Технический уровень ирригационных систем Казахстанской части Голодностепского массива и его влияние на объемы коллекторно-сбросных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕХНИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ ИРРИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ КАЗАХСТАНСКОЙ ЧАСТИ ГОЛОДНОСТЕПСКОГО МАССИВА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОБЪЕМЫ КОЛЛЕКТОРНО-СБРОСНЫХ ВОД

Е.Д. Жапаркулова - канд. с.-х. наук;

Р.К. Бекбаев - д-р техн. наук, профессор;

Н.Н. Балгабаев - д-р с.-х. наук;

А.А. Байзакова - канд. техн. наук

Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства, г.Тараз, Республика Казахстан

В статье рассмотрено влияние технического состояния ирригационных систем на КПД и размеры непроизводительных потерь оросительных вод Казахстанской части Голодностепского массива орошения. Установлено, что КПД ирригационных систем массива составляет 0,38. Большие размеры непроизводительных потерь оросительных вод снижают водообеспеченность орошаемых земель, повышают объемы водоотведения.

The article considers the influence of the technical condition of irrigation systems for efficiency and size of unnecessary loss of irrigation water Kazakhstan part Golodnostepsky array of irrigation. It was established that the efficiency of irrigation systems of array is 0.38. Large sizes of unnecessary loss of irrigation water reduces the water availability for irrigated land , increase equal to or lower amounts of wastewater.

водоотведение ирригация орошение

Эффективность орошения главным образом предопределяется техническим уровнем оросительной системы, так как удовлетворительное техническое состояние каналов и орошаемых земель неизбежно приводят к переполиву или недополиву сельскохозяйственных культур. В результате роста дефицита водных ресурсов, ухудшается эколого-мелио-ративное состояние орошаемых земель, замедляются темпы роста сельскохозяйственных культур и снижается их продуктивность.

На ирригационных системах Казахстанской части Голодностепского массива, расположенных в Махтааральском районе, подача воды на орошаемые земли осуществляется распределителями 1-го порядка, забирающими воду непосредственно из МК Достык. Общая протяженность межхозяйственных распределителей составляет 117,24 км. При этом около 95,6% межхозяйственных и 79,2% внутрихозяйственных каналов выполнены в земляном русле, в полувыемке - полунасыпи.

Опыт эксплуатации ирригационных систем показывает, что их технический уровень характеризуется коэффициентом полезного использования воды [1]. Величина данного показателя зависит не только от КПД оросительной сети, но и КПД технологии бороздкового полива (основной способ полива в Южном Казахстане), который предопределяется водно-физическими свойствами почв, элементами техники полива, качеством планировки, размерами поливных норм.

Таблица 1

КПД оросительной сети в Махтааральском районе

Согласно данным Южно-Казахстанской Гидрогеологической мелиоративной экспедиции [2], КПД магистрального канала Достык (бывший канал имени С.М. Кирова) изменяется в пределах 0,8…0,85. Средневзвешенный КПД систем межхозяйственных и внутрихозяйственных каналов по Махтааральскому массиву составляет 0,69, Жетысайскому - 0,71, Асык-Атинскому - 0,57 (табл. 1).

Из представленных материалов следует, что на орошаемых массивах, от водозабора до орошаемого поля, на испарение и фильтрацию теряется от 42 до 53% воды, а в целом по району - 46%. Вместе с тем, КПД ирригационных систем или коэффициент полезного использования воды (КИВ) по А.Н. Костякову [1] на орошаемых землях, кроме показателей КПД магистральных и межхозяйственных каналов, внутрихозяйственной оросительной сети, учитывает КПД технологии полива [3]

з_о.с.= з_мс з_вс з_тп,

где з_о.с - КПД ирригационной системы (коэффициент полезного использования воды) при ее транспортировке от водозабора до растений (корнеобитаемых слоев почв); з_мс - КПД межхозяйственной сети; з_вс - КПД внутрихозяйственной сети; з_тп - КПД технологии полива, то есть отношение полезного водопотребления растений на полях к количеству воды, поступившей на поле [1].

Установлено, что в условиях Махтааральского района, при поливах сельскохозяйственных культур потери воды на сброс, испарение и инфильтрацию доходят до 30% от размеров водоподачи на поле. Следовательно, КПД технологии полива составляет 0,7. Используя данный параметр, расчетным путем определены показатели КПД оросительной системы по массивам и в целом Махтааральскому району (см. табл. 2).

Анализ приведенных данных показывает, что потери оросительной воды по массивам орошения составляют от 59 до 67%, а в среднем по Махтааральскому району - 62%. Используя данные КПД оросительной сети определены потери воды на каналах, которые в 2008 г. при объеме водозабора 685,7 млн м³ составили 315,42 млн м³. В 2009 г объем водозабора возрос и составил 778,9 млн м³. Поэтому объемы потерь в каналах увеличились и составили 358,29 млн м³.

Таблица 2

КПД оросительной системы по массивам орошения и Махтааральскому району

Сравнительный анализ результатов исследований показывает, что накопление влаги в корнеобитаемом слое при объемах водозабора 4941 и 5613 м³/га составляет, соответственно, 1868 и 2122 м³/га. Следовательно, потери воды с 1 га орошаемого поля изменяются в пределах 3073… 3491 м³/га. В условиях Махтааральского района, сбросная и фильтрационная вода отводится за пределы массива орошения коллекторно-дренажной сетью (КДС).

Коллекторно-дренажная сеть на Голодностепском массиве орошения представлена системами межхозяйственных открытых коллекторов в земляном русле. Основными из них являются: Восточный сброс, Западный коллектор, Северный сброс, Тугайный коллектор и Концевой сброс.

Вода из этих коллекторов попадает в Шардаринское водохранилище и коллектора Сардобинский, Каройский, Д-3, Жетысайский, Кызылкумский и Арнасайский, сбрасывающие коллекторно-сбросную воду в Центральный Голодностепский коллектор (ЦГК). Вода из ЦГК в свою очередь, собранная с территории Узбекистана и Казахстана сбрасывается в Арнасайское понижение.

Выход из строя СВД и ухудшение технического состояния КДС привело к снижению дренированности орошаемых земель, поэтому не обеспечивает отвод инфильтрационных вод за пределы массивов (табл. 3). Например, в 2008 г., при объеме потерь воды 426,5 млн м³ или 3073 м³/га, объем отведенных коллекторами вод составил 158,6 млн м^3.. В результате этого объем не отведенных инфильтрационных вод составил 267,9 или 1931 м³/га. Аналогичная ситуация имеет место и в 2009 г..

Таблица 3

Объемы дренажно-сбросных вод

Сравнительный анализ результатов изменения объемов коллекторно-дренажных вод показывает, что наибольшие их показатели приходятся на период промывки. В период промывки объем коллекторно-дренажных вод составляет 86,873 млн м³ или 54,8% от годового объема этих вод по району, а в период полива сельскохозяйственных культур объем коллекторно-дренажных вод составляет 63,364 млн м³ или 40% суммы годового дренажного стока.

Объем коллекторно-дренажных вод во вневегетационный период по району составляет 5,2% от их годового объема.

На орошаемых землях Голодностепского массива, несоблюдение технологии полива сельскохозяйственных культур, низкое техническое состояние оросительных сетей и КДС, нерабочих СВД, рост минерализации оросительных вод привело к усилению темпов протекания деградационных процессов. Это подтверждаются данными химического анализа почв, отобранных с Махтааральского, Жетысайского и Асыкатинского массивов. Установлено, что с 1985 по 2009 гг., общие запасы солей в 0…40 см слое возросли с 0,384 до 0,541% или на 8,6 т/га. Рост запасов солей в верхнем 0…40 см слое составил 40,9 % от содержания солей 1985 г. Увеличение общих запасов солей в 0…100 см слое за 25 лет составило 37,0% или 24,0 т/га.

Обобщение экспериментальных материалов показали, что в корнеобитаемом слое почв интенсивно накапливаются ионы хлора. При этом установлено, что в 0…40 см слое их запасы возросли в 2 раза или на 1,2 т/га. В 0…100 см слое их запасы возросли на 81% или на 2,5 т/га. Накопительный характер солей в корнеобитаемом слое почв предопределил рост площадей засоленных орошаемых земель.

Таким образом, низкий технический уровень и недостаточная дренированность ирригационных систем Голодностепского массива не обеспечивает отвод всего объема инфильтрационных потерь оросительных вод. В результате этого происходит подъем уровня залегания грунтовых вод, а при их высокой минерализации неизбежно засоляются орошаемые почвы.

Библиографический список

1. Костяков А.Н. Основы мелиораций. - М.: Сельхозгиз, 1951. 750 с.

2. Отчет о мелиоративном состоянии орошаемых земель Южно-Казахстанской области за 2009 г. - Шымкент, 2010. 70 с.

3. Ибатуллин С.Р., Бекбаев Р.К., Вышпольский Ф.Ф. Методы водосбережения и снижения капиталовложений на реконструкцию оросительных систем. //Водное хозяйство Казахстана. 2009. № 4. С 2-9.

Размещено на Allbest.ru