Историческое исследование проблем, приводящих к необходимости проведения реконструкции объектов мелиоративных систем

В России на государственном уровне заниматься вопросами мелиорации начали с 1894 года, когда при Министерстве земледелия и государственных имуществ России было создано первое государственное учреждение по мелиорации – Отдел земельных улучшений (ОЗУ). При этом само понятие «мелиорация» (в переводе с лат. «meliaratio» означающее улучшение) в качестве синонима «земельных улучшений» в российской науке и практике утвердилось несколько позднее. В ведении ОЗУ находились орошение и обводнение земель, осушение болот и добыча торфа, гидро- технические и противоэрозионные работы, регулирование рек, строительство водозаборных скважин, реконструкция элементов сети и другие виды мелиораций, выполнявшихся за счет государственных средств, а также управление водохозяйственными организациями на местах.

В границах Российской Федерации к 1990 году площадь мелиорированных земель составила 11,27 млн га. В 1990 году эти работы были практически остановлены, что привело к уменьшению площади мелиорированных земель. Так за 1990-2007 годы площадь мелиорированных земель сократилась с 11,27до 9,28 млн га, в том числе орошаемых – с 6,16 до 4,50 млн га. В 2010-2012 годах прекратилось снижение площадей орошаемых и осушенных земель и они стабилизировались на уровне 9,1 млн га, в т. ч. 4,29 орошаемых и 4,79 млн га осушаемых[1]. В последние годы наблюдается некоторая стабилизация в размерах площадей мелиорированных земель, что связано с разработкой ФЦП «Развитие мелиорации земель в России на период до 2020 года» и субсидированием экономически значимых региональных программ, в т. ч. субсидирования до 50 % затрат сельхозпредприятий на техническое перевооружение внутрихозяйственных оросительных систем. Начиная с 1991 г. по 1997 г. происходило ежегодное сокращение площади орошаемых земель. В целом по Российской Федерации в среднем за 1993-1997 годы орошаемые сельхозугодья сократились на 648,8 тыс. га, или на 11,4 %, по сравнению с периодом 1980-1992 годов. При оценке этой ситуации следует помнить, что стабильность орошаемого фонда зачастую поддерживалась списанием мелиоративно-неблагополучных земель и вводом в строй новых площадей. Однако к этому времени резерв земель, пригодных для орошения, был практически исчерпан, а внедрение, научная и производственная отладка дорогостоящих методов и технологий экологической реабилитации не имела экономической базы. Особенно значительное сокращение орошаемых сельхозугодий наблюдалось в Нечерноземной зоне (20,8 %). В Северо-Кавказском районе орошаемые земли за этот период сократились на 155 тыс. га или на 8,3 %, в Ростовской области соответственно на 70 тыс. га или на 17,1 %. В Поволжском районе общая площадь орошаемых земель за этот же период снизилась на 195,2 тыс. га или 12,8 %, а в Астраханской и Волгоградской областях соответственно на 73 тыс. га или 13 %[1]. Сокращение орошаемых площадей за этот период объяснялось интенсивным процессом их списания. Не менее половины оросительных систем, построенных в 50-60 гг., как правило, без дренажа, с каналами в земляном русле, к описываемому периоду имели уже значительный моральный и физический износ. Межхозяйственная оросительная сеть и гидротехнические сооружения, а также ряд насосных станций требовали реконструкции или капитального ремонта. Особенно неудовлетворительное положение наблюдалось на орошаемых землях, которые эксплуатировались более 45-50 лет. Сокращение площадей орошаемых земель связано не только с кризисом в сельском хозяйстве. Фундамент для него был заложен еще в первых этапах освоения земель.

В книге «Наши степи прежде и теперь» В. В. Докучаев писал, что попытки орошения почв степей нашей страны много раз предпринимались в прошлом и они не раз терпели неудачу. Устройство правильного водного хозяйства в России связано с массой разнообразнейших естественно-исторических и хозяйственно-экономических условий[2].

На протяжении всех этапов развития орошения в России строительство оросительных систем осуществлялось с одной целью – повышение продуктивности мелиорированного гектара. При этом недостаточная обоснованность большинства проектов мелиоративных систем привела к проявлению таких негативных последствий, как вторичное засоление, заболачивание, переосушение земель, истощение и загрязнение водных источников и нарушение природного равновесия в окружающей среде, которые охватили не только мелиорируемые, но и прилегающие к ним территории.

Несмотря на внедрение в практику мелиоративного строительства новых прогрессивных технологий и технических средств, принятая стратегия допускала огромные потери воды, забранной из источников орошения, во всех звеньях проводящей, распределительной сети и на полях с общими непроизводительными потерями воды 35-50 % и более.

Основным мероприятием для ликвидации негативных последствий орошения до сих пор остается дренаж. Попытка, не изменяя качественной системы общественных отношений, найти выход в сфере технических и технологических решений приводила к созданию новых, еще более сложных проблем. Так, решение проблемы по предупреждению и ликвидации негативных последствий орошения (заболачивание, засоление и осолонцевание) привело к резкому ухудшению экологической ситуации в орошаемых регионах в результате формирования больших объемов коллекторно-дренажных вод, что вызвало повышение минерализации воды в реках и ее загрязнение пестицидами и остатками удобрений.

Эксплуатация существующих оросительных систем практически невозможна без больших энергозатрат, механизации, химмелиорации и т. д., которые в свою очередь оказывают сильное воздействие на окружающую среду и нарушают сложившееся веками равновесие в природе. Поэтому при проектировании и реконструкции оросительных систем, наряду с увеличением продуктивности сельхозяйственных культур, с конца 80-х гг. прошлого века ведущими учеными-мелиораторами настоятельно рекомендовалось учитывать фактор рационального использования природных ресурсов, решать проблему сохранения и улучшения экологической ситуации.

Основная причина неполного использования потенциальных возможностей орошаемого землевладения заключается в неудовлетворительном мелиоративном состоянии части орошаемых земель. Различные причины и условия формирования мелиоративно неблагополучных земель требуют дифференцированного подхода к выбору мероприятий по реконструкции мелиоративных систем, учитывающих индивидуальные особенности почв и существующих конструкций оросительных систем. Реконструкция мелиоративных систем при помощи комплекса мероприятий должна обеспечивать направленное регулирование водного, солевого, питательного и других режимов почвенного слоя, с целью стабилизации и дальнейшего повышения плодородия почв.

Многолетними исследованиями установлено, что в условиях орошения определяющими факторами направленности водно-солевого обмена являются уровенный режим грунтовых вод и их минерализация. Превышение критических (допустимых) значений уровня и минерализации грунтовых вод приводит к развитию процессов соленакопления в почвах. В связи с этим для улучшения мелиоративного состояния на всей площади орошаемых земель необходимо осуществление комплекса мероприятий по борьбе с подъемом уровня грунтовых вод, с целью исключения условий для вторичного засоления, обеспечения оптимального водно-воздушного режима и выполнения мероприятий по улучшению мелиоративного состояния засоленных почв.

При реконструкции оросительных систем основными мероприятиями по борьбе с подъемом грунтовых вод являются противофильтрационная облицовка оросительных каналов и строительство дренажа. В разрабатываемых проектах реконструкции оросительных систем необходимо осуществлять обоснование этих мероприятий составлением прогноза снижения уровня грунтовых вод на реконструируемых участках.

К числу основных технических мероприятий по реконструкции оросительных систем следует отнести внедрение новой техники полива, которое, как правило, вызывает необходимость реконструкции оросительной сети и планировки, значимость которой проявляется и как агромелиоративного приема.

Целью осуществления указанных мероприятий является и создание условий для улучшения гидрогеологического режима и проведения работ по мелиорации неблагополучных орошаемых земель.

Как правило, под комплексной реконструкцией понимается осуществление всего комплекса мероприятий в пределах одного объекта. В такой трактовке понятие комплексной реконструкции заужено. Реконструкция должна быть комплексной не только с точки зрения набора проводимых мероприятий, но и сточки зрения территориальной, что обусловлено гидрогеологическими условиями и мелиоративным состоянием орошаемых земель. В этом плане комплексная реконструкция должна предусматривать проведение необходимого объема работ для всей системы или группы объектов, находящихся в идентичных гидрогеологических условиях.

Помимо комплексной реконструкции имеет место частичная реконструкция, которая подразумевает проведение отдельных видов работ. Критерием выбора оптимального состава работ по реконструкции служит экономическая эффективность капитальных вложений в их проведение.