МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«УНИВЕРСИТЕТ»
Институт землеустройства, кадастров и природообустройства
Кафедра мелиорации и рекультивации земель
по дисциплине «Мелиорация»
Выполнил: студент
Группа:
Проверил: должность, степень
ФИО
Красноярск 2023
Мелиорация земель является одним из ключевых направлений сельскохозяйственного развития в условиях рискованного земледелия. Особую актуальность мелиоративные мероприятия приобретают в регионах с суровыми климатическими условиями, таких как Енисейский район Красноярского края, где природные факторы зачастую становятся лимитирующими для ведения эффективного сельского хозяйства.
Енисейский район Красноярского края, расположенный в средней части Красноярского края на обоих берегах Енисея, характеризуется резко континентальным климатом с долгой суровой зимой и относительно коротким летом. Сельскохозяйственное производство в районе сталкивается с целым рядом проблем, включая низкие температуры, короткий вегетационный период, заболоченность значительной части территории, а также деградацию почв. В этих условиях комплексные мелиоративные мероприятия становятся необходимым условием для обеспечения устойчивого сельскохозяйственного производства и повышения урожайности.
Целью данной курсовой работы является разработка комплекса мелиоративных мероприятий для Енисейского района Красноярского края с учетом особенностей региональных природных условий и требований современного сельскохозяйственного производства. Основное внимание в работе уделяется проектированию оросительной системы как ключевого элемента мелиоративных мероприятий, направленных на повышение эффективности сельскохозяйственного производства.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
1. Анализ природных условий Енисейского района Красноярского края, включая климат, геоморфологию, гидрологию и почвенные условия.
2. Оценка современного состояния сельскохозяйственного производства в регионе и выявление основных проблем, требующих мелиоративного вмешательства.
3. Обоснование необходимости строительства мелиоративного объекта в выбранном районе.
4. Разработка технологических решений по созданию оросительной системы.
5. Проектирование генерального плана строительства мелиоративного объекта с детализацией основных элементов системы.
6. Разработка мероприятий по охране окружающей среды при создании и эксплуатации мелиоративной системы.
7. Определение правил технической эксплуатации проектируемого мелиоративного объекта.
Актуальность темы обусловлена необходимостью повышения эффективности сельскохозяйственного производства в условиях Сибири, а также возрастающей потребностью в рациональном использовании природных ресурсов и сохранении экологического баланса. Создание современной мелиоративной системы в Енисейском районе позволит не только увеличить продуктивность сельскохозяйственных угодий, но и обеспечить устойчивое развитие аграрного сектора региона в долгосрочной перспективе.
Енисейский район расположен в центральной части Красноярского края и характеризуется резко континентальным климатом со значительными годовыми и суточными колебаниями температур. Климатические условия района определяются его географическим положением в глубине Евразийского материка, значительной удаленностью от теплых морей и океанов, а также особенностями циркуляции атмосферы.
Зима в Енисейском районе очень холодная, с устойчивыми низкими температурами. Средняя температура января, самого холодного месяца, составляет от -18°С до -25°С. Минимальные температуры могут достигать -50°С и ниже. Летний период относительно теплый, но короткий. Средняя температура июля, самого теплого месяца, колеблется в пределах +16°С до +18°С. Максимальные летние температуры могут достигать +35°С. Температурный контраст между самым холодным и самым теплым месяцем года составляет около 40-45°С, что свидетельствует о высокой континентальности климата.
Вегетационный период (период со среднесуточной температурой выше +5°С) на территории Енисейского района составляет 140-150 дней, а период активной вегетации (со среднесуточной температурой выше +10°С) – 90-100 дней, что является довольно коротким для многих сельскохозяйственных культур. Сумма активных температур (выше +10°С) составляет 1500-1600°С.
Годовое количество осадков на территории района составляет 450-550 мм. Распределение осадков в течение года крайне неравномерное: около 70-75% годового количества осадков выпадает в теплый период года (май-сентябрь), причем максимум приходится на июль и август. Летние осадки часто имеют ливневый характер, что усиливает риск эрозионных процессов на склоновых землях. Зимние осадки формируют устойчивый снежный покров высотой 50-70 см, который сохраняется в течение 170-190 дней.
Относительная влажность воздуха в летний период составляет 60-70%, в зимний период повышается до 75-85%. Ветровой режим характеризуется преобладанием юго-западных и западных ветров со средней скоростью 2-4 м/с. В весенний период отмечаются более сильные ветры, что увеличивает риск ветровой эрозии на открытых пространствах.
Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 95-105 дней, что является ограничивающим фактором для выращивания многих сельскохозяйственных культур. Поздние весенние заморозки могут наблюдаться до начала июня, а ранние осенние – с конца августа.
Для Енисейского района характерен относительно нестабильный гидротермический режим с чередованием засушливых и влажных лет. Коэффициент увлажнения (отношение суммы осадков к испаряемости) в среднем составляет 0,9-1,1, что свидетельствует о достаточном увлажнении территории. Однако в отдельные годы могут наблюдаться периоды недостаточного увлажнения, особенно в первую половину вегетационного периода (май-июнь), когда коэффициент увлажнения может снижаться до 0,6-0,8.
Таким образом, климатические условия Енисейского района создают определенные ограничения для сельскохозяйственного производства: короткий вегетационный период, недостаточная теплообеспеченность, неравномерное распределение осадков в течение года, риск заморозков в вегетационный период. Эти факторы обуславливают необходимость проведения мелиоративных мероприятий для оптимизации водного и теплового режимов почвы и создания благоприятных условий для роста и развития сельскохозяйственных культур.
Енисейский район Красноярского края отличается разнообразием геоморфологических условий и форм рельефа, что обусловлено сложным геологическим строением территории и ее длительной историей развития. Основные черты современного рельефа сформировались под воздействием тектонических процессов, длительной денудации и аккумулятивной деятельности поверхностных вод и ледников.
В геоморфологическом отношении территория Енисейского района расположена в пределах нескольких крупных морфоструктур. Западная часть района находится на восточной окраине Западно-Сибирской равнины, восточная часть – на западных отрогах Енисейского кряжа. Долина реки Енисей, протекающей с юга на север, представляет собой естественную границу между этими крупными морфоструктурами.
Западная часть района (левобережье Енисея) характеризуется относительно равнинным рельефом с абсолютными высотами 150-250 м над уровнем моря. Здесь преобладают плоские и пологоволнистые равнины с широкими заболоченными междуречьями и неглубоко врезанными речными долинами. На этой территории широко распространены формы рельефа ледникового и водно-ледникового происхождения: моренные гряды, камы, озы, зандровые равнины. Характерной особенностью является наличие многочисленных заболоченных понижений, образовавшихся в результате неравномерного таяния ледника и последующего заболачивания.
Восточная часть района (правобережье Енисея) представляет собой предгорья Енисейского кряжа с более расчлененным рельефом и абсолютными высотами 250-500 м над уровнем моря. Здесь преобладает низкогорный и холмисто-увалистый рельеф с относительными превышениями 50-150 м. Для этой территории характерны узкие водоразделы, крутые склоны и глубоко врезанные речные долины. Долины рек имеют V-образный профиль с крутыми склонами и узким днищем, что свидетельствует о преобладании эрозионных процессов над аккумулятивными.
Долина реки Енисей в пределах района имеет сложное строение. Ширина долины варьирует от 3 до 8 км. Выделяются пойма и несколько надпойменных террас. Пойма Енисея имеет ширину от 500 м до 2-3 км и характеризуется наличием многочисленных проток, стариц и озер. Высота поймы над урезом воды составляет 2-4 м. Первая надпойменная терраса возвышается над урезом воды на 5-10 м, вторая – на 15-25 м, третья – на 30-45 м. Террасы сложены преимущественно аллювиальными отложениями – песками, супесями, суглинками.
Долины притоков Енисея в пределах района также имеют террасированное строение, но количество и высота террас значительно меньше. Ширина долин малых рек обычно не превышает 1-2 км. Поймы рек часто заболочены.
На территории района широко распространены овражно-балочные системы, особенно на правобережье Енисея, где крутые склоны способствуют развитию линейной эрозии. Густота овражно-балочной сети составляет 0,3-0,5 км/км² на левобережье и 0,5-0,8 км/км² на правобережье. Длина отдельных оврагов достигает 1-2 км, глубина – 10-15 м. Активность эрозионных процессов усиливается в период снеготаяния и во время ливневых дождей.
Таким образом, геоморфологические условия и рельеф Енисейского района характеризуются значительным разнообразием, что необходимо учитывать при планировании мелиоративных мероприятий. Наличие равнинных заболоченных территорий на левобережье Енисея требует проведения осушительных мелиораций, в то время как расчлененный рельеф правобережья обусловливает необходимость комплексных противоэрозионных мероприятий и террасирования склонов для предотвращения водной эрозии почв.
Гидрологическая сеть Енисейского района Красноярского края представлена рекой Енисей, ее многочисленными притоками, а также озерами и болотами различного происхождения. Сложившиеся гидрологические условия оказывают существенное влияние на формирование почвенного покрова и возможности сельскохозяйственного использования территории.
Река Енисей является основной водной артерией района, пересекая его с юга на север. Ширина реки в пределах района составляет 500-800 м, глубина на плесах достигает 10-15 м, на перекатах снижается до 2-3 м. Скорость течения изменяется от 0,5-0,7 м/с на плесах до 1,5-2,0 м/с на перекатах. Енисей в пределах района относится к рекам преимущественно снегового питания с весенне-летним половодьем. Начало половодья приходится на конец апреля – начало мая, пик наблюдается в конце мая – начале июня. Высота подъема воды в период половодья достигает 5-7 м над меженным уровнем.
Ледовый режим Енисея характеризуется образованием ледового покрова в конце октября – начале ноября и вскрытием реки в конце апреля – начале мая. Продолжительность ледостава составляет 170-190 дней. Толщина льда к концу зимы достигает 100-120 см. Вскрытие реки сопровождается образованием заторов льда, что может приводить к значительным подъемам уровня воды и затоплению пойменных территорий.
Основными притоками Енисея в пределах района являются реки Кемь, Кас, Сым, Дубчес на левобережье и Большой Пит, Вороговка, Подкаменная Тунгуска на правобережье. Реки левобережья имеют равнинный характер с широкими заболоченными долинами, медленным течением (0,2-0,4 м/с) и значительной извилистостью русел. Реки правобережья имеют более выраженный горный характер с узкими долинами, быстрым течением (0,5-1,5 м/с) и порожистыми участками. Все притоки Енисея в пределах района относятся к рекам преимущественно снегового питания с весенне-летним половодьем. Малые реки и ручьи в зимний период часто промерзают до дна.
На территории Енисейского района насчитывается более 300 озер различного происхождения. На левобережье преобладают озера ледникового и термокарстового происхождения с площадью водного зеркала от нескольких гектаров до нескольких квадратных километров. На правобережье озера менее многочисленны и представлены преимущественно старичными и пойменными озерами в долинах рек. Глубина озер обычно не превышает 3-5 м, озера мелководны и хорошо прогреваются летом. Многие озера заболочены по берегам и постепенно превращаются в болота.
Болота занимают значительную часть территории Енисейского района, особенно на левобережье Енисея, где их доля достигает 30-40% площади. Преобладают верховые и переходные болота с мощностью торфяной залежи от 0,5 до 3-4 м. На правобережье болота приурочены преимущественно к речным долинам и занимают не более 10-15% территории.
Грунтовые воды на территории района залегают на различной глубине в зависимости от рельефа и литологического состава пород. На низинных заболоченных участках уровень грунтовых вод находится вблизи поверхности (0,2-0,5 м), на повышенных элементах рельефа глубина залегания увеличивается до 2-5 м и более. Минерализация грунтовых вод обычно не превышает 0,5-0,7 г/л, по химическому составу они относятся к гидрокарбонатному классу кальциевой группы.
Водный баланс территории Енисейского района в целом характеризуется положительными показателями. Годовой слой стока составляет 200-250 мм, что соответствует модулю стока 6-8 л/с с км². Коэффициент стока (отношение слоя стока к сумме атмосферных осадков) изменяется от 0,35-0,40 на левобережье до 0,45-0,50 на правобережье. На испарение расходуется 250-300 мм осадков в год.
Таким образом, гидрологические условия Енисейского района характеризуются наличием развитой речной сети, значительным количеством озер и болот, а также относительно высоким уровнем грунтовых вод на большей части территории. Эти факторы необходимо учитывать при планировании мелиоративных мероприятий, направленных как на осушение избыточно увлажненных земель, так и на орошение участков с недостаточным увлажнением.
Почвенный покров Енисейского района Красноярского края характеризуется значительным разнообразием, что обусловлено сложностью рельефа, литологическим составом почвообразующих пород, разнообразием гидрологических условий и растительного покрова. Формирование почвенного покрова происходит в условиях таежно-лесной зоны с преобладанием подзолистого, болотного и дернового процессов почвообразования.
На территории района выделяются следующие основные типы почв:
1. Подзолистые почвы занимают повышенные элементы рельефа с хорошим дренажем под хвойными лесами. Для них характерен маломощный гумусовый горизонт (5-10 см), белесый подзолистый горизонт и красно-бурый иллювиальный горизонт. Содержание гумуса низкое (1-2%), реакция среды кислая (pH 4,0-5,5), почвы бедны доступными элементами питания. Мощность профиля составляет 60-100 см.
2. Дерново-подзолистые почвы формируются под смешанными и лиственными лесами на хорошо дренированных участках. Имеют более развитый гумусовый горизонт (10-20 см) с содержанием гумуса 2-4%. Реакция среды слабокислая или кислая (pH 4,5-6,0). По сравнению с подзолистыми почвами характеризуются лучшими агрономическими свойствами, но также нуждаются в известковании и внесении органических и минеральных удобрений.
3. Болотно-подзолистые почвы формируются в условиях временного избыточного увлажнения на слабодренированных участках под хвойными лесами с моховым покровом. Характеризуются наличием оглеенного горизонта, высокой кислотностью (pH 3,5-4,5), низким содержанием гумуса (2-3%) и слабой биологической активностью. Требуют осушительных мелиораций, известкования и внесения удобрений.
4. Болотные почвы занимают значительные площади в пониженных элементах рельефа с постоянным избыточным увлажнением. Делятся на торфянисто-болотные (мощность торфа до 30 см), торфяно-болотные (мощность торфа 30-50 см) и торфяные (мощность торфа более 50 см). Характеризуются высокой кислотностью (pH 2,8-4,5), высоким содержанием органического вещества (до 85-95%), но бедны доступными элементами питания. Требуют комплексных мелиоративных мероприятий, включающих осушение, известкование и внесение минеральных удобрений.
5. Аллювиальные (пойменные) почвы формируются в поймах рек под воздействием периодического затопления паводковыми водами. Характеризуются слоистым строением профиля, относительно высоким содержанием гумуса (4-8%) и элементов питания, благоприятной реакцией среды (pH 5,5-7,0). Обладают хорошими агрономическими свойствами, но на низких уровнях поймы требуют защиты от затопления.
С точки зрения мелиоративной оценки почвы Енисейского района можно разделить на следующие группы:
1. Автоморфные почвы (подзолистые, дерново-подзолистые) на повышенных элементах рельефа с глубоким залеганием грунтовых вод (более 2-3 м). Основные мелиоративные мероприятия для этих почв: известкование, внесение органических и минеральных удобрений, противоэрозионные мероприятия на склоновых землях, а в засушливые периоды – орошение.
2. Полугидроморфные почвы (болотно-подзолистые) с временным избыточным увлажнением и залеганием грунтовых вод в пределах 1-2 м от поверхности. Требуют осушительных мелиораций с регулированием водного режима, известкования, внесения органических и минеральных удобрений.
3. Гидроморфные почвы (болотные) с постоянным избыточным увлажнением и залеганием грунтовых вод у поверхности (0-0,5 м). Требуют интенсивных осушительных мелиораций, включающих устройство открытой и закрытой дренажной сети, известкования, внесения минеральных удобрений, культуртехнических мероприятий.
Ботанико-культуртехнические условия Енисейского района характеризуются преобладанием лесной растительности. На левобережье распространены смешанные и хвойные леса с преобладанием сосны, ели, лиственницы, кедра, березы и осины. На правобережье преобладают темнохвойные леса с доминированием ели, пихты и кедра. В поймах рек развиты луговые сообщества с разнотравно-злаковым составом.
Болотная растительность представлена сфагновыми, осоковыми, осоково-сфагновыми и травяно-моховыми сообществами. На верховых болотах доминируют сфагновые мхи, багульник, клюква, морошка; на переходных – сфагновые мхи, осоки, пушица; на низинных – осоки, тростник, рогоз, гипновые мхи.
При освоении земель под сельскохозяйственное использование необходимо проведение культуртехнических мероприятий, включающих удаление древесно-кустарниковой растительности, корчевку пней, удаление кочек, первичную обработку почвы. На осушаемых болотных почвах необходимо предусмотреть мероприятия по минерализации торфа и созданию культурного пахотного слоя.
Таким образом, почвенно-мелиоративные и ботанико-культуртехнические условия Енисейского района требуют комплексного подхода к мелиорации земель с учетом разнообразия почвенного покрова, характера увлажнения и растительности. Основными направлениями мелиорации являются осушение избыточно увлажненных земель, борьба с водной и ветровой эрозией на склоновых землях, известкование кислых почв, внесение органических и минеральных удобрений, а также культуртехнические мероприятия при освоении новых земель.
Инженерно-геологические условия Енисейского района Красноярского края определяются особенностями геологического строения территории, характером и мощностью четвертичных отложений, свойствами грунтов, гидрогеологическими условиями и современными геологическими процессами.
В геологическом строении территории района принимают участие разнообразные комплексы пород. Левобережье Енисея сложено преимущественно осадочными породами мезозойского и кайнозойского возраста – песчаниками, алевролитами, глинами, которые перекрыты мощным чехлом четвертичных отложений различного генезиса. Правобережье представлено более древними метаморфическими и магматическими породами палеозойского и докембрийского возраста – гнейсами, кристаллическими сланцами, гранитами, базальтами, которые также перекрыты четвертичными отложениями, но меньшей мощности.
Четвертичные отложения на территории района представлены следующими основными генетическими типами:
1. Ледниковые (моренные) отложения распространены преимущественно на левобережье Енисея и представлены валунными суглинками и супесями с включениями гравия, гальки и валунов. Мощность отложений варьирует от нескольких метров до 20-30 м. Характеризуются неоднородностью состава, плотным сложением и относительно высокой несущей способностью.
2. Водно-ледниковые (флювиогляциальные) отложения представлены песками, гравийно-галечниковыми отложениями, супесями. Мощность отложений составляет 5-15 м. Отличаются лучшей сортировкой материала по сравнению с моренными отложениями, но также характеризуются неоднородностью состава.
3. Аллювиальные отложения приурочены к долинам рек и представлены песками, супесями, суглинками, гравийно-галечниковыми отложениями. Мощность аллювия в долине Енисея достигает 20-30 м, в долинах притоков – 5-10 м. Характеризуются слоистым строением, разнообразием гранулометрического состава и неоднородными физико-механическими свойствами.
4. Озерно-болотные отложения широко распространены в пониженных элементах рельефа и представлены торфами различной степени разложения, илами, сапропелями, заторфованными суглинками и глинами. Мощность отложений варьирует от 0,5 до 3-4 м, иногда достигая 5-6 м. Характеризуются высокой влажностью, сильной сжимаемостью, низкой несущей способностью и являются наименее благоприятными для строительства грунтами.
5. Элювиально-делювиальные отложения распространены на склонах и водоразделах, особенно на правобережье Енисея, и представлены суглинками, глинами, щебнистыми образованиями, сформировавшимися в результате выветривания коренных пород. Мощность отложений обычно не превышает 3-5 м.
Гидрогеологические условия района характеризуются наличием нескольких водоносных горизонтов и комплексов:
1. Водоносный горизонт четвертичных отложений наиболее широко распространен и приурочен к песчаным и гравийно-галечниковым отложениям различного генезиса. Глубина залегания водоносного горизонта изменяется от 0-0,5 м в пониженных элементах рельефа до 5-10 м и более на водоразделах. Мощность обводненной толщи составляет от 1-2 до 10-15 м. Дебиты скважин и колодцев варьируют от 0,1-0,5 до 3-5 л/с. Минерализация воды обычно не превышает 0,3-0,7 г/л, по химическому составу воды относятся к гидрокарбонатному классу кальциевой или магниево-кальциевой группы.
2. Водоносные комплексы коренных пород (мезозойских, палеозойских) имеют напорный характер. Глубина залегания водоносных горизонтов составляет от 10-20 до 100 м и более. Дебиты скважин варьируют от 0,5-1 до 5-10 л/с. Минерализация воды составляет 0,5-1,5 г/л, по химическому составу воды относятся к гидрокарбонатному или сульфатно-гидрокарбонатному классу кальциевой или натриевой группы.
На территории района развиты следующие современные геологические процессы, которые необходимо учитывать при проектировании мелиоративных систем:
1. Заболачивание – один из наиболее распространенных процессов на левобережье Енисея, охватывающий до 30-40% территории. Развитию заболачивания способствуют слабая дренированность территории, наличие водоупорных горизонтов, избыточное количество осадков, относительно низкие температуры.
2. Эрозионные процессы наиболее активны на правобережье Енисея в районах с расчлененным рельефом. Овражная эрозия развивается на крутых склонах, особенно при нарушении растительного покрова. Плоскостной смыв проявляется на распаханных склонах в период снеготаяния и ливневых дождей.
3. Речная эрозия и аккумуляция проявляются в размыве берегов рек, особенно в период половодья, и формировании аккумулятивных форм – кос, островов, пляжей.
4. Мерзлотные процессы (морозное пучение, термокарст, солифлюкция) развиты преимущественно на правобережье Енисея. Наиболее интенсивно они проявляются в глинистых грунтах при близком залегании грунтовых вод.
С инженерно-геологической точки зрения территорию Енисейского района можно разделить на следующие категории по степени благоприятности для строительства мелиоративных систем:
1. Благоприятные территории – участки с глубоким залеганием грунтовых вод (более 2-3 м), сложенные песчаными, супесчаными и легкосуглинистыми грунтами с хорошими фильтрационными свойствами, без проявления опасных геологических процессов.
2. Относительно благоприятные территории – участки с залеганием грунтовых вод на глубине 1-2 м, сложенные суглинистыми и глинистыми грунтами со средними фильтрационными свойствами, с умеренным проявлением эрозионных и других геологических процессов.
3. Неблагоприятные территории – заболоченные участки с залеганием грунтовых вод у поверхности (0-1 м), сложенные торфами, илами и заторфованными грунтами с низкими фильтрационными свойствами, а также участки с интенсивным развитием эрозионных, склоновых и мерзлотных процессов.
Таким образом, инженерно-геологические и гидрогеологические условия Енисейского района характеризуются значительным разнообразием, что необходимо учитывать при проектировании мелиоративных систем. Наиболее сложные условия для мелиорации складываются на заболоченных участках с торфяными и заторфованными грунтами, требующими специальных инженерных решений для обеспечения устойчивости гидротехнических сооружений и эффективности мелиоративных мероприятий.
Обеспеченность строительными материалами является важным фактором при проектировании и строительстве мелиоративных систем, поскольку влияет на стоимость и сроки выполнения мелиоративных мероприятий. Енисейский район Красноярского края располагает разнообразными строительными материалами, которые могут быть использованы при создании мелиоративных объектов.
На территории района выявлены и частично разрабатываются следующие виды строительных материалов:
1. Песчано-гравийные смеси (ПГС) широко распространены в долинах рек, особенно в долине Енисея и его крупных притоков. Месторождения приурочены к аллювиальным и водно-ледниковым отложениям. Наиболее крупные месторождения расположены в пойме и на террасах Енисея близ населенных пунктов Енисейск, Верхнепашино, Усть-Кемь. Запасы ПГС в районе оцениваются в несколько десятков миллионов кубических метров. Качество материала в целом соответствует требованиям ГОСТ для использования в строительстве дорог, дамб, плотин и других гидротехнических сооружений после соответствующего обогащения (сортировки, промывки).
2. Строительные пески распространены в аллювиальных и водно-ледниковых отложениях. Крупные месторождения строительных песков выявлены в долине Енисея близ Енисейска и Подтесово. Пески характеризуются преимущественно средне- и мелкозернистым составом, умеренным содержанием глинистых и пылеватых частиц (3-8%). После соответствующей обработки могут использоваться для приготовления растворов и бетонов марок 100-200, для строительства дорог и дамб.
3. Глины и суглинки кирпичные распространены практически на всей территории района. Наиболее крупные месторождения расположены вблизи Енисейска, Подтесово, Абалаково. Глины и суглинки пригодны для производства керамического кирпича марок 100-150, используемого при строительстве различных сооружений мелиоративных систем.
4. Строительный камень (гранит, базальт, гнейс) распространен преимущественно на правобережье Енисея, где коренные породы залегают близко к поверхности. Крупные месторождения известны в районе Чалбышева, Нижне-Шадрино, Епишино. Камень может использоваться для устройства каменной наброски, габионов, крепления откосов каналов и гидротехнических сооружений.
5. Лес и пиломатериалы – район располагает значительными лесными ресурсами. Основными лесообразующими породами являются сосна, лиственница, ель, пихта, кедр, береза, осина. Деловая древесина используется для строительства деревянных сооружений, опалубки, изготовления шпунта и других элементов гидротехнических сооружений. В районе функционируют лесоперерабатывающие предприятия, производящие пиломатериалы различных сортов и размеров.
В районе также имеются месторождения других полезных ископаемых, которые могут использоваться при строительстве мелиоративных систем:
1. Известняки и доломиты выявлены на правобережье Енисея в районе Абалаково и Нижне-Шадрино. После обжига могут использоваться для получения строительной извести и известковых мелиорантов для известкования кислых почв.
2. Торф широко распространен на заболоченных территориях левобережья Енисея. Общие запасы торфа в районе оцениваются в несколько сотен миллионов кубических метров. Разрабатываемые торфяники расположены в районе Маклаково, Стрелки, Абалаково. Торф может использоваться в качестве органического удобрения при проведении культуртехнических мероприятий на минеральных почвах.
На территории района действуют предприятия по производству строительных материалов:
1. Кирпичный завод в г. Енисейске производит керамический кирпич марок 100-150, используемый при строительстве различных сооружений.
2. Предприятия по производству товарного бетона и железобетонных изделий расположены в Енисейске и Подтесово. Они производят бетоны различных марок, железобетонные плиты, лотки, кольца для колодцев и другие изделия, используемые при строительстве мелиоративных систем.
3. Карьеры по добыче песчано-гравийных смесей и песка функционируют вблизи Енисейска, Подтесово и других населенных пунктов.
Транспортная инфраструктура района для перевозки строительных материалов включает:
1. Автомобильные дороги – основные транспортные артерии района, обеспечивающие связь между населенными пунктами и доставку строительных материалов к местам строительства. Общая протяженность автодорог в районе составляет около 1000 км, из них около 250 км имеют твердое покрытие.
2. Речной транспорт – важное средство перевозки массовых грузов, особенно в летний период. Река Енисей судоходна на всем протяжении в пределах района, что позволяет доставлять строительные материалы к населенным пунктам, расположенным на берегу реки.
3. Железнодорожный транспорт в самом Енисейском районе отсутствует, но относительно недалеко (в 40 км от южной границы района) проходит железная дорога Ачинск-Лесосибирск, по которой возможна доставка строительных материалов, не производимых в районе.
Таким образом, Енисейский район в целом хорошо обеспечен местными строительными материалами, необходимыми для строительства мелиоративных систем. Это позволяет снизить стоимость строительства за счет уменьшения транспортных расходов. В то же время, определенные ограничения в транспортной инфраструктуре (отсутствие железной дороги, сезонность работы речного транспорта, недостаточное количество дорог с твердым покрытием) создают сложности при доставке строительных материалов в отдаленные районы, особенно в межсезонье.
Енисейский район является одним из крупнейших административных районов Красноярского края. Он расположен в центральной части Красноярского края и занимает территорию по обоим берегам реки Енисей. Территория района составляет около 106,1 тыс. км², что делает его одним из самых больших районов Красноярского края. Районный центр – город Енисейск, который является одним из старейших городов Сибири, основанным в 1619 году.
Географическое положение района характеризуется относительной удаленностью от основных экономических центров Красноярского края. Расстояние от районного центра г. Енисейска до краевого центра г. Красноярска составляет около 340 км. Район граничит с Северо-Енисейским, Мотыгинским, Казачинским, Пировским районами Красноярского края, а также с Томской областью и Эвенкийским муниципальным районом.
Демографическая ситуация в районе характеризуется относительно низкой плотностью населения и продолжающимся сокращением численности жителей. По состоянию на 2023 год численность населения Енисейского района составляет около 22 тыс. человек, из которых около 70% проживает в сельской местности. Плотность населения составляет около 0,2 человека на км², что значительно ниже среднекраевого показателя. В районе насчитывается более 60 населенных пунктов, наиболее крупными из которых являются села Верхнепашино, Озерное, Подтесово, Абалаково, Новокаргино.
Этнический состав населения района представлен преимущественно русскими (около 90%), а также украинцами, белорусами, татарами, немцами и представителями коренных народов Сибири (эвенки, кеты). В районе исторически складывалась система расселения вдоль реки Енисей и его крупных притоков, что обусловлено значением речных путей сообщения для освоения Сибири.
Экономика Енисейского района имеет ресурсно-ориентированный характер и основана преимущественно на лесной промышленности, добыче полезных ископаемых и сельском хозяйстве. Основными отраслями являются:
1. Лесная промышленность – ведущая отрасль экономики района. Лесной фонд Енисейского района составляет около 9,5 млн га, запасы древесины оцениваются в 1,3 млрд м³. В районе функционирует несколько крупных и средних лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий. Общий объем заготовки древесины составляет около 1,5 млн м³ в год.
2. Горнодобывающая промышленность представлена предприятиями по добыче золота (преимущественно россыпного). В районе также имеются месторождения строительных материалов (песок, гравий, глина, строительный камень), которые разрабатываются для местных нужд.
3. Сельское хозяйство играет важную, но не определяющую роль в экономике района. Сельскохозяйственные угодья занимают около 50 тыс. га, что составляет менее 0,5% от общей площади района. Из них пашня составляет около 15 тыс. га, сенокосы – 20 тыс. га, пастбища – 15 тыс. га. Основными направлениями сельскохозяйственного производства являются молочно-мясное животноводство, выращивание зерновых культур, картофеля и овощей.
4. Рыбный промысел имеет местное значение и представлен несколькими рыболовецкими бригадами, осуществляющими добычу рыбы в Енисее и его притоках. Основными промысловыми видами рыб являются стерлядь, таймень, ленок, щука, окунь, елец.
5. Охотничий промысел также имеет определенное значение для экономики района. Осуществляется добыча пушных зверей (соболь, белка, горностай и др.) и копытных (лось, северный олень).
Транспортная инфраструктура района характеризуется следующими особенностями:
1. Автомобильный транспорт – основной вид транспорта для внутрирайонных перевозок и связи с другими районами. Общая протяженность автодорог в районе составляет около 1000 км, из них с твердым покрытием – около 250 км. Основная автодорожная магистраль – трасса Красноярск-Енисейск, которая обеспечивает связь района с краевым центром.
2. Водный транспорт имеет большое значение, особенно в летний период. Енисей судоходен на всем протяжении в пределах района. По реке осуществляются грузовые и пассажирские перевозки. Основные речные порты и пристани расположены в Енисейске, Подтесово, Ярцево, Абалаково.
3. Воздушный транспорт представлен малой авиацией. В Енисейске имеется аэропорт местных воздушных линий, осуществляющий рейсы в отдаленные населенные пункты района и соседних районов.
4. Железнодорожный транспорт в районе отсутствует. Ближайшая железнодорожная станция находится в г. Лесосибирске, в 40 км от южной границы района.
Социальная инфраструктура района включает в себя учреждения образования (30 общеобразовательных школ, 25 детских садов, 1 профессиональное училище), здравоохранения (центральная районная больница, 5 участковых больниц, 20 фельдшерско-акушерских пунктов), культуры (25 домов культуры и клубов, 25 библиотек, 1 музей).
Экологическая ситуация в Енисейском районе в целом характеризуется как относительно благополучная благодаря низкой плотности населения и отсутствию крупных промышленных предприятий с высоким уровнем выбросов загрязняющих веществ. Однако имеются локальные экологические проблемы, связанные с деятельностью лесозаготовительных и горнодобывающих предприятий, а также с отсутствием современных систем очистки сточных вод и утилизации бытовых и промышленных отходов в большинстве населенных пунктов.
Природоохранная деятельность в районе осуществляется через систему особо охраняемых природных территорий, которая включает государственный природный заповедник "Центральносибирский" (площадь в пределах района около 500 тыс. га), несколько заказников регионального значения и памятников природы.
Таким образом, Енисейский район Красноярского края представляет собой обширную территорию с богатыми природными ресурсами, но относительно слабо развитой экономикой и инфраструктурой. Сельскохозяйственное производство, несмотря на небольшую долю в общей экономике района, имеет важное значение для обеспечения местного населения продуктами питания и может получить дополнительный импульс для развития при проведении комплексных мелиоративных мероприятий, направленных на повышение продуктивности сельскохозяйственных угодий.
В границах проектируемого мелиоративного объекта, расположенного в северной части Енисейского района в бассейне реки Кемь (левый приток Енисея), осуществляют сельскохозяйственную деятельность несколько землепользователей. Основными из них являются сельскохозяйственный производственный кооператив (СПК) "Енисейский", общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Агрокомплекс "Сибирь", крестьянские (фермерские) хозяйства (КФХ) "Заря", "Родник", "Север", а также более 200 личных подсобных хозяйств (ЛПХ) жителей села Новокаргино и деревни Малобелая.
СПК "Енисейский" является крупнейшим сельскохозяйственным предприятием в рассматриваемой зоне. Предприятие занимается молочно-мясным животноводством и растениеводством. Общая площадь сельскохозяйственных угодий, находящихся в пользовании СПК "Енисейский", составляет около 4500 га, из которых 1800 га занимает пашня, 1700 га – сенокосы, 1000 га – пастбища. Значительная часть сельскохозяйственных угодий (около 65%) требует проведения мелиоративных мероприятий из-за избыточного увлажнения, закочкаренности, закустаренности и других неблагоприятных факторов.
В структуре посевных площадей СПК "Енисейский" преобладают кормовые культуры (многолетние травы, однолетние травы, кормовые корнеплоды) – около 70% площади пашни, зерновые культуры (преимущественно ячмень, овес, озимая рожь) – около 25%, картофель и овощи – около 5%. Урожайность сельскохозяйственных культур в среднем за последние 5 лет составляет: зерновые – 1,5-1,8 т/га, картофель – 15-18 т/га, многолетние травы (сено) – 1,8-2,2 т/га, однолетние травы (зеленая масса) – 12-15 т/га. Эти показатели ниже среднекраевых и потенциально возможных для данной зоны, что связано с недостаточным уровнем агротехники, низким плодородием почв и неблагоприятными гидрологическими условиями.
Животноводство в СПК "Енисейский" представлено разведением крупного рогатого скота молочно-мясного направления. Поголовье КРС составляет около 850 голов, в том числе 350 коров. Средний удой на одну корову составляет около 3200 кг молока в год, что значительно ниже среднекраевого показателя (около 5000 кг). Основными причинами низкой продуктивности животных являются недостаточная кормовая база, низкое качество кормов, несбалансированность рационов по питательным веществам, а также невысокий генетический потенциал имеющегося поголовья.
Материально-техническая база СПК "Енисейский" характеризуется значительным износом. Парк сельскохозяйственной техники включает 15 тракторов различных марок (МТЗ-80/82, ДТ-75, Т-150К), 5 зерноуборочных комбайнов, 3 кормоуборочных комбайна, а также набор почвообрабатывающих, посевных и уборочных машин. Средний возраст техники составляет 12-15 лет при нормативном сроке эксплуатации 7-10 лет. Изношенность машинно-тракторного парка приводит к частым поломкам, простоям техники, нарушению оптимальных агротехнических сроков проведения полевых работ, что негативно сказывается на урожайности сельскохозяйственных культур.
ООО "Агрокомплекс "Сибирь" – относительно молодое предприятие, созданное в 2018 году. Специализируется на производстве молока, мяса и выращивании кормовых культур. Общая площадь сельскохозяйственных угодий составляет около 2500 га, из которых 900 га занимает пашня, 1000 га – сенокосы, 600 га – пастбища. Предприятие активно внедряет современные технологии в сельскохозяйственное производство, что позволяет ему получать более высокие показатели продуктивности по сравнению с СПК "Енисейский".
В ООО "Агрокомплекс "Сибирь" содержится около 400 голов крупного рогатого скота, в том числе 180 коров. Средний удой на одну корову составляет около 4000 кг молока в год. Производство молока является основной специализацией предприятия и обеспечивает до 70% его выручки. Молоко реализуется через систему потребительской кооперации и поставляется на молокоперерабатывающие предприятия г. Енисейска и п. Подтесово.
Крестьянские (фермерские) хозяйства "Заря", "Родник" и "Север" имеют в пользовании в общей сложности около 1000 га сельскохозяйственных угодий, из которых около 400 га занимает пашня, 400 га – сенокосы, 200 га – пастбища. КФХ занимаются преимущественно мясо-молочным животноводством и производством кормов. Общее поголовье крупного рогатого скота в КФХ составляет около 300 голов, в том числе 120 коров. Кроме того, в КФХ содержатся небольшие стада овец (около 150 голов) и свиней (около 100 голов).
Личные подсобные хозяйства жителей села Новокаргино и деревни Малобелая в совокупности используют около 500 га сельскохозяйственных угодий, преимущественно сенокосов и пастбищ. В ЛПХ содержится около 400 голов крупного рогатого скота, 300 голов свиней, 500 голов овец и коз, а также значительное количество птицы (куры, гуси, утки). Основная сельскохозяйственная продукция ЛПХ – молоко, мясо, картофель, овощи – используется преимущественно для личного потребления, излишки реализуются на местных рынках.
Основные проблемы сельскохозяйственного производства в границах проектируемого объекта включают:
1. Неблагоприятные природно-климатические условия (короткий вегетационный период, низкие температуры, избыточное увлажнение значительной части сельскохозяйственных угодий).
2. Низкое естественное плодородие почв (преобладание подзолистых, болотно-подзолистых и болотных почв с высокой кислотностью, низким содержанием гумуса и доступных элементов питания).
3. Неудовлетворительное мелиоративное состояние значительной части сельскохозяйственных угодий (заболачивание, закустаренность, закочкаренность).
4. Недостаточный уровень механизации и автоматизации производственных процессов, высокий износ сельскохозяйственной техники.
5. Недостаток квалифицированных кадров и низкий уровень внедрения современных агротехнологий.
6. Ограниченные возможности для привлечения инвестиций в развитие сельскохозяйственного производства.
Несмотря на указанные проблемы, сельскохозяйственное производство в границах проектируемого объекта имеет потенциал для развития. Территория обладает достаточными земельными ресурсами, водными источниками для организации орошения, относительно развитой транспортной инфраструктурой. Проведение комплексных мелиоративных мероприятий позволит существенно повысить продуктивность сельскохозяйственных угодий и эффективность сельскохозяйственного производства.
По расчетам специалистов, реализация проекта мелиорации земель может обеспечить увеличение урожайности сельскохозяйственных культур в 1,5-2 раза, повышение продуктивности животных на 20-30%, расширение посевных площадей на 15-20% за счет вовлечения в оборот неиспользуемых земель. Это создаст условия для устойчивого развития сельского хозяйства в данном регионе, повышения уровня жизни сельского населения и обеспечения продовольственной безопасности района.
Необходимость строительства мелиоративного объекта в Енисейском районе Красноярского края обусловлена комплексом природно-климатических, экономических и социальных факторов, которые существенно ограничивают развитие сельскохозяйственного производства и снижают эффективность использования земельных ресурсов.
Анализ природных условий Енисейского района свидетельствует о наличии ряда факторов, негативно влияющих на сельскохозяйственное производство:
1. Климатические условия района (резко континентальный климат с холодной продолжительной зимой и коротким летом, недостаточная теплообеспеченность, короткий вегетационный период) создают риски для стабильного ведения сельского хозяйства.
2. Неравномерное распределение осадков в течение вегетационного периода приводит к периодическому переувлажнению почвы в начале лета (май-июнь) и риску засушливых явлений в середине лета (июль).
3. Значительная часть сельскохозяйственных угодий (более 60%) имеет неблагоприятный водно-воздушный режим, характеризующийся избыточным увлажнением в весенний период и в периоды обильных атмосферных осадков.
4. Почвенный покров представлен преимущественно подзолистыми, болотно-подзолистыми и болотными почвами с низким естественным плодородием, высокой кислотностью, недостатком доступных элементов питания, неблагоприятными физическими свойствами.
5. Рельеф и геоморфологические особенности территории (наличие как переувлажненных низин, так и подверженных эрозии склонов) требуют дифференцированного подхода к организации сельскохозяйственного производства и проведения комплексных мелиоративных мероприятий.
Анализ современного состояния сельскохозяйственного производства в районе проектируемого мелиоративного объекта выявил следующие основные проблемы:
1. Низкая продуктивность сельскохозяйственных угодий. Урожайность основных сельскохозяйственных культур значительно ниже среднекраевых показателей: зерновых – на 30-40% (1,5-1,8 т/га против 2,5-3,0 т/га), картофеля – на 25-30% (15-18 т/га против 20-25 т/га), многолетних трав на сено – на 20-25% (1,8-2,2 т/га против 2,5-3,0 т/га).
2. Недостаточная продуктивность животноводства. Средний удой на одну корову составляет 3200-4000 кг молока в год, что на 20-40% ниже среднекраевого показателя. Среднесуточные привесы молодняка КРС также значительно ниже потенциально возможных.
3. Неудовлетворительное состояние значительной части сельскохозяйственных угодий. По данным агрохимического обследования, около 70% пахотных земель имеют повышенную кислотность (pH <5,5), около 80% – низкое и очень низкое содержание подвижного фосфора, около 60% – низкое содержание обменного калия. Более 50% сенокосов и пастбищ требуют коренного улучшения из-за заболачивания, закустаренности, закочкаренности и других неблагоприятных факторов.
4. Невозможность эффективного использования современных агротехнологий из-за неблагоприятных почвенно-гидрологических условий. Переувлажнение почвы в весенний период приводит к задержке начала полевых работ на 10-15 дней, что в условиях короткого вегетационного периода критически важно для своевременного созревания сельскохозяйственных культур.
Экономический анализ показывает, что в существующих условиях сельскохозяйственное производство в районе проектируемого объекта является малоэффективным. Рентабельность производства в СПК "Енисейский" за последние 5 лет колебалась в пределах от -5% до +10%, в ООО "Агрокомплекс "Сибирь" – от 0% до +15%. Без проведения комплексных мелиоративных мероприятий невозможно обеспечить устойчивое развитие сельскохозяйственного производства и повышение его эффективности.
Строительство мелиоративного объекта в Енисейском районе позволит решить следующие задачи:
1. Оптимизация водно-воздушного режима почвы путем отвода избыточной влаги в весенний период и в периоды обильных осадков, а также обеспечения возможности орошения в засушливые периоды. Это позволит создать благоприятные условия для роста и развития сельскохозяйственных культур, увеличить продолжительность периода вегетации, снизить риски, связанные с неблагоприятными погодными явлениями.
2. Повышение эффективности использования удобрений и других агрохимикатов за счет создания оптимального водного режима почвы. По данным научных исследований, эффективность удобрений на мелиорированных землях возрастает на 30-40% по сравнению с немелиорированными.
3. Вовлечение в сельскохозяйственный оборот неиспользуемых и малопродуктивных земель. В районе проектируемого объекта имеется около 1500 га потенциально плодородных земель, которые в настоящее время не используются из-за неблагоприятных гидрологических условий. Проведение мелиоративных мероприятий позволит включить эти земли в сельскохозяйственный оборот и увеличить площадь обрабатываемых земель на 20-25%.
4. Создание условий для внедрения современных агротехнологий, включая точное земледелие, интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур, высокопроизводительную технику. Это позволит повысить производительность труда в сельском хозяйстве, снизить затраты на производство единицы продукции, повысить конкурентоспособность местных сельхозпроизводителей.
5. Улучшение экологического состояния сельскохозяйственных угодий за счет регулирования водного режима, предотвращения эрозионных процессов, применения экологически безопасных технологий мелиорации.
Экономическое обоснование строительства мелиоративного объекта основано на прогнозируемом повышении эффективности сельскохозяйственного производства в результате реализации проекта. Расчеты показывают, что проведение комплексных мелиоративных мероприятий позволит:
1. Увеличить урожайность основных сельскохозяйственных культур в 1,5-2 раза: зерновых – до 2,5-3,5 т/га, картофеля – до 25-30 т/га, многолетних трав на сено – до 3-4 т/га.
2. Повысить продуктивность животноводства за счет улучшения кормовой базы: средний удой на одну корову – до 4500-5000 кг молока в год (на 30-40%), среднесуточные привесы молодняка КРС – на 20-30%.
3. Увеличить валовое производство сельскохозяйственной продукции в зоне проектируемого мелиоративного объекта: зерна – на 40-50%, кормов – на 50-60%, молока – на 30-40%, мяса – на 20-30%.
4. Повысить рентабельность сельскохозяйственного производства до 20-25%, что обеспечит финансовую устойчивость сельхозпредприятий и возможность их дальнейшего развития.
Социальное обоснование строительства мелиоративного объекта связано с необходимостью создания условий для устойчивого развития сельских территорий, обеспечения занятости и повышения уровня жизни сельского населения. Реализация проекта позволит:
1. Создать около 50 новых рабочих мест непосредственно в сельскохозяйственном производстве и еще около 30 рабочих мест в смежных отраслях (переработка сельскохозяйственной продукции, транспорт, обслуживание мелиоративных систем).
2. Повысить доходы работников сельского хозяйства на 15-20% за счет роста производительности труда и увеличения объемов производства.
3. Улучшить социальную инфраструктуру в сельских населенных пунктах за счет увеличения налоговых поступлений в местный бюджет и возможности реализации социально значимых проектов.
4. Повысить привлекательность сельских территорий для проживания и работы, снизить отток населения, особенно молодежи, из сельской местности.
Экологическое обоснование строительства мелиоративного объекта основано на необходимости улучшения экологического состояния сельскохозяйственных угодий и предотвращения деградации природных экосистем. Проект мелиорации предусматривает:
1. Регулирование водного режима территории, что позволит предотвратить заболачивание одних участков и пересыхание других.
2. Предотвращение водной и ветровой эрозии почв за счет оптимизации водного режима и проведения противоэрозионных мероприятий.
3. Сохранение и повышение плодородия почв за счет регулирования водно-воздушного режима, внесения органических и минеральных удобрений, проведения культуртехнических работ.
4. Улучшение качества поверхностных и грунтовых вод за счет предотвращения смыва почвы и выноса питательных веществ с полей, а также очистки дренажных вод перед их сбросом в водоприемники.
Таким образом, строительство мелиоративного объекта в Енисейском районе Красноярского края является необходимым условием для повышения эффективности сельскохозяйственного производства, улучшения экологического состояния сельскохозяйственных угодий и создания условий для устойчивого развития сельских территорий. Комплексный анализ природно-климатических, экономических, социальных и экологических факторов подтверждает целесообразность и экономическую эффективность реализации данного проекта.
Проектируемый мелиоративный объект в Енисейском районе Красноярского края представляет собой комплексную мелиоративную систему, включающую элементы осушения и орошения, а также комплекс агромелиоративных, культуртехнических и противоэрозионных мероприятий. Система проектируется с учетом особенностей природных условий территории, требований сельскохозяйственного производства и экологических ограничений.
Основной целью создания мелиоративной системы является регулирование водного режима сельскохозяйственных угодий для обеспечения оптимальных условий выращивания сельскохозяйственных культур и повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Исходя из анализа природных условий и хозяйственных требований, в проекте предусматривается создание осушительно-увлажнительной системы с элементами дождевания на наиболее ценных сельскохозяйственных угодьях.
Общая площадь проектируемого мелиоративного объекта составляет 3500 га, из которых 1500 га приходится на пахотные земли, 1200 га – на сенокосы, 800 га – на пастбища. Территория объекта расположена в бассейне реки Кемь (левый приток Енисея) и ограничена с севера рекой Кемь, с востока – автомобильной дорогой Енисейск-Ярцево, с юга и запада – границами землепользования СПК "Енисейский" и ООО "Агрокомплекс "Сибирь".
В результате проведенных изысканий и анализа природных условий территории выявлено, что основными причинами неудовлетворительного состояния сельскохозяйственных угодий являются:
1. Избыточное увлажнение почвы в весенний период и в периоды обильных атмосферных осадков из-за слабой естественной дренированности территории, высокого уровня грунтовых вод и тяжелого гранулометрического состава почвообразующих пород.
2. Периодический недостаток влаги в почве в середине вегетационного периода (июль), что связано с неравномерным распределением осадков в течение года и относительно высокой испаряемостью в летний период.
3. Низкое естественное плодородие почв (подзолистые, болотно-подзолистые, болотные), характеризующихся высокой кислотностью, низким содержанием гумуса и доступных элементов питания.
4. Наличие микро- и мезопонижений рельефа, в которых застаивается поверхностная вода, что приводит к вымоканию посевов и деградации травостоя на сенокосах и пастбищах.
5. Наличие склоновых участков с уклонами более 3%, подверженных водной эрозии, особенно в период снеготаяния и ливневых дождей.
Для решения указанных проблем проектом предусматриваются следующие технологические решения:
1. Строительство осушительно-увлажнительной системы на площади 2500 га, включающей:
- Магистральный канал протяженностью 8,5 км, берущий начало от реки Кемь и проходящий через территорию мелиоративного объекта с севера на юг. Канал проектируется трапецеидального сечения с шириной по дну 2,0 м, коэффициентом заложения откосов 1:1,5, глубиной 2,5-3,0 м. Пропускная способность канала – 5,0 м³/с, что обеспечивает отвод избыточных вод в период паводков и возможность подачи воды для увлажнения в засушливые периоды.
- Сеть распределительных каналов общей протяженностью 25,3 км, отходящих от магистрального канала и обеспечивающих распределение воды по территории мелиоративного объекта. Распределительные каналы проектируются трапецеидального сечения с шириной по дну 1,0-1,5 м, коэффициентом заложения откосов 1:1,5, глубиной 1,8-2,5 м.
- Сеть осушительных коллекторов общей протяженностью 68,7 км, принимающих воду из регулирующей сети и отводящих ее в распределительные каналы. Коллекторы проектируются в виде открытых каналов на сенокосах и пастбищах и в виде закрытых дрен из гофрированных полимерных труб диаметром 100-200 мм на пахотных землях.
- Регулирующую сеть, включающую открытые осушители на сенокосах и пастбищах общей протяженностью 142,5 км и закрытый дренаж на пахотных землях общей протяженностью 285,0 км. Закрытый дренаж проектируется из гофрированных полимерных труб диаметром 50-100 мм с защитно-фильтрующим материалом, укладываемых на глубину 1,0-1,5 м с междренным расстоянием 20-30 м в зависимости от гранулометрического состава почвы и степени ее переувлажнения.
- Водорегулирующие сооружения (шлюзы-регуляторы, водоподпорные сооружения, перепады, быстротоки) общим количеством 45 единиц, обеспечивающие регулирование уровней воды в каналах и возможность двустороннего регулирования водного режима.
- Насосную станцию производительностью 1,2 м³/с для подачи воды из реки Кемь в магистральный канал в периоды недостатка естественного стока для обеспечения увлажнения сельскохозяйственных угодий.
2. Строительство оросительной системы на площади 500 га наиболее ценных пахотных земель, включающей:
- Насосную станцию производительностью 0,8 м³/с для подачи воды из магистрального канала в оросительную сеть.
- Магистральный трубопровод протяженностью 3,2 км из полиэтиленовых труб диаметром 500-600 мм.
- Распределительную сеть трубопроводов общей протяженностью 12,5 км из полиэтиленовых труб диаметром 200-400 мм.
- 8 дождевальных машин кругового действия типа "Фрегат" с радиусом действия 400 м, обеспечивающих полив на площади 400 га.
- 10 комплектов быстросборной дождевальной техники типа "Волжанка" для полива на площади 100 га.
- Гидротехнические сооружения на оросительной сети (водовыпуски, регуляторы, гидранты) общим количеством 35 единиц.
3. Комплекс культуртехнических мероприятий на площади 1800 га, включающий:
- Расчистку территории от древесно-кустарниковой растительности на площади 650 га с корчевкой пней, измельчением и утилизацией порубочных остатков.
- Удаление кочек и мохового очеса на площади 420 га.
- Планировку поверхности с выравниванием микрорельефа на площади 1200 га.
- Первичную обработку почвы на вновь осваиваемых землях на площади 550 га, включая вспашку, дискование, боронование и прикатывание.
- Известкование кислых почв на площади 1500 га с внесением извести в дозе 5-7 т/га.
- Внесение органических и минеральных удобрений на площади 1800 га для создания окультуренного пахотного слоя с оптимальными агрохимическими свойствами.
4. Комплекс противоэрозионных мероприятий на площади 800 га, включающий:
- Создание прибрежных водоохранных полос шириной 30-50 м вдоль реки Кемь и ее притоков общей площадью 120 га.
- Залужение склоновых участков с уклонами более 5% на площади 180 га.
- Создание лесополос на водоразделах и склонах общей площадью 50 га.
- Строительство водозадерживающих и водоотводящих валов, канав и борозд на склоновых землях общей протяженностью 18,5 км.
- Создание водоохранных прудов и водоемов общей площадью 15 га для регулирования поверхностного стока и предотвращения размыва почвы.
Технологические решения по строительству мелиоративного объекта разработаны с учетом современных технологий и материалов, обеспечивающих высокую эффективность и долговечность создаваемых сооружений. При проектировании элементов мелиоративной системы учтены требования экологической безопасности и необходимость минимизации негативного воздействия на окружающую среду.
Строительство мелиоративного объекта предполагается осуществлять в два этапа:
I этап (1-2 годы) – строительство магистрального и распределительных каналов, осушительной сети на наиболее переувлажненных участках, проведение первоочередных культуртехнических работ.
II этап (3-4 годы) – завершение строительства осушительной системы, создание оросительной системы, проведение противоэрозионных мероприятий, завершение культуртехнических работ.
Для строительства мелиоративного объекта планируется использовать местные строительные материалы (песок, гравий, камень, лесоматериалы), что позволит снизить затраты на транспортировку материалов и сократить сроки строительства. Специализированные материалы и оборудование (трубы, фильтрующие материалы, насосное оборудование, дождевальную технику) предполагается приобретать у ведущих отечественных производителей.
Технологические решения, предусмотренные проектом, обеспечивают возможность поэтапного ввода в эксплуатацию отдельных участков мелиоративной системы, что позволит получать экономический эффект уже на ранних стадиях реализации проекта. Кроме того, проектом предусмотрена возможность дальнейшего расширения и модернизации мелиоративной системы с учетом изменяющихся требований сельскохозяйственного производства и природно-климатических условий.
Важнейшим элементом проектируемого мелиоративного объекта в Енисейском районе Красноярского края являются водоисточники и водоприемники, обеспечивающие забор воды для орошения и отвод избыточных вод с осушаемых территорий. Правильный выбор водоисточников и водоприемников, а также их рациональное использование во многом определяют эффективность функционирования всей мелиоративной системы.
В качестве основного водоисточника для оросительной системы проектируемого мелиоративного объекта выбрана река Кемь – левый приток Енисея. Выбор основан на следующих факторах:
1. Водообеспеченность. Река Кемь имеет достаточный расход воды даже в маловодные годы для обеспечения потребностей проектируемой оросительной системы. Среднегодовой расход воды в реке в створе водозабора составляет около 45 м³/с, минимальный среднемесячный расход летней межени 95% обеспеченности – 8,2 м³/с. Суммарный расчетный расход воды для орошения на площади 500 га составляет около 0,8 м³/с, что не превышает 10% от минимального расхода реки, что соответствует экологическим требованиям по объему изъятия воды из водотока.
2. Качество воды. По результатам гидрохимических исследований, вода реки Кемь относится к гидрокарбонатному классу кальциевой группы с минерализацией 120-180 мг/л, pH 6,8-7,2. Содержание взвешенных веществ в межень составляет 5-15 мг/л, в период паводка увеличивается до 50-100 мг/л. По химическому составу и степени минерализации вода реки Кемь пригодна для орошения без предварительной подготовки. Содержание растворенного кислорода в воде составляет 8-10 мг/л, что благоприятно для жизнедеятельности водных организмов.
3. Доступность. Река Кемь протекает по северной границе проектируемого мелиоративного объекта, что обеспечивает удобное расположение головного водозаборного узла и минимальную протяженность трассы магистрального канала.
4. Стабильность водного режима. Гидрологический режим реки Кемь характеризуется относительной стабильностью, что обеспечивает надежность водоснабжения оросительной системы. Основное питание реки происходит за счет таяния снега (около 60% годового стока), дождевого питания (около 30%) и грунтовых вод (около 10%). Весеннее половодье начинается в конце апреля – начале мая и продолжается 30-40 дней. Летне-осенние паводки обычно наблюдаются в июле-сентябре.
В качестве резервного водоисточника для оросительной системы проектом предусматривается использование подземных вод из артезианских скважин. На территории мелиоративного объекта выявлены два водоносных горизонта, пригодных для организации водозабора:
1. Четвертичный водоносный горизонт, залегающий на глубине 20-30 м, с проектным дебитом скважин 3-5 л/с. Вода гидрокарбонатная кальциевая с минерализацией 0,3-0,5 г/л, pH 6,5-7,0.
2. Меловой водоносный горизонт, залегающий на глубине 80-120 м, с проектным дебитом скважин 10-15 л/с. Вода гидрокарбонатная натриевая с минерализацией 0,5-0,8 г/л, pH 7,0-7,5.
Проектом предусматривается бурение 5 артезианских скважин на меловой водоносный горизонт с суммарным дебитом около 0,6 м³/с, что позволит обеспечить орошение наиболее ценных сельскохозяйственных угодий в случае временного снижения водности реки Кемь или ухудшения качества речной воды.
Кроме того, для аккумулирования поверхностного стока и создания запасов воды для орошения проектом предусматривается создание водохранилища на одном из притоков реки Кемь объемом около 1,5 млн. м³. Водохранилище будет иметь площадь водного зеркала около 75 га при средней глубине 2 м. Для создания водохранилища проектируется земляная плотина длиной 450 м, высотой 6 м, шириной по гребню 5 м, с противофильтрационным экраном из суглинка толщиной 1,5 м.
В качестве основного водоприемника для осушительной системы проектируемого мелиоративного объекта также выбрана река Кемь. Выбор обоснован следующими факторами:
1. Пропускная способность. Река Кемь имеет достаточную пропускную способность для приема дренажных вод с осушаемой территории. Расчетный максимальный расход дренажных вод составляет около 5,0 м³/с, что не превышает 1% от максимального расхода реки в период половодья (около 600 м³/с).
2. Уровенный режим. Отметки уреза воды в реке Кемь даже в период половодья не превышают отметки устья магистрального канала, что обеспечивает самотечный сброс дренажных вод в речную сеть.
3. Экологическое состояние. Река Кемь относится к водотокам первой категории рыбохозяйственного значения, что требует особого внимания к качеству сбрасываемых в нее дренажных вод. Проектом предусматриваются мероприятия по очистке дренажных вод перед их сбросом в реку.
В качестве дополнительных водоприемников для осушительной системы используются притоки реки Кемь – малые реки и ручьи, протекающие по территории мелиоративного объекта. Основные из них:
1. Река Белая – правый приток реки Кемь, протекающая по западной границе проектируемого мелиоративного объекта. Длина реки в пределах мелиоративного объекта составляет 12 км, ширина 5-10 м, глубина 0,5-1,5 м, средний расход воды около 3 м³/с.
2. Река Чернушка – правый приток реки Кемь, протекающая по центральной части проектируемого мелиоративного объекта. Длина реки в пределах мелиоративного объекта составляет 8 км, ширина 3-7 м, глубина 0,3-1,0 м, средний расход воды около 1,5 м³/с.
3. Ручей Каменный – левый приток реки Белой, протекающий по южной части проектируемого мелиоративного объекта. Длина ручья в пределах мелиоративного объекта составляет 5 км, ширина 1-3 м, глубина 0,2-0,5 м, средний расход воды около 0,3 м³/с.
Для всех водоприемников проведены гидрологические расчеты, включающие определение максимальных, минимальных и среднегодовых расходов воды различной обеспеченности, а также расчеты гидравлических характеристик водотоков (скорости течения, глубины, ширины, уклоны) в различные фазы гидрологического режима. На основе этих расчетов определены допустимые объемы сброса дренажных вод в каждый водоприемник и разработаны мероприятия по регулированию русел водоприемников для обеспечения их нормального функционирования.
Для защиты водоприемников от загрязнения и заиления проектом предусматриваются следующие мероприятия:
1. Создание прибрежных водоохранных полос шириной 30-50 м вдоль всех водотоков с высадкой древесно-кустарниковой растительности и залужением.
2. Строительство отстойников и илоулавливателей на магистральном и распределительных каналах перед их впадением в водоприемники.
3. Создание биологических прудов для очистки дренажных вод от биогенных элементов (азот, фосфор) с использованием высшей водной растительности.
4. Организация системы мониторинга качества воды в водоприемниках выше и ниже точек сброса дренажных вод.
Таким образом, выбранные водоисточники и водоприемники полностью соответствуют требованиям проектируемой мелиоративной системы и обеспечивают ее устойчивое функционирование с учетом экологических ограничений. Комплексное использование поверхностных и подземных вод для орошения и рациональная организация отвода избыточных вод с осушаемой территории позволят оптимизировать водный режим сельскохозяйственных угодий и повысить эффективность сельскохозяйственного производства.