Вид меліорації – гідротехнічна Заходи – зрошувальні Для чого проводять заходи – регулювання водного режиму шляхом створення спеціальних гідротехнічних споруд з метою поліпшення водного і повітряного режиму грунтів Зміст заходів детально В сучасних умовах зрошувальне землеробство у всіх країнах базується практично на регулюванні водного і живильного режимів, що здійснюється шляхом періодичної подачі води і внесення добрив. Зрошення — це штучне поповнення запасів води у недостатньо зволоженому грунті для створення в ньому оптимального водно-повітряного і зв’язаних з ним поживного та теплового режимів, сприятливих для росту і розвитку рослин, незалежно від випадання атмосферних опадів. Зрошення земель — найбільш поширений вид сільськогосподарських меліорацій. Види зрошення В основу зрошувальних меліорацій покладено гідротехнічні заходи нормування подачі води і перетворення її у ґрунтову вологу. Для досягнення цієї кінцевої мети зрошення виконує декілька завдань. Залежно від обставин на перше місце висувається, не виключаючи інших, якесь одне завдання. Тому зрошення має декілька видів. Виділяють зрошення: зволожувальне, удобрювальне та спеціальне. Зволожувальне зрошування застосовують для створення у грунті необхідного водного і повітряного режимів. Досконалим способом зрошення є дощування, суть якого полягає в створенні штучного дощу визначеної інтенсивності. З цією метою використовується велика кількість дощувальних машин, серед яких є коротко-струменеві, середньо-струменеві, і далеко-струменеві. Починаючи з 1971 року впровадили високопродуктивні дощувальні машини “Фрегат” і Волжанка”. Зрошення дощуванням дозволяє подавати воду меншими дозами, забезпечує більш рівномірне зволоження, набагато скорочує невиробничі втрати води і підвищує механізацію праці. Підгрунтове зрошення здійснюють шляхом влаштування труб чи спеціальних ходів-кротовин на глибині 40…50 см від поверхні землі, куди подається вода. При цьому вода поступає безпосередньо в кореневу зону, що усуває втрати на випаровування. Зволожувальне зрошення за принципом дії поділяється на регулярне, або равильне, і одноразове. При регулярному зрошенні грунт зволожується у потрібні строки і в необхідній кількості. Якщо вода у зрошувальну мережу із джерела зрошення надходить самопливом, зрошення називається с а м о п л и в н и м. При механічному піднятті води насосами зрошення називається м е х а н і ч н и м . При одноразовому зрошенні грунт зволожується один раз на рік затоплюванням площі. Якщо затоплення провадять рано навесні водами весняного стоку, зрошення називають л и м а н н и м , а якщо використовують воду з каналів у період повені на річці — п а в о д к о в и м . Удобрювальне зрошення застосовують для внесення в грунт добрив з допомогою води. До цього виду зрошення належать і поливи стічними водами. Використання стічних вод у сільському господарстві має важливе народногосподарське значення, оскільки з одного боку спрямоване на інтенсифікацію сільськогосподарського виробництва, а з іншого є водоохоронним заходом. До спеціальних видів зрошення відносять грунтоочисне та утеплююче. Г р у н т о о ч и с н е з р о ш е н н я дає змогу звільнити грунт від шкідливих солей, знищити шкідників сільськогосподарських рослин — польових мишей, філоксеру, личинок травневого жука, бавовникової совки, карадрини та-ін.; поліпшити боротьбу з кліщиком та насіннєїдом люцерни. У т е п л ю ю ч е з р о ш е н н я застосовують для зігрівання грунту при поливі його водою, більш теплою, ніж сам грунт. Це дає змогу подовжити вегетаційний період. Цей вид зрошення поширений мало. Обводнення земель. Під обводненням земель розуміють сукупність гідротехнічних споруд і заходів для водопостачання і зрошення невеликих ділянок у безводних і маловодних районах. Обводнення територій здійснюють часто одночасно із зрошенням земель, а також шляхом будівництва колодязів, ставків, каналів, водозабірних споруд і водоводів, що доповнюють природну мережу водотоків. У нашій країні обводнювальні роботи набули широкого розвитку у зв’язку з освоєнням цілинних і перелогових земель та потужним розвитком тваринництва у безводних і маловодних районах. 1.2. Вплив зрошення на грунт, мікроклімат і рослини Зрошення дуже складно впливає на фізичні, хімічні, біохімічні та біологічні процеси, що відбуваються у грунті, а також на мікроклімат зрошуваних земель і сільськогосподарські рослини. Вплив зрошення на фізико-хімічні властивості грунту досить багатогранний. Воно змінює вологість, температуру, теплоємкість, механічний склад, пористість, структуру, водопроникність і водозатримуючу здатність, силу зчеплення ґрунтових частинок, вміст і розподіл по горизонтах у грунті хімічних елементів і сполук, рівень ґрунтових вод та їх мінералізацію. Теплоємкість сухого грунту менша, ніж води. У спеку поливна вода холодніша, а рано навесні та пізно восени тепліша, ніж повітря і грунт. Вологий грунт удень вбирає тепла більше, ніж сухий, а вночі випромінює менше в результаті зволоження приземного шару повітря. Тому влітку вологий грунт холодніший, а пізно восени тепліший, ніж сухий. Зволоження грунту зменшує силу зчеплення частинок і міцність глинястого і суглинкового грунтів; піщані ж грунти, навпаки, стають твердішими. У грунті, затопленому шаром води, структурні агрегати руйнуються. Після висихання на поверхні глинястого грунту утворюється щільна кірка з тріщинами, яку слід своєчасно зруйнувати. Поливна вода несе з собою змулені наноси, які відкладаються на поверхні грунту або навіть частково вмиваються в нього, в результаті чого змінюється механічний склад грунту. Надходження у грунт разом з поливною водою азоту, калію, фосфору поповнює запаси поживних речовин. Солі натрію (Na2C03, NaQNa2S04) шкідливо діють на рослини, руйнуючи структуру грунту, зменшуючи його водо- і повітропроникність. Поливна вода є добрим розчинником хімічних сполук, що містяться у грунті. Тому легкорозчинні у грунті солі калію, азоту та інших елементів при поливі переміщуються разом з водою з верхніх шарів у нижчі, а при надмірних поливах або при промиванні грунту виносяться за межі кореневмісного шару грунту, погіршуючи тим самим родючість грунту. Правда, одночасно з поживними речовинами вимиваються і шкідливі солі натрію, що, навпаки, сприяє підвищенню родючості грунту. У міжполивний період вода разом з розчиненими в ній солями піднімається по капілярах до поверхні грунту і випаровується, а солі – залишаються у верхньому шарі. Отже, періодичні поливи зумовлюють постійний рух води і мінеральних солей у грунті, причому частинки дрібнозему і солі вимиваються вниз, де вони випадають з розчинуі утворюють щільний малопроиикний для води і повітря шар. Цей щільний шар називається ще ілювіальним. На легких зрошуваних грунтах він утворюється на глибині 120 …300, а на важких — 45… 120 см. Обмежуючи глибину активного шару грунту, він призводить до перезволоження поливами верхнього шару і утруднює зволоження нижнього. При відсутності підземного відтоку води надмірні поливи підвищують рівень ґрунтових вод, що може викликати заболочування зрощуваних земель. Якщо при цьому грунтові води дуже мінералізовані : містять шкідливі солі, то при сильному випаровуванні води у верхньому шарі відкладається багато солей і грунт стає засоленим (вторинне засолення) і непридатним для вирощування сільськогосподарських культур. Зрошення позитивно позначається на мікробіологічних процесах, що протікають у грунті. Воно підсилює дію анаеробних мікробів і тим самим затримує мінералізацію рослинних решток, сприяє нагромадженню гумусу і активізує процес нітрифікації. Проте надмірне зволоження грунту зменшує вміст нітратів у його верхніх шарах. Зрошення створює також сприятливі умови для життя і розмноження дощових червів, які поліпшують структуру грунту. Зрошення сприятливо позначається на мікрокліматі приземного шару повітря зрошуваної території. Вдень при зрошенні температура повітря на висоті 0,5 м знижується на 6, а вночі — підвищується на З °С. У холодну погоду при зрошеннізігрівається грунт і повітря, що дає змогу запобігти заморозкам — 2° — 3,5 °С, якщо завчасно провести полив. При поливі підвищується відносна вологість повітря (різниця досягає 20 … 50%) , знижується максимальна температура поверхні грунту (різниця досягає 25°С) і зменшується її амплітуда (на 10… 15 °С). 2. Зрошувальна система та її елементи Під зрошувальною системою розуміють земельну територію, обладнану каналами, спорудами і різними пристроями, що забезпечують можливість своєчасного подавання і розподілу на полях зрошувальної води для підтримання у кореневмісному шарі вологості потрібної для одержання на поливних землях високих і сталих урожаїв. Зрошувальна система повинна забезпечувати такі основні вимог сільськогосподарського виробництва: своєчасність подавання на зрошувані площі потрібної кількості води; продуктивне використання сільськогосподарських машин і знарядь (поливні ділянки мають бути правильної форми і оптимальних розмірів); найбільш повне використання зрошуваної площі. Зрошувальна система у технічному відношенні повинна забезпечити транспортування води по каналах системи від джерела зрошення до поливних ділянок у потрібній кількості і визначені строки, а також перетворити її в ґрунтову вологу на зрошуваних полях — в один з основних елементів родючості ґрунту. Основними елементами кожної регулярно діючої зрошувальної системи є: (рис. ).
  1. Зрошувана територія. Зрошуваною площею нетто називають площу, безпосередньо зайняту посівами сільськогосподарських культур, природними травами і насадженнями, тобто площу, з якої мають сільськогосподарську продукцію (Fнт ). Зрошувальну площу нетто разом з площею відчуження під увесь комплекс споруд — під канали, насосні станції, дороги, будівлі, польові стани, а також лісосмуги називають площею брутто (Fбр). Ступінь використання земельного зрошувальної (або взагалі меліоративної) системи характеризують коефіцієнтом земельного використання (К3.в): Кз.в = бр нт F F
  2. Джерело зрошення (річка, озеро, водосховище, підземні води) призначене для безперебійного постачання системі води у визначений час і в необхідній кількості. Схема зрошувальної системи:1 – джерело зрошення; 2 — головний водозабір; 3 — магістральний канал (4…Б — холоста частина. 5…В — робоча частина); 4, 5 — міжгосподарські і господарські розподільники; 6 — роздільникн ділянок сівозмін; 7 — ділянкові розподільники; 8 — тимчасові зрошувачі; 9 — міжгосподарська і внутрішньогосподарська водоскидні мережі; 10 — польові і господарські дороги; 11 – споруди на зрошуваній і дорожній мережах; 12 — полезахисні смуги; 13 — допоміжні трої (телефон тощо).
  3. Водозабірна (головна) споруда (шлюз-регулятор, насосна станція) призначена для забору води з джерела зрошення і подавання її магістральний канал (трубопровід).
  4. Магістральний, або головний зрошувальний канал (трубопровід), по якому вода з джерела зрошення надходить у розподільні канали. Магістральний канал складається з 2 частин — холостої (до першого розподільного каналу) і робочої, на відрізку якої від нього відходять розподільні канали.
  5. Розподільні провідні канали і трубопроводи — міжгосподарські, по яких вода з магістрального каналу подається для зрошення земель кількох господарств, і внутрішньогосподарські, що обслуговують одне господарство (господарські) або його частину (сівозмінні, ділянкові).
  6. Регулювальна зрошувальна мережа та зрошувальне обладнання — щорічно поновлювані або перед кожним поливом тимчасові зрошувачі, вивідні і поливні борозни та смуги, чеки, постійні і переносні трубопроводи, стаціонарні або пересувні дощувальні агрегати, а при підґрунтовому зрошенні — труби-зволожувачі. Призначення регулювальної мережі — розподіл поливної води на полі і переведення її у стан ґрунтової вологи.
  7. Водоскидна мережа каналів потрібна для відведення зливових і талих снігових вод, скидання зайвої води, що збирається після поливів та звільнення каналів і трубопроводів від води під час аварій.
  8. Дренажна мережа призначена для збирання і відведення промивних і надлишкових ґрунтових вод з метою запобігання засоленню і заболочуванню кореневмісного шару.
  9. Мережа доріг (міжгосподарських, господарських, польових та ін.) призначена для доставки на поля насіння, машин, добрив, пального, матеріалів для ремонту каналів і споруд, вивезення врожаю, для зв’язку з польовими станами тощо.
  10. Гідротехнічні споруди на каналах і дорогах — шлюзи-регулятори, допоміжні насосні станції, мости, труби-переїзди, підпірні та інші споруди для регулювання витрат та горизонтів води, що подається у канали, забезпечення переїзду через канали, охорони каналів та інших споруд від руйнування і обвалів.
  11. Експлуатаційні будівлі і споруди — житлові будинки, господарські приміщення, майстерні, засоби зв’язку, свердловини і колодязі для нагляду за рівнем ґрунтових вод та інші будівлі, потрібні для забезпечення нормальної експлуатації зрошувальних систем.
  12. Захисні лісосмуги створюють для охорони полів від шкідливої дії вітру та для затінювання відкритих каналів, що сприяє зменшенню витрати води на випаровування, а також від заростання їх рослинністю.
3. Типи і схеми зрошувальних систем Зрошувальні системи поділяють: за способом забору води із джерела зрошення, за конструкцією системи, за способом поливу, за фізико-географічними умовами, за технічним рівнем та ступенем закріплення на місцевості. За способом забору води із джерела зрошення зрошувальні системи поділяють на с а м о п л и в н і і з м е х а н і ч н и м водозабором. Самопливні системи застосовують тоді, коли відмітки поверхні зрошуваного масиву нижчі відміток поверхні води у джерелі зрошення і вода для поливу тече самопливом. Системи з механічним водозабором будують у тому разі, коли поверхня зрошуваної території лежить вище поверхні води у джерелі зрошення, тобто потрібний механічний підйом води на зрошувану площу. За конструкцією або технічним виконанням зрошувальні системи поділяють на три типи: відкриті, закриті і комбіновані. В і д к р и т і с и с т е м и складаються з відкритих земляних каналів або залізобетонних лотоків. Вони порівняно недорогі при будівництві, але потребують великих експлуатаційних витрат. З а к р и т і с и с т е м и складаються з напірних або безнапірних трубопроводів, що закладаються в землі. Вода в трубчасту си стему подається або за рахунок природного напору (особливо у гірських умовах), або за допомогою насосної станції. Закриті системи практично не мають експлуатаційних втрат води, не потребують відчуження земель. На них можна широко впроваджувати автоматизацію і телеуправління процесами водорозподілу та поливу. Вони дорогі і потребують застосування дефіцитних труб. У к о м б і н о в а н и х с и с т е м а х великі магістральні і розподільні канали відкриті, а менші елементи — закриті. Комбіновані системи — основний тип при спорудженні великих зрошувальних систем. За способом поливу зрошувальні системи поділяють на с и с т е м и п о в е р х н е в о г о з р о ш е н н я , д о щ у в а л ь н і с и с т е м и , р и с о в і с и с т е м и , с и с т е м и л и м а н н о г о , в н у т р і ш н ь о – г р у н т о в о г о і к р а п л и н н о г о з р о ш е н н я . За фізико-географічними умовами зрошувальні системи поділяють на 3 основні типи: гірських і передгірних зон, долинні і водороздільних рівнин та плато. За технічним рівнем діючі зрошувальні системи поділяються на З типи: неінженерні, напівінженерні та інженерні. Н е і н ж е н е р н і с и с т е м и споруджені без технічних проектів. Вони не мають водозабірних споруд, відрізняються вкрай примітивною організацією водорозподілу, а їх експлуатація потребує великих затрат праці. Н а п і в і н ж е н е р н і — це такі системи, окремі частини яких реконструйовано за технічними проектами. І н ж е н е р ні системи побудовані повністю на основі технічних проектів. За ступенем закріплення на місцевості зрошувальні системи бувають с т а ц і о н а р н и м и , коли всі елементи системи закріплені на місцевості; н а п і в с т а ц і о на р н и м и , де водозабір, магістральні та великі розподільні канали закріплені, а польові трубопроводи або дощувальні машини перемішуються на полях; п е р е с у в н и м и — усі елементи системи пересувні. Якщо зрошувальна система обслуговує одне господарство — її називають внутрішньогосподарською, якщо декілька — міжгосподарською. . Залежно від сільськогосподарського напряму використання зрошувальних земель є 4 типи зрошувальних систем: бавовникові, рисові, системи переважно зернового і плодоовочевого напряму. За основним призначенням зрошувальні системи поділяють: па власне зрошувальні, зрошувально-обводнювальні та обводнювально-зрошувальні. Під схемою зрошувальної системи розуміють принципове рішення про розміщення основних каналів і споруд, вибір типу водозабору і розмірів зрошуваної площі. При розробці схеми враховують: положення джерела зрошення щодо зрошуваних площ, можливість комплексного використання водних ресурсів, характер сільськогосподарського використання земель і організація території, рельєф місцевості, економічну ефективність. Від виду джерела зрошення і положення його по відношенню до поливних площ залежать: тип водозабору, склад головних споруд, межі системи, траси основних каналів, склад і розміщення насосних станцій, відстійників, наливних водосховищ, гідростанцій та ін. Джерело зрошення може використовуватися для цілей енергетики, меліорації, водного транспорту, водопостачання, рибного господарства і ін. Тому по кожному більш-менш великому джерелу складається схема використання водних ресурсів з урахуванням потреб у воді не тільки сільського господарства, а й інших галузей і визначається та частина стоку річки, яка може бути використана для зрошення. Часто при цьому виникає потреба будівництва на річках водосховищ для створення напору і зарегулювання стоку (тобто перерозподілу його в часі). На виборі схеми системи істотно позначається характер сільськогосподарського використання земель. Часто сільськогосподарське виробництво здійснюється одночасно на зрошуваних і незрошуваних (богарних) землях. Зрошувальні системи будуються або з розрахунку на зрошення усіх земель, придатних для сільськогосподарського використання. або на зрошення лише частини площ. У першому разі будують системи суцільного, а в другому — розрідженого, або вибіркового зрошення. При будівництві нових систем у посушливих районах передбачається зрошення всіх земель. У зоні нестійкого зволоження, де всі придатні масиви якоюсь мірою вже використовуються, системи можуть бути ти і суцільного і розрідженого зрошення. Хоч при вибірковому зрощенні довжина зрошувальних каналів на 1 га поливної площі, а відповідно і капітальні витрати більші, ніж при суцільному зрошенні, все ж таки правильніше у районах періодичної посушливості будувати системи розрідженого зрошення, коли в першу чергу зрошується 10 … 15 % оброблюваної площі з поступовим збільшенням площі поливних земель до 40… 50 % всієї площі господарства. До систем вибіркового зрошення належать і зрошувально-обводнювальні системи, які будують насамперед для обводнення земель. На таких системах поливна площа не перевищує 1 … З % усієї площі, що обслуговується системою. Довжина магістральних каналів зрошувально-обводнювальних систем іноді досягає кількох сотень кілометрів. Як канали часто використовують русла мілководних та пересихаючих у літній час річок. При виборі трас каналів зрошувальних і зрошувально-обводнювальних систем доводиться враховувати умови організації території. На нових неосвоєних землях одночасно з розробкою проекту системи вирішуються питання розміщення господарств. Від вибраної схеми організації території і,зокрема, від прийнятих розмірів господарств залежить розміщення міжгосподарських каналів. Форма землекористувань по можливості повинна бути близькою до прямокутника з відношенням сторін 2 : 1 … 2,5 : 1. Одним з основних факторів, що визначають не тільки вибір типу водозабірних споруд, а й трас основних каналів, є рельєф місцевості. За характером рельєфу зрошувальні масиви поділяють на ряд категорій. Виділяють такі види рельєфу: передгірний, долинний, водороздільний і змішаний. ЗРОШУВАЛЬНІ МЕЛІОРАЦІЇ В теперішній час спостерігається інтенсивний ріст населення, особливо в країнах, що розвиваються. Необхідність забезпечення населення Землі продуктами харчування заставляє розвивати інтенсивні способи тваринництва і вирощування сільськогосподарських культур. В цьому відношенні зрошення земель займає ведучу позицію. Сільськогосподарські землі складають десяту частину суші, а з них тільки шоста частина зрошується. Проте з цієї площі в світі отримують від 40 до 50 % сільськогосподарської продукції. Інтенсивний розвиток зрошення, як в нашій країні, так і за її кордоном все більше і більше стримується не відсутністю зручних для зрошення земель, а дефіцитом водних ресурсів. Тільки в розвинутих країнах водоспоживання на потреби сільського господарства перевищує 700 км3. Основними районами проведення зрошувальних робіт є зони недостатнього і нестійкого зволоження. В сучасних умовах зрошувальне землеробство у всіх країнах базується практично на регулюванні водного і живильного режимів, що здійснюється шляхом періодичної подачі води і внесення добрив. Регулювання кількості тепла і світла поки що знаходиться поза компетенцією людини. Можливо в майбутньому з’являться вдосконалені агромеліоративні системи, де надходження перерахованих компонентів буде проходити у відповідності з біотехнічними потребами рослин на різних етапах вегетативного періоду. Багатовіковим практичним зрошенням встановлено, що врожаї на зрошувальних землях значно вищі і за якістю кращі ніж на не зрошених площах. Регулярне зрошення в Україні дає можливість отримати врожаї пшениці до 50…60, рису 65…75, цукрових буряків 500…700 центнерів з гектара і т.п. За наближеними розрахунками, вартість всіх сільськогосподарських продуктів, отриманих з 1 га зрошувальних земель приблизно в 4 рази вища, ніж з не зрошеного гектару. Загальна кількість води, яку споживає рослина за вегетативний період, може виражатись деякою умовною залежністю Т = УРУ, де Т – транспірація, або споживання, води даним видом рослин, м3/га; УР – урожай даної культури, ц/га; У – коефіцієнт транспірації, м3/ц. Коефіцієнт транспірації залежить від кліматичних умов, типу ґрунтів, урожайності і інших факторів; величина його для одних і тих же культур коливається в досить широких межах. Наприклад, для бавовни – 120…250, для пшениці – 40…180, для кукурудзи – 60…150, для цукрових буряків – 5…30 м3/ц. Необхідно відмітити, що збільшення потреби у воді дає підвищення врожаю до певної межі, після якої спостерігається зворотне явище. Задоволення потреби рослин у воді відбувається за рахунок природних можливостей у вигляді атмосферних опадів і запасу води в грунті, а також штучним шляхом при застосуванні зрошення. Додаткову кількість води, яку необхідно подати на протязі вегетативного періоду, або так звану зрошувальну норму, можна знайти за рівнянням М = Т – О – П + В, де О – атмосферні опади за вегетативний період; В – випаровування; П – запаси води в грунті, яка використовується рослинами. Остання величина включає в себе такі складові П = ПН.Г. + ПК + ПК.В., де ПН.Г. – підживлення із нижче розташованих горизонтів за рахунок під земних вод; ПК – підживлення за рахунок капілярного руху води; ПК.В. – поповнення води шляхом конденсації водяних парів. Величина зрошувальної норми залежить від роду культур і природних умов. В міру переходу до півдня зрошувальна норма для одних і тих же культур помітно зростає. Наприклад, для овочів в умовах Чернігівської області вона складає 1500…2000 м3/га, а для умов південних областей України вона відповідно рівна 2500…5500 м3/га. Зрошувальні норми в м3/га для основних культур в зрошувальних районах України приймають приблизно такими: бавовна – 5000…8000; цукровий буряк – 2500…6000; зернові – 1500…3500; багатолітні трави – 2000…8000; рис – 8000…15000. Наведені норми називаються зрошувальними нормами нетто – це та кількість води, яку необхідно подати безпосередньо на поле. Для забезпечення цього, із джерела зрошення необхідно забирати великі об’єми води, оскільки значна її частина на шляху надходження втрачається на фільтрацію, випаровування, протічки в пошкоджених спорудах і невиробничі скиди. Характерним показником любої іригаційної системи є коефіцієнт корисної дії КС =W 1 / W2, де W 1 і W 2 – відповідно, кількість або витрата води, що поступила і що була забрана із джерела зрошення. Для старих систем (за умови відсутності заходів з боротьби з втратами води) КС = 0,5…0,55; для більш вдосконалених (подача води облицьованими каналами) систем КС = 0,7…0,8; при використанні закритих трубопроводів КС = 0,9…0,95. Відомо, що виробництво зерна на одного жителя сягає 500…600 кг у рік і, у подальшому, його потрібно довести до 900…1000 кг. Для отримання 1 кг пшениці потрібно витратити 750 л води, тобто, в перспективі, витрачатиметься 675…750 м3 води в рік на одну людину. При досягненні чисельності населення України у перспективі 60 млн. чол., щорічно буде використовуватись біля 40…45 км3 води. Якщо врахувати, що у середній за водністю рік в межах України формується лише 47,8 км3, а також те, що кожні два-три роки із п’яти у лісостеповій і степовій зонах спостерігаються засухи, регулювання стоку з метою використання його для зрошення і інших цілей набуває незамінного характеру. Особливо напружена ситуація складається в лісостеповій і степовій зонах, де зосереджено понад 80 % ріллі, а питома вага продукції з поливних земель складає 29 % ( в республіці Крим 46 %, в Херсонській області – 48 %). Орієнтовно, витрата води для зрошення знаходиться за формулою QЗР = 0,001 q F, м3/с де q – гідромодуль зрошення, тобто питома витрата води на один гектар поливної площі, л/с на га; F – поливна площа, га. Величина гідромодуля приймається: для північних районів України – 0,3…0,4; для центральних – 0,4…0,5; для південних – 0,5…0,6. Площа меліорованих земель в Україні складає 5 млн. га, з них 2,6 млн. га – зрошуваних і 2,4 млн. га осушуваних. Діють такі крупні системи, як Каховська – 269 тис. га, Північно- Кримський канал – 459 тис. га, Краснознам’янська – 63 тис. га, Фрунзенська – 36 тис. га, Північно-Рогачинська – 110 тис. га, Інгулецька – 60 тис. га, Явкінська – 50 тис. га. За даними Держкомводгоспу України в 1992 році на зрошення було використано 6197 млн. м3 води, тобто в середньому на гектар зрошувальної площі подавалось 2355 м3 води. Забір води із річок чи водосховищ для зрошення здійснюється самотічно, або за допомогою насосних станцій, продуктивність яких постійно зростає. Транспортування води із джерела до зрошуваних площ здійснюється магістральним каналом, довжина якого може сягати декількох десятків і навіть сотень кілометрів. Далі вода поступає в міжгосподарські канали, а потім у внутрішньогосподарську зрошувальну мережу, яка забезпечує полив та зволоження культур в потрібних межах. Існуюча практика зрошення передбачає такі види поливів: поверхневе, дощуванням, підгрунтове. Поверхневе самотічне зрошення відоме вже протягом тисячоріч і є найбільш розповсюдженим на Земній кулі. Воно може бути у вигляді поливу борознами і смугами, або у вигляді затоплення. Полив борознами застосовується для орних культур, а смугами – для культур вузькорядного посіву, до яких відносяться зернові і трави. Ці способи не завжди забезпечують рівномірне зволоження по довжині ділянки і можуть розмивати грунт. Полив затопленням застосовують при вирощуванні рису. Суттєвим недоліком поверхневого зрошення є значні втрати води на фільтрацію і випаровування. Просочування великої кількості води в нижче розташовані горизонти призводить до підйому рівня ґрунтових вод і сприяє засоленню землі. Іноді, із-за цього, приходиться припиняти подачу води на зрошувальні ділянки. Більш вдосконаленим способом зрошення є дощування, суть якого полягає в створенні штучного дощу визначеної інтенсивності. З цією метою використовується велика кількість дощувальних машин, серед яких є коротко-струменеві, середньо-струменеві, і далеко-струменеві. Починаючи з 1971 року впровадили високопродуктивні дощувальні машини “Фрегат” і Волжанка”. Зрошення дощуванням дозволяє подавати воду меншими дозами, забезпечує більш рівномірне зволоження, набагато скорочує невиробничі втрати води і підвищує механізацію праці. Підгрунтове зрошення здійснюють шляхом влаштування труб чи спеціальних ходів-кротовин на глибині 40…50 см від поверхні землі, куди подається вода. При цьому вода поступає безпосередньо в кореневу зону, що усуває втрати на випаровування. Такі системи є більш прогресивними, проте більш складними і дорогими. В останні роки отримало велике розповсюдження капельне зрошення. Суть його полягає в подачі води за допомогою трубок малого діаметру (0,5…2 см), якими вона через спеціальні капельниці поступає до рослин. Порівняно з дощуванням, капельне зрошення характеризується значно меншою витратою води. Зрошувальна норма для кожної культури – це сума поливних норм. Число поливів встановлюється в залежності від природних умов, способу зрошення, вимог агротехніки і роду культур. Так для пшениці необхідно 2…5, для кукурудзи 5…8, для бавовни 6…9, цукрових буряків 4…10 поливів. Тривалість кожного поливу здійснюється протягом 5…12 днів. Зрошувальні меліорації є невід’ємною частиною сучасного розвитку сільського господарства. Поряд з ними суттєве значення має обводнення території. Основна задача обводнення полягає в задоволенні потреб сільського населення і скота в питній воді. Створені при цьому водойми можуть використовуватись для розведення риби, водоплаваючих птахів, а також для зрошення невеликих ділянок і в протипожежних цілях. Вода при обводненні може транспортуватись окремими каналами, або трубопроводами, а також добуватись із вертикальних колодязів. Норми водоспоживання сільського населення в залежності від географічного положення складають 150…200 л/добу на одну людину. Для скота, з урахуванням його утримання в стійлах, або на пасовиськах, норми коливаються в таких межах: корови – 30…65, телята – 15…25, свиноматки – 20…25, коні – 40…60, вівці – 5…7 л/добу. Джерелами води для зрошення і обводнення є: річки, підземні води, озера, атмосферні опади, стічні та колекторно-дренажні води, води морів, в тому числі опріснені. Ці джерела характеризуються такими показниками:
  • витратою води, якою може забезпечити джерело зрошення на протязі зрошувального періоду;
  • об’ємом води, який може забиратись із водного джерела протягом вегетативного періоду;
  • рівнем води у джерелі зрошення у відношенні до зрошувальної площі на протязі зрошувального періоду в роки різної забезпеченості;
  • якістю води.
В залежності від показників джерела зрошення визначають можливу площу зрошення (FЗР) та характер водоподачі води на систему (самотічна чи механічна), прогнозують характер впливу зрошення на природні та штучно створені екосистеми. При зрошенні із водосховищ та ставків зрошувана площа визначається за формулою FЗР = WЗР .  / MСР.ЗВ, га, де WЗР – об’єм води, який можна забрати із водойми;  – коефіцієнт корисної дії системи; MСР.ЗВ – середньозважена зрошувальна норма. WЗР = WКОР – WІНШ, WКОР – корисний об’єм водосховища чи ставка; WІНШ – об’єм води, який повинен зберігатись для інших цілей. При зрошенні із річок зрошувана площа залежить від мінімальної витрати води в річці (QМІН), витрати води для інших галузей (QІНШ), необхідної санітарної витрати (QСАН) і визначається за формулою FЗР = 1000 QЗР.  / q, QЗР = QМІН – (QІНШ + QСАН). Для остаточного вирішення, яка площа буде зрошуватись, чи потрібне регулювання стоку річки і як саме подавати воду, необхідно співставити гідрограф стоку річки з потребою води для зрошення. При цьому можливі три випадки:
  1. Витрата води в річці набагато перевищує потребу води для зрошення. В цьому випадку потрібно проаналізувати коливання рівня води в річці на протязі вегетативного періоду для прийняття способу подачі води, механічного чи самотічного.
  2. Витрата води в річці в окремі періоди дорівнює витраті води на зрошення або дещо менша її. В цьому випадку потрібно вирішити питання про будівництво греблі з метою сезонного регулювання стоку.
  3. Витрата на зрошення в окремі періоди перевищують витрату води в річці. В цьому випадку необхідно проаналізувати стік річки (чи вистачить його взагалі) і запроектувати сезонне чи багаторічне регулювання стоку.
Насамкінець необхідно відмітити, що перед застосуванням поливної води, її необхідно оцінити якісно, провести санітарно-токсилогічну, бактеріологічну та мінеральну оцінку і розробити заходи для поліпшення якості води в цілому.