Орошение

Орошение - одна из важнейших инженерных систем  ландшафтной архитектуры. Системы орошения напрямую влияют на эстетическую составляющую зеленых насаждений  ландшафтной архитектуры  а  при должном подходе данные системы способны нести и не малую дизайнерскую нагрузку.

Вообще история орошения в мире превышает 10 тыс. лет. За этот период оно претерпело целый ряд изменений. Первоначально орошение носило характер естественных процессов, когда поля и посадки орошались в период разлива рек или воды поверхностного стока скапливались в замкнутых или полупроточных понижениях. На основе последнего вида в дальнейшем возникло так называемое лиманное орошение, не утратившее своего значения до сих пор. Первые приемы сознательного искусственного орошения копировали природные процессы, когда орошаемые участки заливались слоем речной воды.

Дальнейшее совершенствование техники полива связано с экономией воды и желанием орошать не всю площадь, а лишь ту ее часть, которая занята культурными растениями. Совершенствование техники дождевания привело к развитию мелкодисперсного дождевания, капельного и внутрипочвенного орошения.

В настоящее время орошение объектов подразделяется на следующие виды: увлажнительное, обводнительное и удобрительное. Кроме того, орошение можно подразделить на регулярное и разовое.

При проектировании и строительстве систем орошения на объектах необходимо учитывать целый ряд факторов, к которым относятся:

• рельеф объекта;
• мощность почвы, ее плодородие, влагоемкость, водопроницаемость, водостойкость, степень и виды засоленности, естественное увлажнение;
• скорость и направление ветра;
• продолжительность и дефицит воды в почве и воздухе;
• испаряемость;
• дренированность территории, глубина залегания и минерализация грунтовых вод;
• источник орошения и его водный режим;
• водообеспеченность объекта и другие факторы, важнейшим из которых являются растения и т.д.

Рассмотрим подробнее некоторые системы орошения

Дождевание. Один из самых распространенных типов оросительных установок. Обусловлено это прежде всего надежностью и относительной простотой конструкции. Дождевальные устройства в зависимости от радиуса действия подразделяются на короткоструйные (менее 10 м), среднеструйные (10...50 м) и дальнеструйные (более 50 м). По принципу создания искусственного дождя насадки подразделяются над дефлекторные (отражательные) и струйные. В струйных насадках вода вытекает из сопла с большей скоростью, встречает сопротивление воздуха и постепенно распадается на капли. Дефлекторные же работают несколько по иному принципу - струя под давлением попадает на вращающийся или неподвижный дефлектор, имеющий определенную геометрию для создания необходимого дождя. Для создания более равномерного дождя в дождевальных аппаратах, с одной стороны, устанавливают несколько (1...3) сопел, а с другой стороны   заставляют вращаться дождевальные аппараты вокруг вертикальной оси. При этом радиус полета струй уменьшается на 10... 15 %.

Мелкодисперсное дождевание (МДД) предназначено для увлажнения приземного слоя воздуха и уменьшения температуры листьев растений, произрастающих в неблагоприятных условиях внешней среды. Системы МДД более широко применяются в теплицах, для поливов в неблагоприятных условиях парков, скверов, садов, плантаций и посадок кустарников, а также для борьбы с воздушными засухами и суховеями.

При использовании систем МДД вода дисперcируется на капли размером 400...600 ммк, которые хорошо удерживаются на листовой поверхности растений. Наибольший эффект от мелкодисперсного дождевания достигается при частом или непрерывном распределении влаги над орошаемым объектом.

Существует несколько способов дисперcирования воды (гидродинамический, гидромеханический, пневмогидродинамический),  дня которых используются форсунки различных конструкций.

Капельное орошение (КО) является одним из видов локального микроорошения, при котором вода через капельницы малыми дозами (каплями) подается непосредственно к корнеобитаемой зоне почвы, на которой произрастает растение. При этом растение непрерывно снабжается как водой, так и элементами минерального питания. Все это создает оптимальный режим влажности в корнеобитаемом слое почвы, значительно экономит оросительную воду (до 50 %) и улучшает рост растений. Другими достоинствами капельного орошения являются возможность орошения насаждений на крутых склонах (не образуются поверхностные потоки воды, вызывающие водную эрозию), возможность подавать вместе с оросительной водой необходимые удобрения, а также ядохимикаты для борьбы с сорняками и другими видами нежелательной растительности.

Капельное орошение имеет свои недостатки, к которым, в первую очередь, относятся засорение и зарастание отверстий капельниц, неравномерное распределение воды, а также потенциальная возможность повреждения грызунами пластмассовых трубопроводов. Устройство КО требует высоких затрат и постоянного ухода, в связи с чем оно применимо в основном для полива ценных многолетних насаждений как в ландшафтной архитектуре, так и в различных отраслях экономики.

Внутрипочвенное орошение (ВПО) представляет собой способ подачи воды в корнеобитаемый слой почвы с помощью различных увлажнителей, прокладываемых в почве на глубине 40...60 см от поверхности земли. ВПО наиболее надежно функционирует на тех почвах, которые отличаются хорошими капиллярными свойствами и одновременно малопроницаемым подстилающим горизонтом. Применение ВПО преследует определенные цели и имеет ряд преимуществ перед другими способами орошения:

• высокий коэффициент земельного использования (0,98...0,99) благодаря подземным коммуникациям;
• снижение суммарного водопотребления на 15...40% благодаря снижению испарения с поверхности почвы и более экономному расходованию оросительной воды, подаваемой непосредственно к корням растений;
• улучшенный рост и развитие растений, а также увеличение урожайности на 20...40 %.

Наряду с этим ВПО имеет и свои недостатки, которые в основном заключаются в следующем: верхний 10-сантиметровый слой почвы увлажняется недостаточно; затраты на строительство ВПО, особенно при использовании полиэтиленовых увлажнителей, достаточно высоки. По характеру поступления воды в почву ВПО подразделяется на напорное, безнапорное и вакуумное. При напорном ВПО влага в почву поступает при напоре большем, чем глубина заложения увлажнителей (0,6...2,0 м), при безнапорном ВПО   от 0,1 до 0,5 м; при вакуумном ВПО влага в почву поступает под действием сосущей силы.

Проектируют ВПО обычно на участках со спокойным рельефом местности. По длине увлажнителей допускаются обратные уклоны с превышением на 5... 10 см (это также является положительной особенностью ВПО). Проектирование ведут по продольной схеме, при которой увлажнители располагают по наибольшему уклону.

Вообще принципиальное различие в этих системах состоит в том, что они различными способами   несут влагу в почву, по сути же отличия заключаются в  конструкции рабочих органов. Сложно посоветовать что конкретное, к каждому конкретному случаю необходим индивидуальный подход. Так дождевальные системы обладают отличными показателями по соотношению цена/эффективность, мелкодисперсное дождевание и капельное орошение куда как более эффективное, а внутрипочвенное орошение обладает другим неоспоримым преимуществом - снаружи ничем свое присутствие не выдает. Также свои ограничения накладывают и рельеф и строение почв и многое другое