Славилась уже в глубочайшей древности сельскохозяйственным прогрессом, достигнутым при помощи систематического орошения. С незапамятных времён существуют образцы оросительных сооружений в странах древнейшей культуры: в Китае , Индии и Египте , а в Новом свете - в областях исчезнувшего царства ацтеков . Египтяне не довольствовались периодическими разливами Нила для оплодотворения своих полей; а провели его воды, с помощью разветвлённой системы каналов, по всей своей плодородной области до края пустыни. Впоследствии перешли здесь к водочерпательным колёсам , поднимавшим воду на высоту .

В Европе древнейшими мастерами по части орошения являются этруски . Громадные остатки каналов между Адиджем и По свидетельствуют ещё в настоящее время об исполинских сооружениях, исполненных этим народом исключительно для обводнения полей. Своё искусство они передали римлянам . Последние высоко ценили воду, и ещё в настоящее время поражают их гидротехнические сооружения: возвышенные бассейны, водопроводные каналы, искусственные пруды и озёра, великолепная отделка источников и другие совершенные устройства для доставления хорошей воды .

Самым широким образом оросительные сооружения развились в Ломбардии . Сеть оросительных каналов в этой области, развиваемая и совершенствуемая со времён римлян, охватывала к началу XX века площадь до 450 000 гектаров . Главные каналы этой сети, в состав которых вошли и древние искусственные водотоки, построены были в начале средних веков частью монахами, частью городами Миланом , Кремоной и другими под владычеством Висконти , Сфорца , Паллавичино , а в области Мантуи династией Гонзага . Древнейший канал построен в 1057 году . Уже в 1216 году в Милане появляется собрание постановлений о пользовании водой, которые впоследствии были усовершенствованы и послужили основанием законодательства об орошении 1747 года . В XI веке монахи владели более чем 8 000 гектаров орошаемых лугов и продавали излишек своей воды. Для определения её количества пользовались особыми водомерами , в которых вода пропускалась через определённое отверстие (0,029 м²), при постоянном напоре (0,10 м). В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м³, что называется миланской унцией. Впоследствии вместо водяной унции стали пользоваться для измерения расхода другими устройствами и приборами, называемыми со времен Солдати, первого изобретателя такого прибора в XVI веке , модулями .

Основные сведения [ | ]

Насосная станция для забора воды на оросительные нужды

Оросительный канал

Оросительные трубопроводы

Передвижная установка для орошения

Орошение относится к гидромелиорации, которая представляет собой ряд мер, направленных на долговременное улучшение водного режима почвы с целью повышения её урожайности. Гидромелиорация осуществляется путём строительства инженерных гидротехнических сооружений , с помощью которых осуществляется просчитанное изменение или регулирование водного режима территории. Если орошение требуется осуществлять в местности бедной водными запасами, то предварительно следует провести обводнение территории, так как постоянная транспортировка требуемых для орошения объёмов воды была бы чрезвычайно неэффективной и дорогостоящей. С помощью же обводнения обеспечивается поступление воды естественным ходом, что позволяет её использовать в дальнейшем непосредственно в оросительных системах.

Эффективным является использование орошения вместе с другими видами мелиорации, например, с агролесомелиорацией, которая включает в себя создания защитных лесополос и участков. При этом возможно достичь не только улучшения почвенных условий, но и изменения в лучшую сторону микроклиматических условий, когда улучшается местный влагооборот в целом . В засушливых регионах только увлажнения почвы может быть недостаточно, так как при действии сухих ветров испарение с поверхности растений усиливается, и скорость подпитки из корневой системы может оказаться недостаточной, что приводит к увяданию. Также можно отметить такие виды мелиорации как опреснительные мелиорации, которые заключаются в выведении из почвы вредных солей, и тепловые мелиорации, когда полив культур производится тёплой водой.

В целом, орошение применяется в самых различных участках по климатическим условиям. Очевидно, что наибольшая нужда в орошении наблюдается в регионах с жарким сухим климатом (аридный климат), характеризующихся малым количеством осадков (200-300 мм в год). Показатель увлажнения (отношение годовой суммы осадков к потенциальной испаряемости) меньше 0,33, а дефицит испаряемости (разница между возможной испаряемостью за вегетационный период и продуктивно используемыми осадками) превышает 5000 кубических метров на гектар. В России к подобным землям можно отнести территорию Астраханской области . Данный климат типичен для государств Средней Азии , где основной культурой, выращиваемой с помощью орошения является хлопчатник .

Также орошение весьма эффективно в субаридных областях. Для них показатель увлажнения составляет меньше 0,77, а дефицит испаряемости - 2000-5000 м³ на гектар. Климат в таких областях более благоприятный, чем в зонах аридного климата, однако раз в несколько лет здесь случаются засушливые периоды, что может наносить большой ущерб сельскому хозяйству. Орошение здесь играет несколько иную роль, служит не столько для создания возможности произрастания, сколько для выравнивания колебаний объёма получаемой продукции по годам и более эффективного использования земель с возможностью снимать урожай несколько раз в год. Определяющими культурами являются кормовые и зерновые .

В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, орошение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно .

Режим орошения [ | ]

В задачу орошения входит определение необходимого количества воды, требуемого для проведения оросительных работ с максимальной эффективностью. Для этого учитывают как местные климатические условия, так и вид орошаемых растений и требуемые ему условия для максимального произрастания и количества воды в разные периоды роста. Следует знать фазы развития той или иной культуры и обеспечивать требуемые условия для каждой из фаз. Можно выделить следующие фазы роста: прорастание, кущение, цветение и созревание. Наиболее водозатратной для злаковых культур является фаза кущения, тогда как, например, для хлопчатника - фаза цветения.

Различают поливную норму - количество воды, требуемое сельскохозяйственной культуре на один полив, и оросительную норму - весь объём воды на период орошения. Коэффициентом водопотребления называют количество воды, израсходованное растениями, на единицу урожая .

Оросительные системы [ | ]

Оросительные системы в общем случае состоят из нескольких компонентов :

• Водоисточник - река, пруд, водохранилище, скважина, обеспечивающие требуемый объём воды
• Водозаборное сооружение - регулирует забор воды в систему
• Сеть линейных водопроводящих устройств - каналы, лотки, трубопроводы
• Поливная сеть и устройства - непосредственно поливные полосы, борозды, чеки, ярусы, поливальные машины и устройства
• Водосборно-сбросная сеть - для сбора и отвода поверхностного стока с участка
• Дренажная сеть - для регуляции уровня подземных вод и отвода солей
• Вспомогательные сооружения - для регулирования напора, расхода и объёма воды, очистные сооружения и пр.
• Инфраструктура - дороги, лесополосы, сооружения энергоснабжения, производственные и жилые здания, пруды-накопители и пр.

Соответственно, можно выделить несколько типов оросительных систем в зависимости от применяемых компонентов. Например, если в качестве водозаборного сооружения используются насосные станции, то система является с механическим водоподъёмом, в отличие от самотечной системы. По типу открытости можно различить системы открытые, где используются каналы и лотки и закрытые, где используются трубопроводы. Также системы различаются по способу полива: поверхностного полива, дождевальные, рисовые, лиманного, капельного или внутрипочвенного орошения.

Почвенная влага [ | ]

Изучение и прогнозирование свойств почвенной влаги является одной из важнейших задач в орошении, так как именно для её регулирования орошение и предназначено. К почвенной влаге относят влагу, содержащуюся в верхнем слое земли в пределах зоны аэрации . Ключевым параметром, характеризующим почвенную влагу, является её подвижность, в зависимости от величины которой почвенную влагу разделяют на кристаллизационную, твёрдую (лёд), парообразную, прочносвязанную, рыхлосвязанную и свободную. Задачей орошения является создание определённой влажности, которая бы обеспечивала максимальный урожай засеиваемой на данном участке сельскохозяйственной культуры. При этом выделяют несколько видов влажности почвы, что позволяет максимально точно рассчитывать её свойства:

• Максимальная гигроскопичность позволяет оценить, сколько влаги может содержать почва прежде чем прекратится процесс впитывания
• Наименьшая влагоёмкость показывает, сколько воды останется в почве, после того как стечёт вся гравитационная вода
• Полная влагоёмкость определяет максимальное количество влаги, способное содержаться в почве
• Влажность завядания - влажность, при которой прекращается процесс усвоения влаги из почвы определённым растением, соответственно, данная характеристика зависит не только от типа почвы, но и от сорта сельскохозяйственной культуры.

Скорость впитывания воды в почву можно определять по формуле :

Проинтегрировав это выражение, можно получить слой впитавшейся влаги за время t {\displaystyle t} :

Для того чтобы не начался процесс ирригационной эрозии, требуется, чтобы вся поступающая влага впитывалась в почву.

Для оценки водоотдающих свойств тех или иных почв можно использовать коэффициент водоотдачи, который равен отношению объёма свободновытекающей из грунта воды к объёму этого грунта, выраженный в процентах. Значения коэффициента водоотдачи составляют от 0,01 для глин до 20 у мелкозернистых песков.

Способы орошения [ | ]

Круговая оросительная установка
на полях ГДР (1967)

К основным способам орошения относится:

• полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;
• разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;
• аэрозольное орошение - орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;
• подпочвенное (внутрипочвенное) орошение - орошение земель путём подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;
• лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы водами местного стока.
• дождевание - орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа.

Орошение в разных странах [ | ]

Негативные экологические последствия [ | ]

При ошибках в организации мелиорации оросительное земледелие может вызывать целую цепь негативных экологических последствий. Главными из них являются:

Вторичное засоление - одно из главных последствий орошения земель в условиях аридного климата . Оно связано с подъемом минерализованных грунтовых вод к земной поверхности. Грунтовые воды, содержащие соли, начинают при этом интенсивно испаряться, в результате чего почва насыщается избыточным количеством солей. Острая экологическая проблема орошаемого земледелия - загрязнение поверхностных и грунтовых вод. Это результат полива угодий и использования воды для почв. Большинство рек, воды которых используются для орошения имеют минерализацию 0,2-0,5 г/л. В настоящее время их минерализация возросла в 10 раз, что привело к росту вторичного засоления. Проблемы засоления почв и вод усугубляются применением минеральных удобрений .

Сведение негативного экологического эффекта к минимуму возможно при правильном планировании и проведении орошения, так как большая часть недостатков не является органически ему присущей .

Технико-экономическое обоснование орошения [ | ]

Экономическая эффективность мероприятий по орошению зависит от того, смогут ли дополнительные доходы, получаемые в результате проведения оросительных мероприятий, превзойти затраты на их осуществление. Соответственно, требуется иметь информацию о том, сколько средств потребуется вложить в строительство мелиоративной системы, представлять получаемый дополнительный объём продукции, а также рассчитать величину расходов, затрачиваемых на само производство сельскохозяйственной продукции.

Следует учитывать, что объём капитальных вложений в оросительные системы включает в себя не только средства на сами эти системы, но также и средства на создание соответствующей инфраструктуры, например, на создание внутрихозяйственной сети дорог, электрификацию, строительство дополнительных зданий для производственных нужд и проживания обслуживающего персонала и пр .

Годовые издержки на производство продукции при введении оросительных систем возрастают. Помимо обычных затрат на удобрения, посев, уборку и транспортировку урожая и т. п. появляются расходы на обслуживание самих оросительных систем, которые могут включать в себя затраты на оплату рабочих, на амортизацию оборудования , на дополнительные земляные работы (например, очистку каналов, нарезку временных оросительных сетей), на поливы.

В связи с этим перед введением систем орошения требуется тщательный анализ, сопровождающийся экономическими расчётами и технико-экономическим сравнением нескольких вариантов . Для этого могут потребоваться данные о видах и площадях предполагаемых к орошению земель, оценка их мелиоративного состояния, геодезические работы по съёмке местности, с целью составления топографических планов и профилей угодий, данные о физико-химическом составе почв, геологические данные о грунтовых основаниях и уровне подземных вод.

Создание крупномасштабных оросительных систем требует участия специализированных проектных институтов и научной поддержки ввиду как значительных затрат, так и возможного кардинального влияния на природу и население региона. Извлечь максимальную выгоду из внедрения мелиорации возможно при общем развитии сельскохозяйственной отрасли, когда происходит внедрение современной сельхозтехники, создаются профессиональные кадры работников, а также развивается социальная сфера на селе .

Нормативно-техническое обеспечение орошения в Российской Федерации [ | ]

В настоящее время работы по строительству, эксплуатации и содержанию оросительных систем регулируются сводом строительных норм и правил (СНиП) с сопутствующими нормативно-методическими документами (ведомственные строительные нормы (ВСН), пособия к СНиП, методические указания, большая часть которых сохранилась со времён государственного регулирования вопросов мелиорации. Стоит задача по созданию новых норм, отвечающих как современным требованиям и ситуации, так и находящихся в соответствии с требованиями Международных ассоциаций по стандартизации (ИСО). Однако появление в ближайшее время единого технического российского регламента по мелиорации в ближайшее время маловероятно. В настоящее время ведутся работы по разработке научно-методической основы для создания национальных стандартов, которые бы регулировали мероприятия по орошению, как составной части мелиорации в целом

Мы сталкивались с таким понятием, как «ирригационные системы». Тогда нам рассказывали о том, что это одно из величайших открытий человечества, которое помогло выживать. Откуда же оно происходит и что это за понятие такое? Немного освежим знания.

Что такое ирригационные системы?

Ирригация, или орошение, - это специальный способ подвода воды на земли, засеянные различными культурами, с целью увеличения запасов влаги у корней и, соответственно, усиления плодородия почвы и ускорения роста и созревания культур. Это один из видов мелиорации земли.

Способы орошения земли

В современном мире существует несколько способов ирригации земли:

1. Полив происходит по специальным бороздам в земле, куда вода подается с помощью насоса или из канала для орошения.
2. Разбрызгивание - вода рассеивается по участку из проложенных труб.
3. Система аэрозоля - с помощью мельчайших капель воды охлаждается приземной слой атмосферы, тем самым создавая благоприятные условия для роста растений.
4. Внутрипочвенная ирригация - вода подается в прикорневую зону культур под землей.
5. Лиманная ирригация - орошение происходит один раз весной при помощи вод местного стока.
6. Система дождевания - тут ирригация происходит с помощью самоходной системы, которая использует накопившуюся дождевую воду.

Все эти системы были модернизированы и усовершенствованы человеком. Были придуманы и внедрены новые технологии и методы. А вот зародилась в наименее механизированном виде ирригационная система в Древнем Египте. Произошло это еще до нашей эры.

Как работала первая ирригационная система?

Самая первая ирригационная в мире была придумана у подножья реки Нил. Люди стали замечать, что когда Нил разливается, он приносит на засеянные участки воду и ил, которые способствуют ускоренному росту растений и повышенному урожаю.

Уже тогда люди стали прокладывать специальные каналы и дренажные стоки к земельным участкам. Благодаря этому вода при разливе не просто затапливала весь участок, а поступала именно туда, куда было необходимо.

Также со временем люди стали выкапывать особые резервуары, где вода могла сохраняться и использоваться немного позднее для полива или других целей, поскольку известно, что дождей можно было ожидать подолгу, и Нил был единственным источником воды.

Ирригационная система Древнего Египта называлась системой бассейнового типа. А называется именно так, потому как по каналам, окружавшим земельный надел, постоянно шла вода. И доступ к культурам ей открывали тогда, когда это было необходимо. Так получалось, что когда доступ открыт, земельный участок заливался водой и выглядел как бассейн. Когда, по мнению земледельцев, поле насыщалось влагой в достаточном объеме, вода спускалась через специальный сточный канал. Первое время вода выпускалась куда придётся - на соседние поля. Но вскоре система была улучшена, и вода возвращалась в каналы, откуда она поступила.

История появления систем орошения

Ирригационные системы также широко использовались в странах Древнего Востока - Месопотамии, Китае,

Очень часто эти страны подвергались нападениям, и оросительные системы становились предметом эксплуатации, замедляя процесс развития государства. Несмотря на это, люди их все равно возрождали и продолжали совершенствовать.

Со временем от русел рек люди стали отводить каналы и задерживать воду с помощью первых примитивных дамб и плотин. Ввиду этого удавалось вовремя орошать поля в течение всего периода созревания культур.

Использование систем орошения в современном мире

В современном мире понятие ирригационная система применяется не только для сферы земледелия. Не многие знают, но существует такое узкое понятие, как «ирригация полости рта». Да, термин «ирригация» также используется в медицине, в частности в стоматологии.

В этой области медицины есть такой прибор, как физиодиспенсер. Этот аппарат может использоваться в челюстно-лицевой хирургии, эндодонтии, а также в имплантологии.

Ирригационные системы для физиодиспенсера - это специальные трубки, с помощью которых в процессе и по окончании всех процедур полость рта промывается специальным медицинским раствором или струей чистой воды.

Среди медицинских препаратов, которые могут использоваться для ирригации в стоматологии, наиболее распространенными являются фурацилин, хлорофиллипт, а также травяные отвары.

Жидкость в такую систему подается под давлением от 2 до 10 атмосфер, благодаря чему она очищает полость рта от мелких осколков, дезинфицирует, а также выполняет массажную функцию десен.

Ирригационные системы в стоматологии - актуальная технология, поскольку это незаменимая вещь в работе врача, а также обеспечивающая здоровье зубов и десен пациента.

Заключение

Таким образом, стоит отметить, что оросительные системы - все-таки великое открытие, поскольку используется в мире повсеместно. Многие даже не знали о том, что сегодня ирригационная система - это не только система полива полей, но еще и необходимая вещь, используемая в медицине полости рта - стоматологии.

Еще в школе при изучении истории древнего мира мы сталкивались с таким понятием, как «ирригационные системы». Тогда нам рассказывали о том, что это одно из величайших открытий человечества, которое помогло выживать. Откуда же оно происходит и что это за понятие такое? Немного освежим знания.

Что такое ирригационные системы?

Ирригация, или орошение, - это специальный способ подвода воды на земли, засеянные различными культурами, с целью увеличения запасов влаги у корней и, соответственно, усиления плодородия почвы и ускорения роста и созревания культур. Это один из видов мелиорации земли.

Способы орошения земли

В современном мире существует несколько способов ирригации земли:

1. Полив происходит по специальным бороздам в земле, куда вода подается с помощью насоса или из канала для орошения.
2. Разбрызгивание - вода рассеивается по участку из проложенных труб.
3. Система аэрозоля - с помощью мельчайших капель воды охлаждается приземной слой атмосферы, тем самым создавая благоприятные условия для роста растений.
4. Внутрипочвенная ирригация - вода подается в прикорневую зону культур под землей.
5. Лиманная ирригация - орошение происходит один раз весной при помощи вод местного стока.
6. Система дождевания - тут ирригация происходит с помощью самоходной системы, которая использует накопившуюся дождевую воду.

Все эти системы были модернизированы и усовершенствованы человеком. Были придуманы и внедрены новые технологии и методы. А вот зародилась в наименее механизированном виде ирригационная система в Древнем Египте. Произошло это еще до нашей эры.

Видео по теме

Как работала первая ирригационная система?

Самая первая ирригационная система земледелия в мире была придумана у подножья реки Нил. Люди стали замечать, что когда Нил разливается, он приносит на засеянные участки воду и ил, которые способствуют ускоренному росту растений и повышенному урожаю.

Уже тогда люди стали прокладывать специальные каналы и дренажные стоки к земельным участкам. Благодаря этому вода при разливе не просто затапливала весь участок, а поступала именно туда, куда было необходимо.

Также со временем люди стали выкапывать особые резервуары, где вода могла сохраняться и использоваться немного позднее для полива или других целей, поскольку известно, что дождей можно было ожидать подолгу, и Нил был единственным источником воды.

Ирригационная система Древнего Египта называлась системой бассейнового типа. А называется именно так, потому как по каналам, окружавшим земельный надел, постоянно шла вода. И доступ к культурам ей открывали тогда, когда это было необходимо. Так получалось, что когда доступ открыт, земельный участок заливался водой и выглядел как бассейн. Когда, по мнению земледельцев, поле насыщалось влагой в достаточном объеме, вода спускалась через специальный сточный канал. Первое время вода выпускалась куда придётся - на соседние поля. Но вскоре система была улучшена, и вода возвращалась в каналы, откуда она поступила.

История появления систем орошения

Ирригационные системы также широко использовались в странах Древнего Востока - Месопотамии, Китае, Передней Азии.

Очень часто эти страны подвергались нападениям, и оросительные системы становились предметом эксплуатации, замедляя процесс развития государства. Несмотря на это, люди их все равно возрождали и продолжали совершенствовать.

Со временем от русел рек люди стали отводить каналы и задерживать воду с помощью первых примитивных дамб и плотин. Ввиду этого удавалось вовремя орошать поля в течение всего периода созревания культур.

Использование систем орошения в современном мире

В современном мире понятие ирригационная система применяется не только для сферы земледелия. Не многие знают, но существует такое узкое понятие, как «ирригация полости рта». Да, термин «ирригация» также используется в медицине, в частности в стоматологии.

В этой области медицины есть такой прибор, как физиодиспенсер. Этот аппарат может использоваться в челюстно-лицевой хирургии, эндодонтии, а также в имплантологии.

Ирригационные системы для физиодиспенсера - это специальные трубки, с помощью которых в процессе и по окончании всех процедур полость рта промывается специальным медицинским раствором или струей чистой воды.

Среди медицинских препаратов, которые могут использоваться для ирригации в стоматологии, наиболее распространенными являются фурацилин, гипохлорит натрия, хлорофиллипт, а также травяные отвары.

Жидкость в такую систему подается под давлением от 2 до 10 атмосфер, благодаря чему она очищает полость рта от мелких осколков, дезинфицирует, а также выполняет массажную функцию десен.

Ирригационные системы в стоматологии - актуальная технология, поскольку это незаменимая вещь в работе врача, а также обеспечивающая здоровье зубов и десен пациента.

Заключение

Таким образом, стоит отметить, что оросительные системы - все-таки великое открытие, поскольку используется в мире повсеместно. Многие даже не знали о том, что сегодня ирригационная система - это не только система полива полей, но еще и необходимая вещь, используемая в медицине полости рта - стоматологии.

Под крылом самолета бесконечно, до самого горизонта, тянутся пески. Отсюда, с высоты, барханы кажутся мелкой рябью на поверхности гигантского песчаного моря. Впереди видны крутые изгибы небольшого древнего протока. Берега его то совершенно теряются в песке, то вновь отчетливо выступают на голом затакыренном острове. Недалеко от русла развалины древней крепости. Квадратные башни по углам и в середине стен, две башни перед входом: большая крепость имела мощную оборону.

Но что это там, внизу?

Рядом с руслом тянется тонкая темная ниточка. В сторону пустыни от нее отходят короткие паутинки. А недалеко от крепости - большой прямоугольник: что-то похожее на огромные грядки. Все это перекрыто движущимися песками, и лишь по отдельным кусочкам, составляющим нечто вроде пунктирного контура, можно проследить все изображение. С земли, пожалуй, и половины этого не заметишь.

Как водится, ничего таинственного в этом нет, все это дело рук человеческих. С самолета видны остатки магистрального канала с ответвлениями, следы полей.

Мы уже говорили, что история населения Хорезма - это история борьбы за воду. Если нет воды, то солнце - злейший враг человека. Сохнет земля, покрывается глубокими трещинами. Ветер приносит песок. Пустыня цепко хватается за каждый клочек сожженной земли, теснит человека. Бедная пустынная растительность привлекает лишь кочующие отары овец.

Но вот появляется вода, и солнце из врага становится верным союзником. Удобренная драгоценным аму-дарьинским илом земля здесь необычайно плодородна. Проходит несколько лет, и эта щедрая земля расцветает. Зеленеют поля, цветут плодовые деревья, а стройные тополя рядами выстраиваются вдоль дорог и каналов.

Но вода сама не приходит, А чтобы вырыть магистральные каналы, требуется колоссальный труд. Но это еще не все. По каналам и арыкам идет аму-дарьинская вода, и часть того огромного количества ила и песка, которое она несет, осаждается постепенно на их дне. Если не ухаживать за ними, не чистить и не углублять их периодически, то они заполнятся осадками так же, как и древние аму-дарьинские дельты.

История древней хорезмийской ирригации уже давно стала и сейчас еще остается одной из основных научных тем коллектива археологов-хорезмийцев.

В составе Хорезмской экспедиции вот уже более десяти лет работает специальный отряд - археолого-топографический. Руководит им сотрудник экспедиции Б. В. Андрианов. Пожалуй, это один из самых подвижных, самых беспокойных отрядов. Он почти никогда не задерживается надолго на одном месте, почти никогда не производит раскопок. Зато им открыты в самых разных районах Хорезма многие десятки новых археологических памятников.

Археолог в настоящее время не может обходиться без карты. Речь идет не об обычной мелкомасштабной карте, а о специальной, археологической. Составление археологической карты дело очень сложное и трудоемкое: такие карты существуют пока только для отдельных районов Советского Союза. Карта подводит итог многолетних археологических работ - разведок и раскопок. Только тогда она может быть достаточно полной для данного этапа исследований. Одновременно она является основой для дальнейших исследований территории.

Археологические карты бывают нескольких типов и преследуют при этом разные цели. Главная из них - это обзорная карта, на которую нанесены все археологические памятники всех времен.

Сплошное археологическое исследование территории (древнего Хорезма и сопредельных областей и, в конечном итоге, составление полной археологической карты - одна из главных задач Хорезмской археолого-этнографической экспедиции. Немалую роль в этом играет археолого-топографический отряд. Часто он действует самостоятельно, иногда совместно с другими археологами-разведчиками под руководством С. П. Толстова.

Пунктуально, километр за километром, короткими переходами отряд прочесывает пустыню. Его не задержат ни массивы песков и бездорожье, ни непогода. Там, где не может пройти машина, археолог идет пешком. Десятки приключений, опасных и смешных эпизодов, интересных открытий записаны в дневниках отряда.

В последние годы основной целью отряда стало исследование памятников древней ирригации. Основным результатом этих исследований будут детальнейшие карты древней ирригации по каждому из периодов хорезмийской истории, подготавливаемые сейчас к изданию под руководством С. П. Толстова и Б. В. Андрианова.

Огромные пространства обрабатывавшихся в древности земель и степень сохранности древних гидроирригационных сооружений делали практически невозможным использование при их изучении традиционных методов археологической разведки.

В Хорезмской экспедиции была выработана и успешно применена новая методика. Главный ее принцип - сочетание широких авиаразведок и аэрофотосъемки- с детальными наземными исследованиями.

Еще несколько дней назад звено этих маленьких машин - тупоносых бипланов АН-2 работало на опылении в одном из каракалпакских колхозов. Сегодня группа людей что-то монтирует над прорезанным в днище самолета люком. Через несколько часов самолет поднимается с Нукусского аэродрома и берет курс на восток. Быстро кончается полоса обрабатываемых земель. Под крылом пустыня.

Маленькому самолету не нужна специальная посадочная площадка, и он приземляется на такыре рядом с палаточным городком археологов. Над нижним люком укреплена большая аэрофотосъемочная камера, в которую сотрудник экспедиции инженер-геодезист Н. И. Игонин закладывает рулон широкой фотопленки. Рано утром самолет поднимается в воздух. На небольшой высоте, по заранее намеченным ориентирам, самолет «отутюжит» большой кусок пустыни. Вечером работа начнется снова.

Такыр рядом с платочным городком археологов - отличная посадочная площадка

Аэрофотосъемка - очень ответственное дело. Но нет более кропотливой работы, чем работа с аэрофотоснимками. После проявления пленки с нее печатаются тысячи снимков. Н. И. Игонин неделями просиживает над большой чертежной доской, сравнивая отпечатки, «подгоняя» их один к другому - по линиям каналов, массивам песчаных гряд. Получаются большие планшеты - фотосхемы. Конечно, склеить весь отснятый материал невозможно; выбираются отдельные, наиболее интересные участки, важность которых для дальнейшей работы либо известна заранее, либо выясняется в процессе просмотра отпечатков. Неспециалист найдет мало интересного на сотнях на первый взгляд похожих друг на друга снимков. Специалисту они могут рассказать очень многое. Процесс изучения полученных аэрофотосъемкой снимков называется дешифрированием.

Чтобы фотосхемы были более выразительными, чтобы на снимках все интересующие археологов объекты проявились с максимальной четкостью, выбирается наиболее благоприятное для съемок время. Так, при дешифровке аэрофотоснимков выяснено, что памятники, не выраженные или очень слабо выраженные в рельефе с сильно разрушенными наземными конструкциями, лучше всего снимать весной или осенью. В это время разрушенные до основания стены городищ и крепостей, линии каналов, курганы демаскируют себя либо растительным покровом (после кратковременных дождей пустынная растительность буйно зеленеет), либо цветом.

С другой стороны, установлено, что лучшее время для съемок в течение дня - это, во-первых, утро, с 7 до 10 и, во-вторых, вечер, с 5 до 8 часов. В эти часы лучи солнца падают на землю под небольшим углом, и при косом освещении планировка древних памятников, даже в том случае, если их сооружения поднимаются над поверхностью всего на несколько сантиметров, хорошо заметна.

Археолог может пройти через могильник с несколькими десятками курганных погребений или через первобытное поселение с остатками домов-полуземлянок, не заметив ничего, кроме разрозненных черепков глиняной посуды. Помощь авиаразведок и аэрофотосъемки в таких случаях особенно важна.

Не приходится говорить, какую огромную помощь оказывает аэрофотосъемка при изучении древней ирригации. Ведь памятники ее почти совсем незаметны с земли. Даже огромные некогда береговые валы мощных магистральных каналов часто почти совсем не прослеживаются в рельефе. А русла их видны на такыре прерывистой, отличающейся лишь по цвету поверхности полосой. О древних же полях и говорить не приходится: на местности следы их может обнаружить только опытный, наметанный глаз.

Фотосхема - это своеобразная географическая карта, настолько подробная, что на ней видна каждая песчаная гряда, каждый островок такыра. Она помогает разведчикам двигаться в море песков, не теряя тонкой ниточки древнего канала и его ответвлений. Один за другим появляются на схеме значки с порядковым номером - «точки»: здесь археологи остановились, осмотрели и зафиксировали в дневниках, на чертежах и пленке остатки канала, собрали керамику и другие находки. Если расшифровать их, а ключ к расшифровке в дневниках, на чертежах и фотопленке, то возникает история древнего комплекса оросительных сооружений. Вместе с другими археологическими памятниками района работ эти материалы расскажут, когда были вырыты здесь каналы и устроены поля, долго ли они существовали, каков был характер земледелия и каков уровень ирригационной техники.

Эти древние каналы и следы полей не легко обнаружить с земли

Особую выразительность и силу приобрели эти материалы, суммированные для всей территории Хорезма, для всего Приаралья. Они рассказали историю постепенного совершенствования приемов и методов ирригационного, поливного земледелия, историю, заполненную драматическими эпизодами борьбы за воду и со стихией воды. Периоды успешной борьбы людей с силами природы сменялись долгими годами разрух и запустения и новыми поисками и находками хорезмийских ирригаторов, ощупью познававших законы природы, учившихся управлять стихией, ставить ее на службу человеку.

Мы уже рассказывали в разных местах книги и о самых древних искусственно орошаемых участках, и о грандиозной ирригации античного и средневекового времени.

Возникшее в эпоху бронзы в наиболее древних частях Акча-Дарьинсжой дельты земледелие основывалось первоначально на использовании увлажненных низменных участков. Затем люди научились регулировать, задерживать избыточные паводковые воды в отмирающих протоках дельты. В дальнейшем, в бронзовом веке, появляются простейшие ирригационные сооружения уже нескольких типов. Земледельцы этого времени уже не только использовали дамбированные и искусственно заглубленные отмирающие протоки, но и научились сооружать небольшие арыки, для которых дамбированные русла играли роль магистральных каналов.

О каналах и орошаемых полях амирабадского времени довольно подробно рассказано в первой главе. Крупный магистральный канал с ответвлениями в нижней части и оросительная система площадью в 200 га уже являются предвестниками мощных ирригационных систем античного Хорезма.

Построенные руками рабов древнейшие античные каналы поражают огромными размерами. Ширина их (между береговыми валами) в архаический период достигает 40 м. Каналы тянутся вдоль древнего русла, поэтому имеют ответвления только с одной стороны. Любопытно, что большинство ответвлений отходит от канала под прямым углом.

Огромные размеры, и в частности очень большая ширина магистральных каналов свидетельствовали не только о силе рабовладельческого государства, но и о невысоком еще уровне научных знаний и практики строительства ирригационных сооружений. Каналы архаического типа - очень широкие и неглубокие - мало экономичны, так как значительное количество воды не доходит до полей, а либо испаряется, либо уходит (фильтруется) в почву. Поэтому в дальнейшем наблюдается постепенный переход к более узким и глубоким каналам.

Уже каналы кангюйские и кушанские имеют ширину от 6 - 8 до 18 - 20 м, а огромные - шириной около 10 и высотой до 4 м - валы указывают на их значительно большую, по сравнению с архаическими, глубину. Идут они уже не вдоль русла и рядом с ним, а прорезают такырную толщу на пространстве между двумя руслами. Естественно, ответвления, отходящие теперь обычно под острым углом, имеются не с одной, а с обеих сторон. Каналы времен расцвета хорезмийской античности ведут начало уже не от протоков дельты, а непосредственно от Аму-Дарьи; они были более надежными, так как не зависели от затухающих и часто меняющих свое течение протоков.

Античный период в истории Хорезма - это время, когда искусственно орошаемые земли занимали максимальную площадь. Даже в средние века, в период нового расцвета ирригационного земледелия (XII - XIV вв.), площадь орошаемых земель едва достигала 2/3 античной. Однако сооружения этого времени более совершенны: закончился переход к экономичным, узким и глубоким каналам, а оросительные системы с многочисленными ответвлениями получили вид ветвистых деревьев. Наиболее важным нововведением этого периода было употребление чигиря - водоподъемного сооружения в виде колеса с привязанными к нему сосудами. Появление его в Хорезме археологи относят к IX - X вв.; в это время в археологическом материале начинают встречаться в большом количестве обломки чигирных горшков - специально изготовлявшихся керамических сосудов, необходимых для устройства чигирей.

Другим важным усовершенствованием в земледельческом хозяйстве явилось употребление удобрений. Искусственно удобрять землю в Хорезме начали, по-видимому, еще в начале афригидского периода, в V - VI вв.; с IX - X вв. это нововведение получило уже более широкое распространение. Удобрение было довольно своеобразным - остатки старых сырцовых построек, содержавшие много селитры. Не исключено, что в связи с этим археологи недосчитаются многих памятников античного времени.

О более высоком уровне развития культуры земледелия в эпоху средневековья свидетельствует более широкий, чем в античное время, набор возделываемых сельскохозяйственных культур. В это время, по данным археологических раскопок, земледельцы выращивали не только зерновые культуры - просо, пшеницу и ячмень, но и абрикосы, персики, виноград, сливы, груши, дыни, арбузы, тыквы, огурцы, морковь, бобы и маш, хлопок и кунжут.

Детальное изучение памятников древней хорезмийской ирригации позволило разрешить еще один важный вопрос. Ученых уже давно заинтересовали причины, по которым пришли в запустение и были захвачены пустыней огромные пространства некогда цветущих земель. По подсчетам С. П. Толстова и Б. В. Андрианова, в период расцвета хорезмийской античности в Приаралье (в низовьях Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи) площадь, занятая под ирригацию, занимала 3,5 - 3,8 млн. га, то есть в четыре раза больше, чем сейчас (При этом, однако, следует учитывать, что в то время охваченные ирригационными сооружениями земли использовались для земледелия во много раз менее интенсивно, чем сейчас. Размеры обрабатываемых участков были сравнительно небольшими и перемежались огромными необрабатываемыми землями. В античное время использовалось лишь 10% пригодных для орошения земель, в то время как сейчас на территории Каракалпакии их обрабатывается 30 - 40%, в южном Хорезме - 50 - 60%). В средние века, в XII - XIV вв., на тех же территориях ирригацией было охвачено уже только 2,4 млн. га. В пределах культурных оазисов площадь орошения по размерам приближалась к современной.

Захваченные пустыней районы - их называют землями древнего орошения - занимают, как видно из приведенных цифр, несколько сот тыс. га.

Существенным изменением («усыханием») климата равнин Средней Азии, изменением течения рек, наступлением песков, засолонением почв - этими и многими другими причинами пытались объяснить запустение обширных территорий в различных странах Передней и Средней Азии. Однако еще в первых обобщающих работах по истории Хорезма С. П. Толстов показал ошибочность этой точки зрения. «Причины,- писал он,- коренятся в процессах социальной истории. Переход от античного к феодальному строю и сопровождающие его варварские завоевания с последующими феодальными усобицами и нашествием кочевников - вот гениально указанное Марксом и сейчас документально доказанное решение этой проблемы. А то, что разрушено человеком, им же может быть и воссоздано. И ярким свидетельством этого является история Хорезма наших дней».

Исследования, проведенные Хорезмской экспедицией под руководством С. П. Толстова в последние годы, дали еще много новых материалов для подтверждения этой точки зрения.

Но самое главное, она подтверждается практикой народнохозяйственного строительства.

Уже давно, в процессе изучения земель древнего орошения возник вопрос: а нельзя ли эти обширные, некогда цветущие, а теперь пустынные районы возродить к жизни? Нельзя ли их включить в обширную программу ирригационного строительства для обводнения земель засушливых районов?

Для того чтобы представить масштабы, о которых идет речь, необходимо привести еще несколько цифр.

Площади земель древнего орошения:

1. В низовьях Сыр-Дарьи (левобережная часть Кзыл-Ординской области Казахской ССР и Кара-Калпакская АССР) - 2,5 - 2,8 млн. га.

2. В низовьях Аму-Дарьи: в Кара-Калпакской АССР - 800 тыс. га, в Присарыкамышской дельте (Та-шаузская обл. Туркменской ССР) свыше 1 млн. га. Общая площадь земель древнего орошения в Приаралье - почти 5 млн. га.

Как видите, цифры довольно внушительные. А ведь кроме этих площадей археологами выявлены огромные, пригодные для поливного земледелия массивы земель древнего орошения в Прикаспии и некоторых других ныне засушливых районах (Площадь «земель древнего орошения» на территории всей Средней Азии достигает 6 - 8 млн. га; по СССР же - 9-10 млн. га).

Схематическая карта земель древнего орошения в низовьях Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи

Археологи, исследуя совместно с географами земли древнего орошения Приаралья, пришли к выводу, что освоение этих земель, происходящее сейчас еще очень медленно и в незначительных масштабах, может быть резко ускорено. Расчеты показали, что необходимый подъем воды (всего лишь на 2 - 3 м) может быть обеспечен имеющимися и проектируемыми гидросооружениями.

Имеется возможность превратить нижнее междуречье Аму- и Сыр-Дарьи из района экстенсивного отгонного скотоводства в район интенсивного поливного земледелия и стойлового скотоводства. Новые миллионы гектар плодороднейших земель могут быть за сравнительно короткий срок введены в народное хозяйство страны.

Летом 1962 года на заседании Президиума АН СССР с докладом об итогах многолетних исследований земель древнего орошения, с предложениями об их новом освоении выступил начальник Хорезмской экспедиции член-корреспондент АН СССР, профессор С. П. Толстов. Вниманию виднейших советских ученых были предложены многочисленные карты, схемы, фотографии и расчеты, отображающие работы археологов и географов в Приаральских дельтах. Подводя итоги обсуждению доклада, Президиум АН СССР в своем решении отмечал, что работы Хорезмской экспедиции «позволяют внести коррективы в сторону увеличения проектируемых в настоящее время к первоочередному освоению под ирригацию площадей за счет земель древнего орошения.

Собранные археологами материалы глубоко заинтересовали специалистов, занимающихся проблемами ирригации Средней Азии. Они были использованы и используются сейчас при проектировании и сооружении ирригационных систем в низовьях Аму-Дарьи, на нижней и средней Сыр-Дарье, на Зеравшане, вдоль Южно-Туркменского канала. Недалек тот день, когда на просторах теперешней пустыни вместо песка и редкой колючей травы появятся поля и сады.

Ирригация – это искусственное внесение воды в почву, с целью улучшения условий для роста растений. В самом широком смысле ирригацией можно назвать даже полив сада или газона. Однако обычно этот термин применяется для обозначения процесса доставки воды в больших объемах для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых областях.

В сильно засушливых районах ирригация заменяет естественные дождевые осадки. В условиях с небольшим количеством осадков орошение даст альтернативу сухому земледелию. Где осадки обильные ирригация позволит избежать периодов засухи, которые происходят случайным образом. В любых условиях орошение дает возможность контролировать процесс выращивания растений строго не меньше требуемых объемов.

Выращивание любой культуры будет более эффективным с орошением. На огромных низменных равнинах раскинулись на миллионы гектаров рисовые поля, дающие пищу для практически половины населения Земли, заливаются водой. Сахарная свекла, картофель и большая часть фруктовых растений – также влаголюбивые растения.

Быстрый рост населения нашей планеты резко обостряет проблему производства продуктов питания. Орошение дает возможность вовлекать в земледелие все больше ранее непригодных для этого засушливых земель. Кроме того, орошение позволит повысить урожай на уже освоенных сельскохозяйственных условиях.

Орошение используется по всему миру. Наиболее оно распространено в районах, где выпадает менее 500 мм осадков в год. Также орошение используется в некоторых областях с количеством осадков от 500 до 1000 мм в год. Большинство орошаемых территорий находятся В западных странах и в США.

Система ирригации состоит из различных устройств и путей подачи воды. Обычно оросительные системы принадлежат отдельным фермерам, группам фермеров или сельскохозяйственному предприятию. Также существуют государственные ирригационные системы, находящиеся в ведении министерств и ведомств.

Наиболее часто в качестве источника воды для оросительных систем применяются поверхностные водоемы. В их роли выступают озера, ручьи и реки. Также часто используются грунтовые воды, добываемые с водоносных слоев из-под поверхности земли с помощью скважин. Однако естественные источники воды в засушливых районах имеют свойство пересыхать в разгар лета. Поэтому часто строятся искусственные водохранилища, которые задерживают воду на весь сельскохозяйственных работ.

Для транспортировки воды применяются искусственные каналы открытого или закрытого (обычно в виде трубопровода) типа. Для предотвращения потерь воды поверхность каналов открытого типа часто цементируется или обкладывается каким-либо влагозащитным материалом.

Способ орошения может сильно разниться в различных ирригационных системах и сильно зависит от доступности воды.

В районах, где доступ к воде практически неограничен, используют способ орошения типа «наводнение». При этом вся площадь, где выращивается сельскохозяйственная культура, затапливается на короткое или длительно время, в зависимости от выращиваемой культуры.

Там где вода не столь доступна, применяют более экономные способы. Один из способов предполагает высадку растений в специальных канавках, в которые потом поступают водные потоки. В другом способе, может быть использована другая схема, когда вода пускается по глубоким канавам между рядами растений. Поступающая вода проникает затем в корневую систему растений с боку, а не сверху.

В еще более экономичных системах вода распрыскивается под давлением с помощью специальных оросительных установок. Для использования такой схемы требуется уже прокладка разветвленной трубопроводной системы и установка специальных насосов.

Самой экономичной схемой ирригации является капельная оросительная система. При этом к каждому растению подводится отдельная тонкая трубка, доставляющая очень ограниченные объемы воды. Обычно такие системы компьютеризированы и распределяют объемы воды в соответствии с заданным расписанием в зависимости от окружающих условий. Капельные системы применяются в районах близких к пустынным, где вода на вес золота.

Орошение может не только помочь земледелию, но и навредить ему и даже разрушить плодородный слой. При чрезмерном увлажнении земля может покрыться коркой, которая будет препятствовать дыханию растений. Кроме того, вода должна быть очищена от вредных примесей и соответствовать химическому составу грунтовых вод данного региона, иначе может произойти гибель существующей экологической среды, что может вызвать эрозию и опустынивание местности.