в проекте мелиоративных мероприятий и освоения поймы не были предусмотрены планировочные работы.
Расстояния между оросителями-осушителями (120 м) приняты для полива дождевальным агрегатом ДДА-1000М, но они вынуждают проводить только рядовой посев культуры, что не обеспечивает перекрестной обработки полей и затрудняет борьбу с сорняками.
Co временем, по-видимому, вместо открытой осушительной сети будет построена закрытая регулирующая сеть, чтобы обеспечить более эффективную работу сельскохозяйственных машин и механизацию всех процессов сельскохозяйственного производства. Кроме того, необходимо с помощью обвалования регулировать весеннее затопление поймы и не допускать летне-паводкового, которое ведет к гибели овощных культур.
Совхоз своими силами проводит необходимые планировочные работы, но они часто не увязаны с существующей осушительной и оросительной сетью, а поэтому менее эффективны и более дороги, чем те, которые можно было запроектировать до строительства всей системы.
Более совершенные осушительные и оросительные системы необходимо строить с обязательной планировкой рельефа и почвенного покрова пойм.