Оценка и прогноз эколого-мелиоративноо состояния орошаемых земель Каршинской степи

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ И МЕЛИОРАЦИИ имени А,Н,КОСТЯКОВА

Специальность 06.01.02 - Мелиорация и орошаемое Земледелие

На правах рукописи

Автореферат

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНОО СОСТОЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ КАРШИНСКОЙ СТЕПИ

ХОЛБАЕВ Б.М.

Москва 1992

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова

Научные руководители: - кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник МАНУКЬЯН Д.А. сотрудник - кандидат технических наук, старший научный КИРАЙЧЕВА Л.В.

Научный консультант - кандидат тонических наук, доцент МУРАДОВ Ш.О.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор АЛТУНИН В.С.

- кандидат тонических наук, старший научный сотрудник ПИНДЕН Э.В.

Ведущая организация - Кашкадарьинское областное производственное ремонта - эксплуатационное мелиоративное объединение (ОПРЭМО)

Защита диссертации состоится «24» декабря 1992 г. в ________часов на заседании специализированного совета К 099.05.01. во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова по адресу: 127550, Москва, ул.Б.Академическая, 44

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «23» ноября 1992 г.

Ученый секретарь

Специализированного совета В.П.БАЯКИНА

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсивное развитие оросительных мелиораций в Каршинской степи явилось мощным антропогенным фактором, изменившим водный и солевой режимы зоны аэрации и как следствие, мелиоративную обстановку на площади более 250 тыс.га. В зоне влияния Каршинского магистрального канала на массивах орошения и обводнения, вблизи водохнилищ и сбросных водоемов стали интенсивно разбиваться процессы вторичного засоления почв и подниматься уровень грунтовых вод. Сренегодовая минерализация грунтовых вод на орошаемых массивах увеличилась с 2-3 г/л до 4,5-5,0 г/л.

Водохозяйственная деятельность и мелиоративная ситуация, сложившаяся к концу 80-х годов, привели к снижению плодородия почвь на значительных территориях в результате их подтопления и засоления а также в ряде случаев загрязнения тежельми металлами.

В настоящее время В Каршинской степи орошается около 270 тыс.га. С целью снижения УГВ интенсивно строится дренаж.К 1991 году орощаемые площади с дринажем составили 242 тыс.га. Строительство дренажа в какой-то мере снизило развитие негативных процессов. Однако существенного улучшения эколого-мелиоративной ситуации не наблюдается. В этой связи актуальной проблемой является разработка системы обоснованных мероприятий по улучшению экологической и мелиоративной обстановки в регирне.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы заключается в разработке рекомендаций по улучшению эклолого-мелиоративной ситуации на орощаемых массивах Каршинский степи.

Для реализации цели было решены слудуещие задачи:

- выполнен анализ существующей водохозяйственной деятельности и оцеино ее влияние на формирование эколого-мелиоративной ситуации в регионе;

- уточнено водохозяйственное районирование бассейна реи Кашкадарья применительно к совершенствованию управления водными ресурсами и выявлена возможность субирригации;

- оценено по ключевым участкам эколого-мелиоративное состояние земель;

- на основе прогнозов водно-солевого режима почв азработаны рекомендации по улучшению эколого-мелиоративного состояния орощаемых земель.

Объект исследований. Исследования проводилась на ключевых участкахсовхоза им.Чули-ота и совхоза им.Чули Бегимкулова первой очереди орошения Каршинской степи (1988-1992гг.) и на коллекторе Акрабад средной части Каршинской степи (1989-1990 гг.).

Научная новизм. 1. Дана характеристика эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель и уточнено водохозяйственной районирирование приметельно к задачам управления водными ресурсами.

2. Усовершенствована технология способа субирригации путем регулирования коллекторно-дренажного стока с помоўью специальн?х устойств; прдложены расчетные формулы прзволяющие определить рациональное расстояние между регулирующими, и даны рекомендации по сокращению оросительных норм.

3. Разработаны рекомендации по улучшению эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель и эксплуатации коллекторно-дренажной сети Каршинской степи.

Практическая ценность исследований. Уточненное водохозяйственное районирование позволит решать задачу рационального использования водных ресурсов на территории бассейна реки Кашкадарья с учетом природных, социально-экономических факторов и сложившейся мелиоративной обстановки. Применение предлагаемой технологии способа субирригации способствует существенной экономии водных ресурсов.

Разработанные рекомендации по улучшению эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель позволят повысить их продуктивность.

На защиту выносится:

1. Оценка эколого-мелиоративного состояния орошаемых массивов в зоне первой очереди орошения Каршинской степи.

2. Результаты анализа водохозяйственной деятельности на техже и уточненное водохозяйственное районирование применительно к управлению водными ресурсами.

3. Рекомендации по улучшению эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель Каршинской степи.

4. Способ и технические средства повышения эффиктивности использования водных ресурсов путем субирригации.

Апробация работы. Основные положения и материалы исследований докладывались и обсуждались на

- научно-методических конференциях Каршинского филиала ТИИИМЕХ в 1987-1992 г . ;

- Всесоюзный научно-практической конференции молодых ученых по проблеме "Экологическое совершенствование мелиоративных систем (Москва: ВНИИГим,1989 г.) ;

- научно-технических конференциях Московского гидромелиоративного института в 1991-1992 г.;

- научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Средней Азии по экологическим» проблемам бассейна Аральского моря (Нукус, 1991 г.);

- Всероссийском совещании по проблема "Экологические основы орошаемого земледелии" (Москва: ВНИИГИМ, 1992 г.).

Кроме этого материалы по обосновании комплекса мелиоративных мероприятий для улучшения экологической и мелиоративной обстановки на орошаемых земля води в Рекомендации по улучшение эколого-малиоративного состояния орошаёмых земель Каршинской степи" и научно-технические отчеты МГМИ, ТашГУ, Каршинского филиала ТИИИМСХ, КАЭИ, ВНИИГиМ.

Материалы исследований докладавадись ва секциях, советах и совещаниях, в том числе в МГМИ, ТИИИМСХ, ВНИИГиМ, Каршинском филиале ТИИМСХ, КАЭИ.

Внедрение. Результаты работы были использованы в хозяйствах Каршинской степи (I989-I992 г.), Управлении коллекторно дренажной сеет П/О "Каршкадарьяремвод", тресте "Карщицелинхлопок", Кашкадаръинском областном отделе Водпроекта ММиВХ республика Узбекистан и П/О "Кашкадарьяремвод” (акти прилагаются в диссертации).

Публикация работы. Результаты исследований автора по теме диссертации опубликованы в 22 печатаых изданиях, общим объемом 15 печатных листов.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из 4 глав и приложений. Список отвчественной и зарубежой литератур включает 225 наименований.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНЫЕ РАБОТЫ

Глава I. Анализ оценка природно-мелиоративных условий Каршинской степи. В главе приведенный оценка природных условий и анализ формирования эколого-мелиоративной ситуации ва орошаемых землях Каршинской степи.

Каршинская степ характеризуется резко континентальным климатом, высокими температурами воздуха и почвой и летный дериод, небольшим количествен осадков и неравномерным распределением их во временах года, высоким испарением, значительно в 6-7 раз превышающем атмосферные осадки. Многолетняя среднегодовая температуре воздуха16С, количество осадков за многолетний период 178-256 мм, среднемесячная многолетняя влажность воздуха 52 % многолетняя годовая, испаряемость 1738 мм.

Основными водными артериями является Каршинский и Ульяновский магистральные каналы. Вода из Амударьи подается по головной частя Каршинского малстрального канала на высоту 132 мм левой ветке Ульяновского магистрального канала, забирающей воду между насосными станциями № 4 и 5. В среднем ежегодно из реки Амударьи перекачивается в Каршиский магистральный канал 2834 млн.м3, в Ульяновский магистральный кавал 1570,01 мяр-.м?. ( 1992 г.) Коэффициент полезного действия каналов, соответственно, 0,87; 0,79.

В геологическом строении района принимают участие четвертичные, верхненеагеновные палеогеновое и меловые отложения /Э.В.Мавлянов, Н.Н.Ходжибаев, С.А.Алтыев, И .Усманов, А.Н.Инамов, Ю.Иргашев/.

Рассматриваемый массив занимает безводные равнины в нижных частях долины реки Кашкадарьи, образованные в четвертичное время, главным образам, двумя генетическими типами песчано-глинистых отложений. Первый тип актувальные отложения, слагающие современную и дреную субаэральную дельту р.Кашкадарья и алювиально-проювиальные отлажения, образованные в зоне сопряжения конусов, выносаводотоков о дельтой реки Кащкадарья.

Гидрогеологические условия Каршинской степи сложны и многообразны /А.Н.Султанходжаев, В.Г.Самойленко, К.М.Арипов, Б.А.Бедер, С.П.Карсаков. С.Ш.Мирзаев, Н.Н.Камилов, Кашкадаврьинская гидрогеологическая и ижнженерно-геологическая партия и другие.

В пределах рассматриваемого района орошения имеют распространение грунтове и межпластовве подземные воды повсеместно заключенные в четвертичних отложения. Основное направление потоков грунтовах вод прослеживается, с северо-востака на юго-запад.

Междуластовые подземные воды вскрываются в отложениях неогена, палеогена и верхнего мела а представляют собой многоэтажный комплекс водоносных горизонтов, нижние из которых являются высоконапорными и гидравлически связанными между собой. Верхний водоносный пласт, вскрываемий на глубинах 5-15 м, и связанный гидравличеокий с грунтовими водами, в большенстве случаев беэнапорный или имеет невысокий напор (01-0,4 мм). Коэффициенты фильтрации нижных и водоностных пластов, определенные опытными кустовыми откачками из глубоких скважин, несколько меньше коэффиццентов фильтрации первого от поверхности водоностного пласта и составляет 8-13 м/сутка. За региональный водоупор принимается кровля неогиновых отлажений, вскрывающаяся на глубине 40-100 м. Глубина залегания грунтовых вод изменяется от гор к равненам, в том же направлении изменяется и степень их минерализация (от 0,4 до 52,0 г/л). По составу воды приимущественно гидрокарбонатно-сульфатно кальциевые.

Почвенный покров довольно разнообразен. Наибольшее распределение получилилуговые аллювиальные почвых около 70%; имеются сероземнолугавне почвий и сероземы светлые.

Освоение Каршинской степи создало условия для наиболее эффективного использования вадно-земелыных ресурсов массива. Переброска Амударьинской воды в Каршинской степь повлекла за собой существенное изменение исторически сложившихся условий, вызвав образование принципиально почвообразовательных процессов по всей территории Каршинский степи и соответственно, сформировало новую эколого-мелиоратягную ситуацию. Эколого-мелиоративная ситуация на орошаемых землях Каршинской степи образовалась под воздействием антропогенных факторов, обусловленных водохозяйственное и сельско хозяйственной деятельностью. К основным показателям эколого-мелиоратинаой ситуации нами отнесены:

- глубина залегания грунтовых водькак один из основных показателей, по которому производится оценка мелиоративной ситуации. Уровень грунтовых вод на орошаемых землях Каршинской степи формировался под влиянием водоподачи на расматриваемую территорию и водоотвода с нее через коллектерно дренажную сеть.

На основании пеленах работ, рекогносцировочных обследований (1986-1990 гг.) и анализа водохозяйственной деятельности рекомендованный в зависимости от конкретных природно-хозяйственных Условий допустимые глубины залегания грунтовых водь обезпечивающие создание благоприятное мелиоративной ситуаци.

В настоящее время по данным Управления сети Кашкадарьинской области Республики Узбекистан 62 тыс.га орошаемых земель первой очереди Каршинской степи уровень грунтовых находится на глубинах выше допустимых и составляет около 1,5-2 m.

- степень засоления почвенного слоя. Вторичное засоление почв является следствием высоких восходящих скоростей и малой интенсивности инфильтрации в грунтовые воды. На современном этапе 35-40% орошаемых площадей засолено;

- интаноинюсть влагообмена между почвенными и грунтовами водами. Величина инфльтрацинного питания не должна превышать 10% от водоподачи;

- минерелизация полвной воды. Непосредственное влияние на формирование эколого-мелиоративной ситуации на орошаемых землях Каршинской степи сказывает минерализация и качество оросительной воды. С оросительной водой в почву вносится дополнительное количество солей. Ионный состав, поливной воды влияет на гидрохимические протцесси, происходящие впочве. Для первой очереди орощения Каршинской и на ключевых участках оросительная вода имеет относительно хорошее качество (минерализация от 0,95 до 1,01 г/л) и тем не менее наблвдавтся снижение урожайности хлопчатника в зависимости от минерализации полевной воды;

- минерализация и объем коллектерно-дренажных вод. Одним из факторов, явлияющих на изменение экологкческой ситуации в регионе, является значительный объем дренажно-сбросных вод, вследствие завышенных оросительных нор, который составил 870,42 млн.м3 (I991 г.). Объем и качество дренажно-сбросных вод на массивах определяется природно-мелиоративными процессами и зависят од технических характеристик оросительной и коллектирно- дренажной сети, объема и режима водоподачи, проводимых агротехнических и агрохимических мероприятий;

- степень загрязнения почв. Сельсяахозяотвнная и водохозяйственная деятельности на массиве воздействуют на почвенный покров и определяет состояние почв. Поэтому степень загрязнения почв также можно отнести к эколого-мелиоративным показателя!.

На орошаемых что приводит к ежегодному внесению минеральных удобронний норми до 800-1000 кг/га. Внисения таких ДОС удобрении фактической прибавки урожая хлопчатника недает а вызывает загрязнение почв к ухудшение эколого-мелиоративной ситуации. Выполненное рекогносцировочное обследование почв (1992 г.) показало, что орошаемые почвы засолены и загрязнены тяжелыми металлами (Rb, Sr) . Исследования по загрязнению почв химическими элементами является рекогносцировочными, поэтому они не дают возможность выявить другие источники загрязнения почв этими элементами и предложить мероприятия по снижению их вредного воздействия. Разработка мероприятий по уменьшению поступления солей тяжелых металлов на орошаемые поля и снижению их вредного воздействия является предать дальнейших исследований.

Таким образом, сложившуюся к настоящему времени на орошаемых землях эколого-мелиоративную ситуацию следует оценит как неудовлетворительную. Целью ее улучшения необходимо обосновать комплекс мелиоративных мероприятий.

Глава 2. Оценка ирригационно-хозяйственной деятельности и водохозяйственное районирование. В главе проанализирован процесс освоэная Каршинской степи за 20 летний период.

В связи с освоением Каршинской степа основной сельскохозяйственной культурой стал хлопчатник. Увеличилась водоподача, начался подаем уровня грунтовых вод, изменилась минерализация грунтовых вод, стали проявляться процесс вторичного засоления почв.

Значительные темпа роста орошаемых площадей массива по первой очереди орошения Каршинской степи, коториe за 20 лет увеличились с 50,21до 206,02 тнс.га (примерно в 4,1 раза), не сказались благоприятно на урожайности. Урожайность хлопчатника не только не достигла проектного значения (40 ц/га), но и о середины восьмидесятых годов начала снижаться. Этот процесс характерен как для всей Каршинской степ, таи и для отдельных районов (табл.1).

На опрощаемых землях первой очереди Каршиской степи кроме хлопчатника выращивается люцерна, кукуруза, имеются сада и виноградники, а также зерновые и овощи-бахченые культура. Повешение водообеспеченности на системе осуществилось путем подачи вода из реки Амударьи в Каршинскую степь а дальнейшего распределения ее внутри районов я хозяйств. Система состоит из 7 каскадов насосных станций для подачи вода в Каршинский магистральный канал и его левую ветку - Ульяновский магистральный канал протяженности 105 км. Средневегетационный расход Каршинского магистрального канала составляет 279 м3/с (1991 г.)

Межхозяйственная я внутрихозяйственная оросительная сеть предоставлена оросителями и каналами в бетонном русле, доками я закрытыми трубопроводами.

Коллектерно-дренажная сеть на рассматриваемой площади состоит из девяти шгастральных и межхозяйственных коллекторов Дошт, ЮК-4, ЮК-5, ЮК-6, ЮК-7, Ташкудук, КМК.

Наибольшее распространение на массиве получил закрытый горизонтальный дренаж, построенный на площади 178 тыс.га в объеме 1560 км. Протяженность межхозяйственных и внутрихозяйственных открытых коллекторов составляет 995 км, количество скважин вертикального древша 265 штук. Комбинированный тип дренажа размещен на площади 75 тыс.га.

Строительство дренажа привело к формированию значительных объемов коллекторной сбросных вод, которые к 1992 г. составили 1.3П млн. м3 , своло 25% от общего водозабора в целом по бассейну, а в отельных районах достигав а 38% (табл.I).

Таблица 1 Динамика водно-земельных ресурсов я урожайности по Каршинскому району (данные п/о «Кашкадарьяремвод»).

Оросительная система имеет рад недостатков: значительная извилистость а простуженность сети, высокая приподнятость над полями, балшое число мелких водораспределителей, отсутствие в ряде случаев антифльтрацианных покрытии. Все это провело к тому, что сушествуюший коэффициент полезного действия оросительной системой составляет 0,56 против 0,75 по проекту.

В настоящее время проектируют и строят технически более совершенные оросительные система в Каршинской степи, ведутся также работе по технической реконструкции старых оросительных систем.

Для сокращения ирригационного питания грунтовых вод все большее значение приобретает совершенствованные способов орошения и техники полива. Основным способом орошения является поверхностный полив. При этом способе полива имеются больше возможности для уменьшения оросительной норме, ослабления питания грунтовых вод сокращения поверхностного и глубинного сбросов. Совершенотвспавве и автоматизация техники поверхностного орошения возможны на основе использования различных поливных машин лотков, гибких и жестких передвижных трубопроводов, берущих воду из закрытых водоводов, поливов из открытых каналов с помощю сифонов и трубок, применения закрытой самозапорной и напорной внутрихозяйственной сетей, полевых подземных стационарных трубопроводов ц перфорацией по ширине междурядий и др. /Г.Ю.Шейникин, 1970. Б.Б.Шумаков, 1975, Ш.О.Мурадов, 1982/.

Одной из причин ухудшения эколого-мелиоративных условий является отставное (примерно в 4-5 раз) темпов строительства коллектерно-дренажной сети по сравнению с темпами освоения земель под орошение (таблица 2).

К настоящему времени удельная протяженность открытой коллекторно-дренажной сета составляет, в Каршинокой степи 12,02 пог.м/га (с учетом закрытого дренажа 20,5 пог.ц/га) при орошаемой площади 328 тыс.га.

Как видно из табл.2,особенно неблагоприятно положение с расширением внутрихозяйственной коллекторнодренажной сети. Коэффициент K2 да настоящего времени является недопустимо высоким при рекомендуемых его значениях не более 2.

Огромные объемы дренажносбросных вод связаны с техническим несовершенством гидромелиоративных систем, техники полива, когда больше объемы сбросных вод попадает в коллекторную сеть, и завешенными оросительными нормами.

Формирование мелиоративного состояния орошаемых земель, интегральным показателем которого является урожайность вращиваемых на них сельскохозяйственных культур, завесит от целого комплекса природных и хозяйственных факторов. Как показал анализ водохозяйственной деятельности проведенный автором в Каршинской степи, рель во формирование показателей мелиоративного состояния играет водоподача: чем больше объем ведбподачн, тем нише уровень грунтовых вод и сильнее засоление почв. водохозяйственный бассейн река мелиоративный

Все эти показатели привадят к снижении плодородия почв. По данным на ключевых участках наблюдается снижение урожайности с 32 до 19 ц/га при 27% засоленных площадей ва массиве (рис.1).

Многодетная среднегодовая минерализация оросительной воды с периода освоения изменилась в пределах 0,8-1,01 г/л. Одним из основных факторов нарастающей минерализации оросительных вод в магистральных каналах является сброс дренажной воды в ирригационную сеть, что негативно влияет на урожайность и формирование зкологичеокой ситуации.

Сформировавшиеся к настоящему времени мелиоративные условия в значительной степени отличаются от проектных решений.

География мелиоративного состояния орошаемых земель Каршинской степи и всего бассейна настолько разнообразны, что одни и те же мероприятия не могут быть приемлет для всей области.

По многолетним статистическим данным (I955-I99I гг.) авторам произведен анализ водных ресурсов бассейна реки Кашкадарья по основным показателям водозабор, возвратные вода, орошаемая площадь, валовый сбор, урокай хлопчатника и Несосена существенная доработка в ранее известное водохозяйственное районирование, разработанное учеными Института Водных проблем Академии Наук России. Весь бассейн разделен на три водохозяйственных района: Верхний ВХР, Средний ВХР, Нижний ВХР (рис.2).

Верхний ВХР занимает примерно 23% орошаемой площади бассейна и характеризуется глубокими грунтовыми водами хорошего качества, широко используемыми для водоснабжения и орошения. Почвы практически не засолены. Достаточно высокие фильтрационные свойства водовмещающих пород и незначительная минерализация грунтовых вод предопределяют возможность применения субирригации. Этот ВXР в эколого-мелиоративном состоянии является наиболее благоприятным, хотя его водообеспеченность в маловодные годы неудовлетворительна.

Средний ВХР размещается в центральной части бассейна. Основными источниками орошения здесь служат Чимкурганское и Пачкамарское водохранилища с объемом 760 мян.м3. Качество оросительной воды в Пачкамарском водохранилище неудовлетворительное с минерализацией 1,8-2 г/л. Средне взвешенная оросительная норма составляет 8,9-9,5 тыс. Высокие фильтрециояше потери из оросительной сети и недостаточность коллекторно-дренажной сети способствуют высокому стоянию грунтовых вод и развитию процессов вторичного засоления почв.

Нижний ВXP занимает третью часть рассматриваемой территории. Для орошения здесь используется Амударьинская вода, поступающая по Каршинскому магистральному каналу с минерализацией О,9-1,0 г/л. Межхозяйственная оросительная сеть представлено в бетонной облицовки с КПД 0,72, внутрихозяйственной лотковой сетью и каналами в бетонной облисовке. КПД хозяйственной оросительной сети 0,8.



Дренаж, в основном, горизонтальный закрытий, удельная протяженность 20,5 пог.м/га. Удельный водозабор по Каршинскому району составляет 12,5 тыс.м3/га, удельный водоотвод 5.212 тыс.м/га (1992 г.). Существующие мелиоративное состояние характеризуется следующими показателями: УГВ 2,5 - 3,0 м, засоленные площади составляют 35-40%, почвы загрязнены остатками удобрений и тяжелыми металлами.

Для оценки использования водных ресурсов для орошения составлено упрощенное уравнению водного баланса, по которому за период с 19% до I991 гг. произведены расчеты. Анализ результатов расчета показал, что в бассейне р.Кашкадарья все сильнее ощущается дефицит водных ресурсов, особенно в среднем ВХР, что характеризуется снижением удельного водозабора.

В 1990 г. удельный водозабор в целом до бассейну составил 8,8 гас.мэ/га, для верхнего ВХР - 8,5; среднего - 8,8;, нижнего - 10,5 тыс/га. В 1984 году удельные водозаборы были; соответственно, 10,9 по бассейну, 8,4 - для верхнего; 9,1 - для среднего и 13,7 тыс./га - для нижнего ВХР.

Для экономии водных ресурсов в условиях везаооленннх грунтов и слабоминерализованных грунтовых вод предлагаются специальные устройства "Каскад", разработанные автором, обеспечиваюше создание и поддержание субирригации в отдельные периода вегетации.

Экспериментальными исследованиями установлено, что при гидкарбонатном типе засоления почв, без дополнительных профилактических мероприятий, возможно применение субирригации на землях с минерализацией грунтовых вод 1,5 г/л, a при сульфатном - 2,0 г/л. / А.О.Налойченко, Л.Д.Мещерякова, 1982/.

По данным наблюдений Управления коллекторно-дренажных сетей производственного объединения "Кашкадарьяремвод" (1985-1991 гг) минерализация воды в коллекторах Камашинского района (Акрабад, Правда, Джамбасай) не превышает 2,0 г/л. В 1989-1990гг. автором были проведены экспериментальные исследования по субирригации на коллектор Акрабад. Для этого было использовано устройство регулированию воды и коллекторе, разработанное Г.Ю.Валуконисом, Ш.О.Мурадовом (а.с. № 990952, I49I953) (рио.3а).

Расчет осуществлялся по следующим формулам:

Исследования авторе показала, что регулирующие устройства следует уста навяливать не в единичном, а в каскадном порядка (рас.36). Тогда экономический эффект сооружения, связанный с явлением субирригации ва орошаемых землях, увеличивается с ростом площадей, на которых: происходит подъем уровня грунтонос вод. Для количественной оценки плоившей соубиррвгацией, автором предложена вогая технология способе во регулированию коллекторно-дренажного стока с помощью устройства "Каскад" я применены ноше расчетные формула для оценки зова подпора грунтонос вод вблизи коллекторов и дрен:

ДH (x, t)= H 0 erfcл

где H (x, t) - подъем уровня грунтовых вод под влиянием изменения уровня воды в коллекторе Н°м;

л - специальная функция

х - расстояние от ypeзa воды в нал лекторе до расчетной точки, м.

Глава 3. Методика прогнозирования мелиоративного состояния орошаемых земель в Каршинской степи. На современном этапе развития орошения значительно возрастает роль мелиоративных прогнозов для оценки принимаемых проектных решений.

Основные положения современной методики расчета водно-солевого режима почвогрунтов с формулированы в работах И.П.Айдарова, В.А.Барона, Н.Н.Веригина, А.И.Голованова, Я.А.Пачепокого, Л.М.Рекса, Э.А.Соколенке, М.Г.Хубларяна, Б.С.Шеркукова, В.М.Шестакова, Д.Ф.Шульгяна, В.Н.Эмиха, А.М.Якиревичн и других.

Для условий Средней Азии, как правило, при прогнозах водносолевого режима (ВСР) почв использовалась достаточно простые одномерные модели селепвреносв, не учитывающие ионно-обменных процессов, так как емкость поглощения сероземов достаточно низкая. В данной работе нами сделана подай выполнить прогаозироввние ВСР почв по многокомпонентной модели солепереносап\ /Л.М.Рекс а А.М.Якиренич, 1989 г. .которая учитывав не только минералазацию, но и качество оросительной воды, а также ионообменные процессы в сероземных почвах.

Для ее использования были проведены специальные исследонноя на клетевых участках в совхозе им.Чули Бегимкулова я выполнены лабораторные опыты по оромнасан монолитов с целью определения гидрохимических параметре модели. Рекогносцировочная волевая съемка была проведена на площади 24 га, занятой хлопчатником я лщериой. Одновременно о солевой оъешов производился отбор монолитов для определения параметров солеперенооа. Лабораторные исследования проводились во ВНИИГиМе. На основе проведенных экспериментов по промышам монолитов получены следующие значения гидрохимических параметров.

Определенные авторам гидрохимические параметре использовались дня прогноза ВСР почв я обоснования величины промавдах норм.

Прогноз ВСР почв выполнялся по програше "Was 061" для двух ключевых участков: земли совхоза им.Чуди-ота я совхоза им. Чуля Бегимкулова.

Выполненные по модели прогнозы ВСР для почв кяючевох участков повазали, что при принятой оросительной норе для ляопчатнека 9300 м/га и лицерны 11100 м3/га в существующих параметрах дренажа ( ндр = 3,0-3,5 м я В = 200 и) следует спадать расслоение почв и создание благоприятной мелиораивной ситуации.

Глава 4. Рекомендация по эколого-меляоративваго состояния орошаемых земель Каршинской степи. На основе результатов прогноза ВСР почв разработан» рекомендация по улучшению эколого-меляоратяшого состояния орошаемо земель Каршинской степи, которые включают комплекс следующих мелиоративных мероприятий: прошивку засоленных земель, обоснованный режим орошения, 17 тивную эксплуатация коллекторно-дренажной сети и субиррягацию на орошаемых слабозасоленных землях. Величины промывных норе определены на монолитах и рассчитаны по модели влагопереноса. Промывная норма для среднезасоленных почв составив 2,5-3,5и/га. Для промывки сильнозасоленных земель потребуется более 6,0- 10,0 тыс./га. Такие земли рекомендуется промывать втечение,2-3 лет в соеннезимний период эксплуатационными предаваема нормой 3-5 тыс.мга, не выводя из сельхозоборота.

После проведения прошвов дю регулирования в оптимальных пределах водно-солевого режима почв следует осуществлять обоснованный по модели ВСР режим орошения.

Выполненные расчеты показали, что оросительная норма хлопчатника должна составлять 8,9, а люцерны 10,6 тно.м3 для совхоза им.Чули Бегамкулова. Для совхоза им.Чули-ота оросительная норма хлопчатника 9,3 м3/га, леюцерны 11,1 тыс.м3/га. При этих оросительных нормах на фоне горизонтального дренажа, обеспечивающего поддержание УГВ на допустимых глубинах (2,2-2,5 м), создается благоприятный ВСР на незасоленных о бозяооленных землях.

На засоленных землях требуется проведение промывок на фоне дренажа по рекомендованным величинам промывных норм.

С целью создания благоприятной мелиоратишой ситуации для рассматриваемых условие можно рекомендовать режим орошения для хлопчатника и люцерны дифференцированно в зависимости от леталогичеокого состава почвогрунтов и степени засоления почв (табл.4).

В условиях Каршинокой степи КДС недостаточна эффективна. Основной причиной является неудовлетворительное качество строительства и малая глубина дренаже, особенно в районах сильнозасоленных площадей. В ряде случаев имеет место недоуглубление древ и коллекторов даже до проектных отметок. Указанный недостаток относится, главным образом, в тем древам которые впадают в коллекторы, построенные взрывным способом такие коллекторы быстро заплывают и дно поднимаются. Кроме того, мала относительная протяженность на гектар опрощаемое площади.

Недостаточный диаметр труб на построенных переездах через дрены, которые забивать мусором создают подпоры воды в дренах, уменьшает эффективность их десавия.

В целях улучшения эффективного использования КДС рекомендуются. мероприятия по восстановлению существующей КДС.

Значительные объемы сбросных вод также затрудняют работу КДС. Все это не обеспечивает поддержание УГВ в вегетационный период на допустимых глубинах.

Рекомендуемые автором допустимые глубины поддержания грунтонос вод приведены в табл.5.

В условиях не засоленных почв и грунтов при коэффициенте фильтрации последних более 0,2-0,4 м/сек и при минерализации грунтовых вод не превашающей 2 г/л возможно применение регулирующих устройств на коллекторах с целью подпоре грунтовых вод и их использования для субирригации.

ВЫВОДЫ

1. Переброска Амударьинской вода в Каршинской магистральный канал (КМК) в 1973 году должна была создать наиболее эффективноные условия для использования водио-земельннх ресурсов массива. Однако наряду о положительным эффектом произошло и нежелательные изменения эколого-мелиоративаных условий региона, заключающиеся в следующем: за 20 лет освоения не была достигнута проектная урожайность хлопчатника (1973 г. - 26,3 ц/га, 1978 г. - 27,8 ц/га, 1990. - 22,8 ц/га), начался ннтенсиный подаем УГВ (до орошения грунтовые воды залегали на глубине 5-15 м и более) в 1973 г. со 3-4 и/год, 1974 г. - 2,34 м/год, 1978 г. - 1,67 и/год, I980 г. - 0,22 год, I991г. - 0,12 м/год. К настоящему время 35-40%к орошаемой плошоды засолено. Увеличилась минерализация оросительной воды, минерализация и объем стока коллекторно-дренажных вод. Внесение повешенной нормы минеральных удобрения, постесидов и ядохимикатов назвали загрязнение почв.

1. По многолетним статиотичеаким данным (I973-I99I гг.) проанализирована водохозяйственная деятельность в Каршинской степи. Выявлено, что к настоящее времени удельной водозабор составляет 8 тыс.м3 при КПД равным 0,56 (проектный 0,75), что недостаточно для хлопково-люцернового севооборота.

2. При уточнении водохозяйственного районирования всего бассейна реки Кашкадерья выделено три водохозяйственных района.

Для каждого района составлен упрощенный водохозяйственный баланс и найдены корреляционные связи между объемами водозабора и возвратных вод для разработки математических моделей использования водах ресурсов.

3. Исследована эффективность субирригации и шявяены площади для ее эффективного применения. Предложен способ регулирования коллекторно-древахного стока при помощи специально разработанного устройства "Каскад". Предложена расчетные формулы для количественной оценки зоны подпоре грунтошх вод вблизи коллекторов и дрен, что дает возможность рассчитывать площади влияния регулирующих устройств я определить рациональные расстояния между ниш, а также разработать рекомендации по совращению оросительных норм в зонах субиррягации.

5. Выполнен прогноз водно-солевого режима орошаемых земель Каршинской степи, для чего использована многокомпонентная модель солепереноса. Проведан» полевые исследования и лабораторные параметра модели для рассматривавших условий. Выполненные по модели расчеты позволили обосновать величины оросительных норм (9,3 -11,1тыс.м/.нетто), обеспечивающие поддержание благоприятного водно-солевого режима почв при допустимых урошях грунтовых воя.

4. Для улучшения эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель необходимо строго соблюдать мероприятия, включающие в оебя промывку засоленных земель, обоснованный водно-соленвыми прогнозами режим орошения, рациональную эксплуатацию коллектерно-дренажной сети, включая регулирование уровня в открытых коллекторах для создания субирригации.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ АВТОРОМ ОПУБЛИКОВАНО 22 РАБОТЫ, ОСНОВНЫЕ ИЗ КОТОРЫХ СЛЕДУЮЩИЕ

1. Исследование метола расчета критического уровня залегания грунтовых вод на орошаемых землях. Тезисы докладов Всесоюзной научно практической конференции молодых ученых по проблеме "Экологическое совершенствование мелиоративное систем" М.: ВВИИЬМ, 1989, 0,04 п.л. (в соавторстве).

2. Критерий оценки мелиоративного состояния орошаемых земель. Журнал "Сельское хозяйство Узбекистана". Ташкент, 1989, JS 6, ОД п.л. (в соавторстве).

3. Некоторые проблему подземной гидросферы Китабо-Шахрисабской иожгорной лядины, Тезисы докладов научнопраятлчеоной конференции молодых ученых и специалистов Средней Азии по экологическим проблемам бассейна Аральского моря. Нукус, 1992, 0,04 п.л. (в соавторстве).

4. Рекомендации по стабилизации подземных вод бассейна реки Кашкадарья. Журнал "Сельское хозяйство Узбекистана". Ташкент, 1992, Jt 8,9 0,22 ц.л. (в соавторстве).

5.Рекомендации по улучшению экодого-мелиоратавного состояния орошаемых земель первой очереди Каршинской стели. М.: ВНИИГиМ, 1992, 1,36 п.л. (в соавторстве).

6. Эколого-меляоретивное воздействие субирригации в аридной зоне. М.: Труды ВНИИГиМ, 1992, 0,21 п.л. (в соавторстве).

7.Изменение гидрогеолого-мелиоративных условий под влиянием ирригационных систем. М.: НТК ШШ, 1992, 0,04 п.л.

Размещено на Allbest.ru

...