Ирригационная система хорезма. Ирригационные системы: история появления и использование в современном мире

Cтраница 1

Ирригационные работы развернутся главным образом в среднеазиатских республиках, на юге Украины, в районах Северного Кавказа и Поволжья. При этом надо категорически запретить строительство оросительных систем без одновременного строительства коллекторно-дренажной сети. Это должны быть настоящие инженерные сооружения, выполненные на уровне современного гидростроительства.  

Ирригационные работы в широких масштабах ведутся в хлопкосеющих районах страны. Идет освоение больших массивов в Голодной степи и в зоне Каракумского канала. Возводятся сооружения для подачи воды в Каршинскую степь. Реконструируются существующие оросительные системы.  

В настоящее время проводятся большие ирригационные работы. Вода уже преобразила земли, иссушенные зноем. На территории области созданы два искусственных водохранилища - Бугунское и Чардаринское, протекает крупнейшая река Средней Азии и Казахстана - Сыр-дарья.  

Думаю, что мы успешно осуществим необходимые ирригационные работы и будем получать на поливных землях 1 5 - 2 миллиарда пудов гарантированного зерна.  

Применение водоотливных средств (шадуфов), грандиозные ирригационные работы, сооружение дамб и плотин позволили египтянам осушить большие площади плодородной земли по берегам Нила, ранее занятой болотами.  

Означает ли это, что мы ликвидируем или сокращаем ирригационные работы.  

Важным фактором воздействия па крестьянство являются крупные мелиоративные сооружения, как, например, ирригационные работы в Средней Азии (хлопководство) и па Кавказе. Ирригационная система в руках пролетарского государства может стать мощным регулятором производственного процесса и орудием поддержки бедняцких и середняцких слоев крестьянства. Другим методом планового воздействия являются государственные и кооперативные прокатные пункты, снабженные надлежащим количеством сельскохозяйственных сложных машин и служащие, при правильной политике, значительным фактором в борьбе против эксплуатации бедняцких и маломощных слоев крестьянства со стороны кулачества, а также фактором, стимулирующим переход к коллективным формам обработки земли па основе новой техники. Сюда относится также широкая агротехническая помощь, снабжение чистосортными семенами п минеральными удобрениями, работы по борьбе с засухой, мероприятия по подъему Центральночерноземной области и пр.  

Важным фактором воздействия на крестьянство являются крупные мелиоративные сооружения, как, например, ирригационные работы в Средней Азии (хлопководство) и на Кавказе. Ирригационная система в руках пролетарского государства может стать мощным регулятором производственного процесса и орудием поддержки бедняцких и середняцких слоев крестьянства.  

Важным фактором воздействия на крестьянство являются крупные мелиоративные сооружения, как, например, ирригационные работы в Средней Азии (хлопководство) и на Кавказе. Ирригационная система в руках пролетарского государства может стать мощным регулятором производственного процесса и орудием поддержки бедняцких и середняцких слоев крестьянства. Другим методом планового воздействия являются государственные и кооперативные прокатные пункты, снабженные надлежащим количеством сельскохозяйственных сложных машин и служащие, при правильной политике, значительным фактором в борьбе против эксплуатации бедняцких и маломощных слоев крестьянства со стороны кулачества, а также фактором, стимулирующим переход к коллективным формам обработки земли на основе новой, техники. Сюда относится также широкая агротехническая помощь, снабжение чистосортными семенами и минеральными удобрениями, работы по борьбе с засухой, мероприятия по подъему Центральной Черноземной области и пр.  

Капитальные вложения предприятий и организаций в насаждения, а также капитальные вложения инвентарного характера в земельные участки, недра, лесные и водные угодья (мелиоративные, осушительные, ирригационные работы, работы по раскорчевке территории для расширения площади пахотной земли в сельском хозяйстве и тому подобные работы, кроме горнокапитальных) включаются в основные фонды (средства) ежегодно в сумме затрат, относящихся к принятым в эксплуатацию площадям, независимо от окончания всего комплекса работ и амортизируются в общеустановленном порядке.  

Капитальные вложения предприятий и организаций в насаждения, а также капитальные вложения инвентарного характера в земельные участки, недра, лесные и водные угодья (мелиоративные, осушительные, ирригационные работы, работы по раскорчевке территории для расширения площади пахотной земли в сельском хозяйстве и тому подобные работы, кроме горнокапитальных) включаются в состав основных средств (фондов) ежегодно в сумме затрат, относящихся к принятым в эксплуатацию площадям, независимо от окончания всего комплекса работ.  

Строительство крупных гидроэлектростанций на реках Волхове, Днепре, Свири, Верхней Волге-ряде рек Кавказа и Средней Азии, сооружение значительного числа тепловых электростанций со сложными системами водоснабжения, крупные ирригационные работы в республиках Закавказья и Средней Азии, создание новых водных путей сообщения, нужды водоснабжения, теплоснабжения и газоснабжения новых промышленных предприятий и городов выдвинули перед советскими гидравликами ряд неотложных задач, новых проблем.  

Капитальные вложения осуществляются за счет ассигнований бюджета и собственных средств хозяйства и являются главной формой денежного авансирования основных фондов. В совхозах на их основе создаются специализированные животноводческие комплексы для откорма крупного рогатого скота и свиней, формируется основное стадо животных и приобретается сельскохозяйственная техника; производятся мелиоративные и ирригационные работы по обводнению и осушению земель; в лесном хозяйстве - лесохозяйственные, лесокультурные, лесозащитные работы, куль-туртехнические работы по улучшению почв, лугов и пастбищ.  

Ареал осмунды королевской широкий, ко разорванный; части ареала в Западной Европе, на Черноморском побережье Кавказа, в Северной и Южной Америке, Юго-Западной Индии отделены друг от друга большими пространствами. Обитает этот влаголюбивый папоротник в заболоченных ольшаниках, во влажных широколиственных и смешанных лесах, на ключевых и торфяных лесных болотах. Проводимые ирригационные работы и освоение таких мест под сельскохозяйственные угодья привели к значительному сокращению его зарослей, и в связи с этим как в Европе, так и в Закавказье (Абхазия, Аджария, Гурия) осмунда как реликтовое растение находится под охраной. Это тем более необходимо, что се корневища в странах Западной Евроиы охотно используют как субстрат для разведения эпифитных орхидей.  

Основной управляемой составляющей углеродного баланса являются болотные массивы, мелиорация которых не должна затрагивать торфяных залежей. Одновременно на выработанных торфяных месторождениях обязательно восстановление почвенного покрова и адаптированного к нему комплекса растительности, в том числе и не только лесной. Видимо, потребуются ирригационные работы для обводнения оставленных в недрах запасов торфа.  

Ирригация и орошение

Ирригация (активное орошение) - это необходимый для земледелия автоматический полив земли, используется для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах и территориях, подвергшихся естественному или искусственному осушению почв. История появления ирригационных систем
Первые ирригационные системы располагались на засушливых территориях Азии и Египта еще в 3000 годах до н. э.. Такие системы представляли собой оросительные каналы и водоемы, которые использовались в качестве систем полива для удаленных от рек полей. С целью автоматизации процесса орошения и преодоления рельефных особенностей местности применялись различные механические средства, например "архимедов винт".
В византийскую эпоху Прокопий называл процесс ирригации «товариществом по совместному орошению» и наделял его следующим смыслом: «Река стекает с гор, достигая равнины. Она орошает землю в соответствии с желаниями жителей, ибо они регулируют движение воды так, как считают наиболее выгодным для себя. Люди создали множество каналов, по которым устремляются воды реки. Часть пути реки проходит под землей, а затем вновь появляется на поверхности, сливая свои воды в единый поток, таким образом, на большей части равнины эта река находится в распоряжении людей, которые то закрывают каналы, делая перемычки, то снова открывают их, используя воду по своему усмотрению».

Современные технологии ирригации
Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение. Капельный полив позволяет создавать рукотворные оазисы. Таким образом, капельное орошение позволяет выращивать овощи и фрукты, плодовые и декоративные деревья , кустарники , многолетние цветы и розы , осуществлять озеленение и создание газонов и клумб , практически в условиях полупустыни и пустыни.

В настоящее время для ирригации используют поверхностные или подземные воды. Поверхностные воды - это ручьи, реки и озера. Возведение дамб через реку позволяет накапливать большое количество воды, создавая искусственное озеро или резервуар. Эта вода и используется для ирригации в засушливый сезон. Грунтовую воду берут из колодцев, редко из неглубоких скважин. В районах сильно удаленных от источников пресной воды используют системы опреснения, доставляя полученную воду на поля через систему каналов, канав, насосов и труб. Современные технологии позволяют избежать перерасхода воды и засоление почв. Наиболее перспективный способ современной ирригации - это капельное орошение .

Капельное орошение – это организация полива, когда вода (часто вместе с питательными элементами) вносится малыми дозами непосредственно в прикорневую зону. При поливе малыми порциями и несколько раз в день растения усваивают влагу и питательные вещества наиболее эффективно. При этом сохраняется воздушная проницаемость почвы, что позволяет корням «дышать». Так как при капельном поливе внесение воды и удобрений происходит в прикорневую зону культурных растений, то для прочих растений (сорняков) создаются неблагоприятные условия, и развитие их замедляется, или же вовсе останавливается. Равномерность, которую обеспечивают системы капельного орошения (разброс менее 10%), позволяет забыть о возможном при обычном поливе переувлажнении одних участков (растений) и недоувлажнении других.

Капельный полив позволяет при малом расходе воды производить работы по укреплению склонов и откосов автомагистралей путём посева многолетних трав , предотвращающих поверхностный смыв почвы в период дождей.

Преимущества капельного полива:
• Значительное преумножение урожайности в теплицах и на грунтах (для томатов, огурца, капусты, картофеля, лука в 2 раза);
• Существенное снижение трудозатрат на полив и обработку, как на открытом грунте, так и в теплицах (с 30-40 до 2-4 чел-час/га);
• Улучшается «качество» продукции, товарный вид;
• Экономия воды и удобрений (в 2-3 раза);
• Эффективное потребление растениями удобрений (до 80%), не происходит засоление почвы;
• Возможность поливать в любое время, не рискуя вызвать солнечный ожог.

При малообъёмной технологии выращивания (объём корневой системы ограничен и существенно меньше зеленой массы растения). Питательные элементы к растению поступают только с водой. Цена ошибки в таких системах очень высока из-за малой емкости субстрата и для обеспечения точности используют компенсированные внешние капельницы . Некомпенсированные внешние капельницы часто используются там, где длина магистрали невелика и падение давления по длине несущественно влияет на расход капельницы.

(трубки с вмонтированными внутрь капельницами) благодаря простоте производства (малой стоимости) и применения, а также возможности скрытного размещения в почве получили широкое распространение, преимущественно, в открытом грунте. Компенсированные капельные линии применяют при значительных длинах линии или значительных уклонах (грядки, поливного участка). В таких условиях применение компенсированных капельниц более чем оправдано. Некомпенсированные капельные линии с успехом справляются с задачами полива при незначительных уклонах и длинах капельные линии (для капельниц различных производителей это может быть от нескольких десятков до сотен метров при разбросе расхода менее 10%).

Другим обязательным элементом систем капельного полива является трубопровод , доставляющий воду к участкам орошения и разводящий воду внутри него. А также, запорная арматура. Трубопровод должен быть рассчитан с учетом конкретных условий полива и размера участка. На больших площадях орошения осуществляют разбивку на более маленькие, а полив каждого из них осуществляют поочерёдно. Краны и клапана позволяют изолированно орошать один или несколько участков.

Не маловажным является применение в капельном орошении системы фильтров . Дело в том, что даже применение чистой воды (например, водопроводной) не гарантирует отсутствие микрочастиц в ней. Тем более если используется емкость предварительного хранения поливной воды и/или удобрений. Применение фильтров позволяет очистить воду от вредных микрочастиц , тем самым защитив растения от поражения и возможных заболеваний.

Для формирования удобрений , на промышленных предприятиях применяются специализированные автоматические растворные узлы, которые самостоятельно готовят питательный раствор в соответствии с программой питания, разрабатываемой агрономами. Автоматизированные растворные узлы обязательны при использовании малообъёмной технологии.

Последствия применения систем ирригации
Самое распространенное и неприятное явление при орошении - это засоление почв . В почвах и подстилающих их грунтах много легкорастворимых солей. В результате утечек воды из каналов и подачи на поля чрезмерного количества воды начинает подниматься уровень грунтовых вод. От этого уровня по системе капиллярных пустот к поверхности почвы поступает вода и включается в процесс испарения. Грунтовая вода, промочив толстый слой подпочвы и почвы, выносит к поверхности растворы солей, которые после испарения остаются вблизи или на поверхности почвы. Почва таким путем засоляется, меняет свои свойства и структуру и теряет плодородие. На месте оазиса возникает засоленная пустыня, созданная руками человека. Когда-то в личных владениях царей Романовых в Голодной степи, где управляющие царским имением учинили такой переполив, что быстро превратили в бесплодные солончаки десятки тысяч гектаров земли. Уже в наше время, бездумная ирригация привела к известной всем экологической и социальной катастрофе связанной с использованием в качестве источника пресной воды рек Амударьи и Сырдарьи, которое нарушило питание Аральского моря и привело к его осушению и дальнейшему засолению почв региона.
Нельзя сказать, что ситуация сильно изменилась за прошедшее время, за исключением того, что орошаемая территория сейчас сильно расширилась, и это привело к столь же большому расширению площади заселяемых земель. В целом в России значительная часть орошаемых земель засолена или засоляется. Не лучше обстоят дела и в других странах; в США, например, засолению подвержено около 40% орошаемых земель. Таким образом, из 260 млн. га орошаемых во всем мире земель до 100 млн. га требует проведения мероприятий по рассолению или защите от засоления. Много засоленных земель заброшено. Во всем мире заброшенных из-за ирригации засоленных земель в настоящее время больше чем орошаемых, так как при бездренажном орошении и без использования специального севооборота 70-80% орошаемых земель полностью или частично теряют плодородие. В грунтах под черноземами практически повсеместно установлено существование 3-5 древних солевых и солонцеватых горизонтов, которые свидетельствуют о прошлых увлажнениях этих территорий. Поэтому переполив и потери воды из оросительных систем на глубокое просачивание - это основная проблема орошаемых черноземах. Подъем уровня грунтовых вод до 2-2,5 м от поверхности приводит к быстрому засолению почвы и выходу ее из земельного пахотного фонда.

В настоящее время считается, что наиболее эффективным решением проблемы засоления почв является хороший дренаж , который позволяет опустить уровень грунтовых вод гораздо ниже уровня залегания корней. При этом ирригационная вода вымывает соли из верхнего слоя почвы, восстанавливая её плодородие.

Много лет назад в одном из номеров журнала «Химия и жизнь» была опубликована заметка о выращивании малосольных огурцов - дескать, путем селекции удалось получить сорт огурцов, способный расти на солёных почвах, который дает готовые к употреблению малосольные огурчики. Журнал завалили письмами с просьбой указать, где можно приобрести семена таких огурцов, поэтому редакции пришлось в следующем номере извиниться за первоапрельскую шутку. Теперь же вопрос о том, не будут ли растения с повышенной солеустойчивостью, выращенные на засоленных почвах, солеными на вкус, приобретает научный смысл. Оказывается, растения солёными не становятся. Для того чтобы скомпенсировать осмотическое давление, создаваемое высокими концентрациями соли внутри вакуоли, растениям приходится увеличивать концентрацию растворимых веществ в протоплазме. Для этой цели они используют углеводы. Поэтому вместо того, чтобы быть солеными, такие растения сладки на вкус. Может быть, таким путем можно повысить сахаристость растений, используемых в производстве сахара.

Недавно группа биологов из университета в Торонто предложила ещё один возможный путь решения проблемы засоления почвы. Они обнаружили ген, который позволяет растениям не только противостоять предельной засоленности, но и «высасывать» соль из почвы. По словам руководителя группы учёных Блумвальда их целью была разработка методов выращивания урожаев на землях, более не используемых из-за засоления. Если удастся получить более активный вариант гена, выращивание имеющих его растений на засоленных почвах позволит восстанавливать плодородие этих земель.

Нарушение экологического баланса. История Аральского моря.
Миллионы лет назад северо-западная часть современного Узбекистана и южные области Казахстана были покрыты огромным морем. Когда вода отступила, образовался большой массив очень засоленных почв. Один из остатков древнего моря и стал Аралом, четвертым в мире внутренним морем. Аральское море является внутренним соленым морем без стока воды. Питается за счет двух рек - Амударьи и Сырдарьи. Пресная вода из этих двух рек поддерживает уровень воды и соляной баланс Аральского моря.

В начале 60-х годов правительство взяло курс на превращение Советского Союза в государство, которое сможет полностью обеспечить себя хлопком. Было решено также увеличить производство риса. Правительственные чиновники отдали приказ, чтобы дополнительное количество воды получали из двух рек, впадающих в Аральское море. На обеих реках были построены крупные плотины, было проложено 850 миль центрального канала с системой "питания" каналов, рассчитанной на большие расстояния. Когда система орошения была завершена, миллионы акров по обе стороны основного канала были затоплены. В течение следующих 30 лет Аральское море достигло серьезного снижения воды, его берега отступили, а содержание соли возросло. Морская среда стала угрожать жизни морских растений и животных. Как только морская жизнь сошла на нет, стала испытывать трудности и рыбная промышленность.

Советская система была основана на строительстве серии плотин на двух реках. Цель была одна - создать водохранилище, каналы которого (протяженностью 40000 км), орошали бы поля. Поля процветали, но наличие таких обширных площадей монокультуры вынуждало фермеров использовать огромное количество пестицидов. А ирригация была такова, что соли выступили на поверхность почвы и все больше и больше накапливались.

Когда на Амударье близ Нукуса была построена Тахиаташская плотина, вода в русле реки пересохла на сотни километров вокруг. К удивлению жителей Муйнака Арал начал сокращаться. Вначале они предположили, что это временное явление, и рыли канал к удаляющемуся берегу, поскольку лодки продолжали курсировать, а в доках, на причалах кипела работа. Но сточные воды, достигающие моря, уже были отравлены смертельной смесью соли и пестицидов с хлопковых полей. Популяция рыб резко сократилась и, наконец, когда канал достиг 30-ти километровой длины, и море еще больше ушло, лодки стали напоминать больших чудовищ, лежащих на песке, который когда-то был морским дном.

Арал был богат рыбой. Биологи определили около 20 видов рыбы, в том числе осетровых и сома. Муйнак, расположенный у самого моря, был промысловым городом, что также привлекало туристов. Сегодня Муйнак - пустынный город, расположенный на расстоянии более ста километров от моря. Единственным напоминанием о некогда процветающем рыбном промысле являются ржавеющие остовы и древняя рыбная плантация. Море сократилась до двух пятых от своего прежнего размера, и в настоящее время находится на 10-м месте в мире. Уровень воды упал на 16 метров, а его объем уменьшился на 75%, что эквивалентно количеству воды в озерах Эри и Гурон. Экологические последствия были разрушительными, а экономические, социальные и медицинские проблемы в регионе катастрофические. Все 20 известных видов рыб в бассейне Аральского моря в настоящее время исчезли, им не удалось выжить в токсичной и засоленной среде.

Изменения в одном регионе часто приводит к изменениям экологии и климата в других регионах. Вот некоторые результаты высыхания Аральского моря: Поскольку вода из рек уходила на полив хлопковых полей, концентрация соли в морской воде намного повысилась. Поскольку из рек было изъято очень большое количество воды, уровень моря снизился более чем на 60%. Запасы питьевой воды сократились. Так как в хозяйствах данной области использовались некоторые высокотоксичные пестициды и другие вредные химические вещества , вода была загрязнена пестицидами, сельскохозяйственными химикатами , а также бактериями и вирусами. На протяжении десятилетий эти химикаты сливались в Аральское море.

Озера и моря оказывают смягчающее воздействие на климат. Иными словами, земля рядом с источником воды теплее зимой и прохладнее летом, чем земля, где нет водоемов. Но поскольку Арал потерял воду, климат стал резко континентальным. Так тысячелетний образ жизни людей в данном регионе исчез в течение десятилетий. Обширная площадь иссушенного моря покрыта пестицидами, поэтому, когда дует ветер, пыльные бури распространяют соли и токсичные вещества на сотни, если не на тысячи километров вокруг. Согласно оценкам, ежегодно на Центральную Азию обрушиваются 75 млн. тонн токсических солей и пыли. Если Аральское море высохнет полностью, после него останется 5 млрд. тонн соли.

На Чэндуской равнине в провинции Сычуань до сих пор действует уникальная и самая древняя из сохранившихся до наших дней ирригационная система Дуцзянъянь, построенная более 2200 лет назад. Этот проект пережил все другие великие древние ирригационные системы и являлся самым масштабным гидромелиоративным сооружением своей эпохи.

Дуцзянянь находится в 55 км. от Чэнду. Это старейшая в мире ирригационная система, которую используют и в настоящее время. В древности каждое лето река Миньцзян (приток р. Янцзы) топила земли Сычуаньской котловины. А зимой она покрывалась льдом. Поэтому управляющий Сычуани, Ли Бин, решил исправить существующее положение и начал строительство ирригационной системы в 256 году до н.э. Реку разделили по середине длинной насыпью. Внутреннюю часть стали использовать для ирригации. Вниз по течению, с одной стороны внутренней реки находится узкий пролив между двумя холмами. Его назвали каналом Драгоценной Пробки.

Ли Бин в свою очередь был обожествлен местными жителями, которые своими силами собрали средства и построили "Храм отца и сына" в честь заслуг чиновника. Храм стоит на крутом берегу реки, а к главному входу ведет высокая лестница, проходящая через несколько красочных ворот. Поднимаясь по лестнице можно полюбоваться лучшими архитектурными фрагментами ансамбля. На территории комплекса находится небольшая сцена, где устраиваются представления.

По завершении строительства наводнения прекратились, а поля провинции Сычуань стали приносить обильные урожаи. Это дало возможность правителям царства Цинь содержать большую армию. Позднее царь Цинь Шихуан воспользовался этим и стал императором всего Китая. Именно при нем была созданы такие замечательные памятники Китая как Терракотовая армия в Сиане и Великая китайская стена .По этому каналу вода из реки попадает в ирригационную сеть. Чуть выше канала извилисто бегут два канала, соединяющие с внешней частью реки. Это гарантирует, что во внутренней части воды будет достаточно даже во время сезона засухи. Во время наводнения лишняя вода возвращается в поток р. Миньцзян. Поток воды в канале уравновешивается при помощи запруды.

Система состоит из трех частей. Первая часть - это дамба, получившая название Юцзуй (Рыбий рот). Она была построена прямо в середине реки. Вторая часть системы – канал, проходящий сквозь гору. Чтобы разрушить породу, древние строители ее нагревали, а затем поливали водой. Узкое горло канала позволяло регулировать количество воды в системе. На строительство канала шириной 20 метров понадобилось 8 лет. Третья часть – водосбросное сооружение.

Ирригационная система Дуцзянянь в провинции Сычуань демонстрирует высочайший уровень развития науки и техники в Древнем Китае. Она стала вехой в мировой истории ирригации. Система Дуцзянянь построена без плотины. Она до сих пор наполняет водой многочисленный каналы на площади 670,000 га в провинции Сычуань. Благодаря строительству ирригационной системы, еще в древности эти земли стали настоящей житницей Китая.

Внесена в список Всемирного наследия ЮНЕСКО как крупнейший инженерный проект в Евразии того времени, среди известных на нынешний день.

В примитивном земледелии судьба растительных культур слишком сильно зависит от случайного сочетания благоприятных факторов, в частности, вовремя прошедшего дождя, не слишком засушливого лета. Люди достаточно быстро уловили причинно-следственную связь между недостатком воды и плохим урожаем. Скорее всего, это случилось ещё на этапе собирательства, до попыток самостоятельно выращивать съедобные растения.

Прежде чем появились полноценные ирригационные системы, люди предпринимали попытки доставить воду для полива самым простым способом: набрать в ёмкость и принести в руках. Даже такой метод даёт возможность несколько повысить урожайность культур, хотя его эффективность вызывает сомнения.

Итак, что такое ирригация и чем она отличается от банального полива вручную из ведра или лейки? Человечество не зря решало данную проблему, ведь именно за счёт искусственного орошения появилась возможность существенно увеличить объёмы выращенной сельхозпродукции.

Первые ирригационные системы

Примитивный ручной полив используется до сих пор в беднейших регионах планеты. В большинстве случаев женщины идут к источнику воды и несут на себе огромную тяжесть. Этого должно хватить для питья, готовки, хозяйственных нужд и полива растений. Неудивительно, что в таких условиях и речи нет о выращивании сельскохозяйственных культур в промышленных масштабах. Рентабельность такого орошения стремится к нулю.

Что такое ирригация в условиях отсутствия развитых технологий? В первую очередь это искусственные каналы, арыки, которые отводят часть воды из естественных источников к полю. По сути, сохраняется та же система ручного полива, просто без постоянного участия человека.

Развитие приёмов орошения земель

Гужевой транспорт и вьючные животные лишь отчасти решают проблему доставки воды. Да, лошадь может привезти большую бочку, но это тоже требует определённых усилий. В своё время венцом инженерной мысли стали акведуки, поставлявшие воду к месту требования из естественных источников, находящихся на возвышенности. Появление этих инженерных сооружение подняло ирригационные системы на принципиально новый уровень.

По сути, это прообраз современного водопровода, только вместо насосов используется естественная сила тяжести — вода самостоятельно течет из источника, находящегося выше. Искусственная река при этом защищена от внешних загрязнений лучше, чем открытый канал.

Простая механизация

С появлением всевозможных механических устройств ирригационные системы получили новый толчок к развитию. Например, ветряные мельницы могут не только крутить жернова, чтобы молоть зерно в муку: энергию ветра можно успешно использовать и для поднятия воды на некоторую высоту, чтобы оттуда она свободно расходилась по оросительным каналам. Вращение механизма можно доверить ветру или человеческим рукам (например, ворот колодца). Сейчас, кстати, для этого все чаще используются электрические насосы различной мощности.

Естественные источники воды

Лидером по-прежнему остаются естественные источники пресной воды, которые в меру сил вписывают в оросительные системы. Часто применяется симбиоз принципиально разных подходов. Например, до сих пор активно используется частичный отбор пресной воды из рек, чтобы через систему каналов доставить на поля. Там, вдоль узкого канала, пускают дождевальную технику с распрыскивателями — машина с помощью мощных насосов имитирует выпадение дождя, двигаясь при этом по полю, равномерно увлажняя возделанную землю. Недостаток данного метода заключается в больших потерях воды из-за испарения, но решать эту проблему начали совсем недавно.

Накопление и преобразование водных ресурсов

Запасы чистой пресной воды на планете не бесконечны. Экологи уже не первый год говорят о том, что дальнейшее безответственное отношение к ресурсам приведёт человечество к катастрофе. Отчасти проблему решают ирригационные системы с водохранилищами, куда сбрасывается излишек воды от ливневых дождей — это позволяет существенно снизить риск выхода рек из берегов, при этом пополняя запасы, предназначенные для полива.

При отсутствии осадков люди обращаются к подземным источникам. Долгое время артезианские скважины считались идеальным вариантом водоснабжения. Но стоит учитывать, что не только оросительные системы нуждаются в пресной воде. Огромное количество ресурсов потребляют промышленные предприятия, а крупные города лишь усугубляют ситуацию. Потребители не приучены экономить воду, поэтому энтузиасты ищут новые методы орошения, например, опресняют солёную морскую воду, разрабатывают сельскохозяйственные приёмы, способствующие уменьшению испарения и снижению уровня загрязнения грунтовых вод.

Оптимизация земледелия

Традиционное выращивание сельскохозяйственных культур постепенно сдаёт позиции, поэтому строительство ирригационных систем рано или поздно пойдёт по иному пути. Например, хорошие результаты показывает гидропоника как разумная и высокотехнологичная альтернатива обычному огороду. Этим способом можно получить рекордно высокие урожаи на сравнительно малой площади, да и воды при этом требуется намного меньше.

Примитивный полив растений предполагает огромные потери влаги за счёт испарения. Открытые каналы и водохранилища теряют миллионы тонн пресной воды — она буквально улетучивается в атмосферу. В то же время прикорневой капельный полив растений позволяет существенно снизить потери воды, и этим необходимо пользоваться, ведь даже стоимость доставки пресной воды неуклонно растёт.

«С появлением медных орудий, со вступлением в эпоху энеолита (медно-каменный век), люди начинают решительное наступление на Нильскую долину». Неприветливо должна была встретить первых людей пойма Нила: непроходимые заросли вдоль берегов, обширные болота низменной Дельты, тучи насекомых, хищные звери и ядовитые змеи окрестных пустынь, множество крокодилов и бегемотов в реке и, наконец, сама необузданная река, в период паводка могучим потоком сметающая все на своем пути. Неудивительно поэтому, что впервые люди поселились в самой долине только на стадии неолита, имея уже довольно совершенные каменные орудия и разнообразные производственные навыки, да и пришли они сюда под давлением внешних условий.

В эпоху развитого неолита египтяне научились выращивать зерновые культуры - ячмень и пшеницу-эммер, которые служили для приготовления их основной пищи на протяжении всей древнеегипетской истории вплоть до греко-римского периода. Покрытая болотами и озерами дельта в целом была освоена позднее долины Нила, но земледельцы и рыбаки ее южных окраин раньше перешли к оседлости, чем население юга Верхнего Египта. Их поля были расположены главным образом на островах. Ранняя оседлость населения позволяет предположить, что ирригационные работы были освоены именно здесь.

«В течение тысячелетий Нил создал своими наносами более высокие по сравнению с уровнем самой долины берега, поэтому существовал естественный уклон от берега к краям долины, и вода после паводка не спадала сразу и распространялась по ней самотеком». Чтобы обуздать реку, сделать поток воды в период наводнения управляемым, люди укрепляли берега, возводили береговые дамбы, насыпали поперечные плотины от берегов реки до предгорий, чтобы задержать воду на полях до тех пор, пока достаточно не насытится влагой почва, а находящийся в воде во взвешенном состоянии ил не осядет на поля. Много сил потребовало и прорытие водоотводных каналов, через которые сбрасывалась в Нил перед посевом оставшаяся на полях вода. «Каждый коллектив людей, каждое племя, осмелившиеся спуститься в долину Нила и поселиться в ней на немногих возвышенных и недоступных наводнению местах, немедленно вступали в героическое единоборство с природой». «Приобретенный опыт и навыки, целенаправленная организация, упорный труд всего племени в конце концов приносили успех - осваивалась малая часть долины, создавалась небольшая автономная ирригационная система, основа хозяйственной жизни коллектива, соорудившего ее».

Вероятно, уже в процессе борьбы за создание ирригационной системы происходили серьезные изменения в общественной жизни родо-племенной общины, связанные с резким изменением условий жизни, труда и организации производства в специфических условиях Нильской долины. О происходивших событиях мы не имеем почти никаких данных и вынуждены реконструировать. По всей вероятности, в это время существовала соседская земельная община. Претерпевали изменения и традиционные функции племенных вождей и жрецов - на них возлагалась ответственность за организацию сложного ирригационного хозяйства и управление им; таким образом, в руках вождей и их ближайшего окружения концентрировались экономические рычаги управления. Это с неизбежностью должно было повлечь за собой начало имущественного расслоения.

Так в первой половине IV тысячелетия до н.э. в древнем Египте создается бассейновая система орошения, ставшая основой ирригационного хозяйства страны на многие тысячелетия, вплоть до первой половины нашего века. Древняя система орошения была тесно связана с водным режимом Нила и обеспечивала выращивание одного урожая в год, который в тамошних условиях созревал зимой (посев начинался только в ноябре, после паводка) и собирался ранней весной. Обильные и устойчивые урожаи обеспечивались тем, что во время разлива египетская почва ежегодно восстанавливала свое плодородие, обогащаясь новыми отложениями ила, который под воздействием солнечного тепла имел способность выделять соединения азота и фосфора, столь необходимые для будущего урожая. Следовательно, египтянам не надо было заботиться об искусственном поддержании плодородия почвы, которая не нуждалась в дополнительных минеральных или органических удобрениях. «Еще важнее то, что ежегодные разливы Нила препятствовали засолению почв, которое было бедствием для Месопотамии». Поэтому в Египте плодородие земли не падало на протяжении тысячелетий. Процесс обуздания реки, приспособления ее к нуждам людей был длительным и охватил, по-видимому, целиком все IV тысячелетие до н. э..

«Дожди в Египте почти не выпадают. Нил является единственным источником влаги». Поэтому уже несколько тысячелетий не забывается меткое выражение «Египет является даром реки Нил». Возвышение древнеегипетской цивилизации, в большой степени, было результатом её способности адаптироваться к условиям речной долины и дельты Нила. Регулярные ежегодные разливы, удобряющие почву плодородным илом и организация ирригационной системы земледелия, позволяли производить зерновые культуры в избыточном количестве, обеспечивавшем социальное и культурное развитие.

«Основой экономики Египта в этот период было сельское хозяйство.

Своеобразие истории древнейшего Египта состояло в том, что здесь в силу природных условий страны даже при тогдашнем уровне развития техники оказался возможным огромный рост производительности земледелия». Экономически господствовавшая группа нуждалась в создании средств для сохранения сложившегося в ее пользу положения в обществе, и такие средства политического господства над подавляющим большинством членов общины, видимо, создавались уже в это время, что, естественно, с самого начала должно было налагать определенный отпечаток на характер самой общины. Так в условиях создания ирригационных систем возникает своеобразная общность людей в рамках локального ирригационного хозяйства, которой присущи как черты соседской земельной общины, так и черты первичного государственного образования. По традиции мы называем такие общественные организации греческим термином ном.

Каждый самостоятельный ном располагал территорией, которая была ограничена местной ирригационной системой, и представлял собой единое хозяйственное целое, имея свой административный центр - окруженный стенами город, место пребывания правителя нома и его приближенных; там же находился и храм местного божества.

Силами отдельных номов, да и более крупных объединений было чрезвычайно трудно поддерживать на должном уровне все ирригационное хозяйство страны, состоявшее из небольших, не связанных или слабо связанных друг с другом оросительных систем. «Слияние нескольких номов, а затем и всего Египта в единое целое (достигнутое в результате длительных, кровопролитных войн) позволяло совершенствовать оросительные системы, постоянно и организованно их ремонтировать, расширять каналы и укреплять дамбы, совместно бороться за освоение заболоченной Дельты и в целом рационально использовать воды Нила». Совершенно необходимые для дальнейшего развития Египта, эти мероприятия было возможно осуществить только общими усилиями всей страны после создания единого централизованного административного управления. Сама природа как бы позаботилась о том, чтобы Верхний и Нижний Египет экономически дополняли друг друга. В то время как узкая верхнеегипетская долина почти сплошь использовалась под пашню, а угодья для выгона скота здесь были весьма ограниченны, в просторной Дельте большие пространства земли, отвоеванные у болот, можно было использовать также и как пастбища. Недаром существовала засвидетельствованная позже практика доставки в определенное время года верхнеегипетского скота на пастбища Нижнего Египта, ставшего центром египетского скотоводства. Здесь же, на Севере, была расположена большая часть египетских садов и виноградников.

«Так к концу IV тысячелетия до н.э. завершился наконец продолжительный так называемый додинастический период египетской истории, длившийся от времени появления первых земледельческих культур близ Нильской долины вплоть до достижения страной государственного единства». Именно в додинастический период был заложен фундамент государства, экономической основой которого стала ирригационная система земледелия в масштабах всей долины. К концу додинастического периода относится и возникновение египетской письменности, по-видимому первоначально вызванной к жизни хозяйственными потребностями нарождавшегося государства. С этого времени начинается история династического Египта.

«Ко времени раннего царства в основном было завершено сооружение бассейновой оросительной системы в долине Нила - ее плодородные земли стали использовать под пашни». Продолжался процесс освоения и осушения в значительной степени еще более заболоченной дельты, покрытой богатыми луговыми пастбищами для скота; в ее западных и восточных областях были разбиты многочисленные виноградники, сады и огороды, в центральных областях начали сеять зерновые культуры. Земледельческие орудия в период Раннего царства были такими же, как в Древнем царстве, хотя частично в то время они были, возможно, менее совершенными. Плуг первобытного вида изображают нам письмена-рисунки времени II династии. Мотыга показана на памятнике одного из додинастических царей. Деревянные серпы со вставными лезвиями из кусочков кремня были найдены десятками в одной из гробниц середины I династии. Помол зерна, как и позднее, производился вручную: грубые зернотерки (два камня, между которыми растирали зерно) дошли до нас от времени той же династии. «Разведение льна в период раннего царства доказано тем, что в могилах были найдены полотна и льняные веревки». При этом некоторые полотна - очень высокого качества, что говорит об искусном пользовании ткацким станком, о большом опыте в ткацком деле, а следовательно, и о развитом льноводстве. Большинство хлебных растений времени Древнего царства, если только не все, были уже известны египтянам и в период Раннего царства. «То же можно сказать о виноградной лозе, финиковой пальме, смоковнице и др. Вряд ли много новых видов было и среди овощей (корнеплоды, лук, чеснок, огурцы, салат и т.д.)». Льноводство было широко развито и до Древнего царства.

На цветущее состояние виноградарства при I и II династиях указывают бесчисленные винные сосуды, найденные в цельном виде или в обломках. Судя по печатям на глиняных пробках сосудов, местом процветания виноградарства, как и в позднейшие времена, был Нижний Египет.

Верхний Египет - узкая долина реки в южной части страны - и Нижний Египет, главную часть которого составляла расширяющаяся к северу часть этой долины, так называемая Дельта, многорукавная, близкая к морю и потому переполненная влагой и заболоченная, были освоены неодинаково. Уже при I династии Верхний Египет в письменности обозначался иероглифом, изображавшим растение, произрастающее на полоске земли. Нижний Египет - страна болотных зарослей - обозначался кустом папируса.

Объединение страны в двуединое государство "Нижнего и Верхнего Египта" произошло лишь в конце II династии. Слияние хозяйства Нижнего и Верхнего Египта в масштабах всей страны сыграло настолько большую прогрессивную роль в развитии сельского хозяйства, что позволило во времена Древнего царства вести грандиозное строительство великих пирамид. «Ирригационное земледелие стало основой древнеегипетского хозяйства. Объединение страны в одно целое было необходимо для поддержания в порядке, а также для расширения и усовершенствования огромного ирригационного хозяйства страны».

Создание ирригационной системы потребовало не только огромного труда и навыков в работе, но и большого развития знаний в области астрономии, математики, гидравлики и строительного дела. Поскольку земледелие в Древнем Египте было основано на бассейновой системе орошения, годовой цикл работ египетских земледельцев был тесно связан с водным режимом Нила. С древнейших времен земледельцы, а позднее астрономы Египта вели наблюдение за первым ранним восходом на небе звезды Пса (Сириуса), который сопутствовал поднятию вод Нила и знаменовал начало нового года. «На основании этих наблюдений был изобретен сельскохозяйственный календарь. Он делился на три времени года по четыре месяца каждый: "половодье" ("ахет"), "выхождение" ("пернит") и "сухость" ("шему"). Как показывают сами наименования времен года, они соответствовали водному режиму Нила и связанным с ним сельскохозяйственным работам». Календарный год древних египтян, состоящий из 365 дней был переходным (он расходился с астрономическим годом на 1/4 дня), поэтому времена года могли приходиться на разные месяцы. Новый год, возвещенный Сириусом, совпадал с началом их астрономического года только через 1461 год, составляющий так называемый период Сотиса (греческое название Сириуса). «Примитивный, но мудрый и полезный сельскохозяйственный календарь времен года можно рассматривать как практическое руководство для различных сельскохозяйственных работ. Например, согласно календарю одни земледельческие работы должны были выполняться во время спаривания тех или иных животных, другие - во время их приплода и т.п.»

«Специальные чиновники наблюдали за уровнем подъема вод Нила во время паводка. Высоту паводка отмечали на ниломерах, установленных в разных местах реки. Результаты наблюдений сообщали верховному сановнику государства и записывали в царские летописи». Ниломеры Древнего царства находились, вероятно, один вблизи Мемфиса, другой - на скалах острова Элефантина, возле первого порога. Мемфисский ниломер представляет собой колодец, выложенный из одинаковых по величине квадратных камней - вода в колодце поднимается и опускается вместе с поднятием и понижением вод Нила; на стене колодца сохранились древние пометки, отмечавшие уровень подъема воды.

Данные ниломеров позволяли заблаговременно предусмотреть размеры паводка, от которого зависел будущий урожай в стране. Известия о подъеме вод Нила гонцы разносили по всей стране, чтобы земледельцы могли подготовиться к паводку.

Если данные ниломера превышали обычный для того или иного времени уровень паводка, то стране грозило наводнение, при котором могли оказаться затопленными не только поля, но и селения. Этим объясняется, почему поселения в Египте ютились большей частью на холмах. Но гораздо больше бедствий стране приносил низкий паводок, при котором часть "высоких земель" (искусственно орошаемых) могла остаться неорошенной, вследствие чего ей грозила засуха, влекущая за собой неурожай и голод.

«С началом паводка в стране наступало великое ликование, которое воспето в более поздних гимнах Хапи, т.е. Нилу. В надписях древнего царства Нил характеризуется как кормилец царя и людей, который "стоит во главе Египта". Геродот пишет: "Когда же Нил покрывает страну, только отдельные города виднеются над поверхностью, совершенно подобно островам на Эгейском море".

В ирригационных работах принимали участие не только земледельцы, но и все подневольное население страны, отбывающее государственные повинности - "царские работы", работы "на дом царя" и "всякие работы нома". Но если отбывающие повинности были заняты на ирригационных работах временно и периодически, то земледельцы были обязаны постоянно поддерживать в порядке ирригационную сеть участков, на которых они работали. геоклиматический зерновой племенной паводок

«Земледелие всецело зависело от орошения. Ирригационная система делила все поля на верхние и нижние». Нижними назывались те, которые затоплялись во время разлива Нила. Для орошения этих полей создавались водохранилища, которые заполнялись водой во время разлива, а в сухое время года вода оттуда самотеком поступала на поля. На верхние поля, куда во время разлива вода не доходила, ее приходилось поднимать при помощи журавлей-шадуфов и водяных колес.

Концентрация людских и материальных ресурсов в руках администрации способствовала созданию и поддержанию сложной сети каналов, появлению регулярной армии и расширению торговли, а с постепенным развитием горнодобывающего дела, полевой геодезии и строительных технологий, давала возможность организовывать коллективные возведения монументальных сооружений.

«Согласно Виттфогелю, ирригационный способ земледелия является наиболее вероятным ответом доиндустриального общества на трудности ведения хозяйства в условиях засушливого климата». Википедия, Теория ирригационного государства, URL ru.wikipedia.org/wiki/Ирригационная_теория, 17.11. 2015. Связанная с этим способом хозяйства необходимость организованных коллективных работ приводит к развитию бюрократии и, как следствие, к усилению авторитаризма. Так возникает восточная деспотия, или «гидравлическое государство» (hydraulic state) -- особый вид общественного устройства, отличающийся крайним антигуманизмом и неспособностью к прогрессу (власть блокирует развитие).

«Степень доступности воды является фактором, определяющим (с высокой степенью вероятности) характер развития общества, но не единственным, необходимым для его выживания, Для успешного ведения земледельческого хозяйства необходимо совпадение нескольких условий: наличие культурных растений, пригодная почва, определенный климат, не препятствующий земледелию рельеф местности». Википедия, Теория ирригационного государства, URL ru.wikipedia.org/wiki/Ирригационная_теория, 17.11. 2015.

Все эти факторы абсолютно (и потому равно) необходимы. Разница лишь в том, насколько успешно человек может влиять на них, оказывать «компенсирующее воздействие» (compensating action): «Эффективность человеческого компенсирующего воздействия зависит от того, насколько легко неблагоприятный фактор может быть изменен. Некоторые факторы можно рассматривать как неизменные, так как при имеющихся технологических условиях они не поддаются человеческому воздействию. Другие поддаются ему легче». Так, одни факторы (климат) до сих пор практически не регулируются человеком, другие (рельеф) -- фактически не регулировались в доиндустриальную эпоху (область террасного земледелия была незначительна относительно общей площади обрабатываемой земли). Впрочем, на некоторые факторы человек может повлиять: завезти в определенную местность культурные растения, удобрить и обработать почву. Все это он способен сделать в одиночку (или в составе небольшой группы).

Таким образом, мы можем выделить два основных типа факторов земледелия: такие, изменить которые человеку легко, и такие, какие он изменить не может (или не мог большую часть своей истории). Лишь один природный фактор, необходимый для земледелия, не вписывается ни в одну из этих групп. Он поддавался воздействию человеческого общества и в доиндустриальную эпоху, но только при коренном изменении организации этого общества человеку необходимо было в корне изменить организацию своего труда. Этот фактор -- вода.

«Вода скапливается на поверхности земли очень неравномерно. Это не имеет особого значения для земледелия в регионах с высоким уровнем осадков, но крайне важно -- в засушливых областях (а самые плодородные регионы земного шара все находятся в зоне засушливого климата)». Поэтому ее доставка на поля может быть решена только одним способом -- массовым организованным трудом». Последнее особенно важно, так как некоторые неирригационные работы (например, расчистка леса) могут быть очень трудоемкими, но не требующими четкой координации, поскольку цена ошибки при их выполнении намного ниже.

Ирригационные работы связаны не только с обеспечением достаточного количества воды, но и с защитой от слишком большого ее количества (дамбы, дренаж и т. п.). Все эти операции, по мнению Виттфогеля, требуют подчинения основной массы населения небольшому количеству функционеров. «Эффективное управление этими работами требует создания организационной системы, включающей в себя либо все население страны, либо, по меньшей мере, его наиболее активную часть. В результате те, кто контролирует эту систему, обладают уникальными возможностями для достижения высшей политической власти». Википедия, Теория ирригационного государства, URL ru.wikipedia.org/wiki/Ирригационная_теория, 17.11. 2015

К. Витгофель в своей теории гидравлического государства пишет, что ирригационные работы связаны не только с обеспечением достаточного количества воды, но и с защитой от её избытка. Все эти операции требуют подчинения основной массы населения малой группе людей управляющих процессом. «Эффективное управление этими работами требует создания организационной системы, включающей в себя либо всё население страны, либо его наиболее активную часть. В результате, лица контролирующие эту систему, обладают всеми возможностями для достижения высшей политической власти». Так наглядно из природно климатических условий возникает хозяйственная система, которая в дальнейшем ведет к образованию государства.

Продаём по минимальной цене бойлеры и водонагреватели, все виды оплаты.