Проектирование систем осушения сельскохозяйственных земель

Оно включает в себя следующие шаги:
Поверхностный дренаж:
1. определение количества излишков воды, подлежащих дренированию;
2. принятие решений о скорости отвода излишков воды;

3. проектирование физических компонентов дренажной системы: выбор подходящего места выхода на основе сведений о существующих выходах и системах утилизации (естественные потоки); расположение и размеры стоков; проектирование выхода и вспомогательных структур управления;

Подземный дренаж:
1. определение количества излишков воды, подлежащих удалению, путем определения количества пополнения за счет осадков или избыточного орошения;

2. определение гидравлического напора для стабильных и нестабильных условий состояния грунтовых вод;

3. проектирование физических компонентов дренажной системы. Это включает в себя определение расположения и размеров дренажных труб; глубины, на которой трубы должны быть расположены; их наклона и выравнивания труб; месторасположения и выбора выхода и т. д.

Проектирование дренажных систем зависит от количества воды, которая должна быть удалена из сельскохозяйственных угодий за один день, с тем чтобы избежать повреждения сельскохозяйственных культур из-за заболачивания. Это называется коэффициентом дренажа и выражается в сантиметрах в день или в литрах в секунду с гектара. Значение коэффициента дренажа — это функция от характеристик атмосферных осадков, таких как их интенсивность и продолжительность, скорости стока, переносимости сельскохозяйственной культурой избытка воды и стадии ее роста.

Коэффициент дренажа является ключевым параметром разработки систем поверхностного и подземного дренажа. В случае подземных систем в стабильных условиях коэффициент имеет то же значение, что и для систем поверхностного дренажа. Однако, при нестабильных условиях потока, коэффициент дренажа для подземных систем — это скорость, с которой должен быть понижен уровень грунтовых вод.

Таким образом, водные свойства почвы, такие как инфильтрация, насыщенная гидравлическая проводимость и осушаемая пористость играют важную роль при проектировании систем осушения.

Глубина, на которой расположены подземные дрены, определяется на основе максимальной глубины корневой зоны и капиллярного поднятия воды в почве, которое, в свою очередь, зависит от состава почвы.

Подробная информация о практике проектирования и эксплуатации систем поверхностного и подземного дренажа может быть получена из обычных учебников по методам осушения. Международная комиссия по ирригации и дренажу выпустила несколько публикаций на эту тему.

Использование дистанционного зондирования и общих информационных систем в орошении и осушении. Последние достижения в области технологий дистанционного зондирования оказываются ценными в планировании и мониторинге оросительных и дренажных систем. Дистанционное зондирование может применяться для определения видов использования земельных угодий и районов, которые засеяны, орошаемы, заболочены или затоплены.

Оно также может дать информацию о засоленности почвы, потребностях растений в воде, напоре воды и урожайности сельскохозяйственных культур. Использование информации, полученной с помощью методов дистанционного зондирования и связанной с географической информационной системой, рассматривается как будущее направление развития планирования и управления оросительными и дренажными системами.

Программное обеспечение «Landsat Thematic Mapper» (TM) и многоспектральный сканер SPOT (MSS) в сочетании с данными радиолокационных измерений, получаемыми с европейского спутника дистанционного зондирования с РЛС с синтезированной апертурой (РСА ERS-1), могут быть использованы для получения информации о землепользовании и посевных площадях. Временной нормализованноразностный вегетационный индекс (НДВИ) может быть использован для мониторинга растительного покрова и роста сельскохозяйственных культур.

Чтобы оперативно оценить годовые посевные площади, получить 10-дневный показатель урожая и количественные оценки состояния и продуктивности сельскохозяйственных культур, могут быть использованы снимки с низким разрешением, получаемые с помощью усовершенствованного радиометра очень высокого разрешения (AVHRR).

В настоящее время национальные метеорологические службы в ряде стран регулярно предоставляют карты НДВИ, получаемые на ежемесячной основе по каналам для VIS, или видимой, и NIR, или близкой к ИК, областей спектра, для контроля роста растительности и прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур в помощь управлению орошением и осушением в реальном времени.

Существует множество литературы по использованию спутникового дистанционного зондирования при управлении системами орошения (Bastiaanssen, 1998; Musiake and others, 1995; Vidal and Sagardoy, 1995; Kurtas and Norman, 1996).