Файл: Панадиади, А. Д. Проблемы мелиоративного устройства нечерноземной зоны.pdf

Обобщенную характеристику рельефа наиболее полно можно составить на основе гипсометрических графиков, которые позво­ ляют определить (рис. 29): площади F и приведенные длины L во­ досбора, соответствующие любой отметке поверхности Я; поверх­

Гидрогеологические условия. Эти условия оказывают сущест­ венное влияние на водный режим зоны аэрации и поверхностных водотоков, а также на формирование и использование подземных водных ресурсов. Этим и объясняется все возрастающее внимание, которое уделяется анализу и оценке гидрогеологических условий при разработке вопросов, связанных с мелиорацией земель и ис­ пользованием водных ресурсов.

Изучение гидрогеологических условий характеризуется трудо­ емкостью и высокой стоимостью, поэтому во всех случаях следует стремиться к получению только тех характеристик, которые дей­ ствительно могут быть использованы при разработке намечаемых 1иероприятий и недоучет которых может отрицательно сказаться на ожидаемых результатах.

Применительно к задачам, которые приходится решать при со­ ставлении схем водно-мелиоративного устройства в нечернозем­ ной зоне, характеристика гидрогеологических условий должна

по высоте ДК; 3 — кривая изменения ширин водосбора по высоте В ; 4 — кривая при­ веденных длин водосбора L.

194

состоять из двух разделов. В первом освещается общая характе­ ристика гидрогеологических условий рассматриваемого региона, запасы, современное и возможное использование подземных вод­ ных ресурсов. Во втором с возможно большей подробностью раз­ бирается гидрогеология верхней (покровной) толщи земной по­ верхности.

В общей характеристике гидрогеологических условий, которую составляют на основании имеющихся отчетных и литературных данных, приводят сведения и материалы, перечисленные на стра­ нице 81.

Под верхней (покровной) толщей следует понимать толщу зем­ ли, охваченную процессами почвообразования и непосредственно сказывающуюся на водном режиме и химизме корнеобитаемого слоя, а также определяющую характер необходимых мелиоратив­ ных мероприятий. Мощность этой толщи зависит от физико-гео­ графических условий, рассматриваемой территории и ее литологии и не должна превышать 2,5—3,0 глубин дренирующих каналов, то есть 5—7 м, максимум 10 м. В случаях, когда ближайший к по­ верхности выдержанный водоупорный слой залегает на меньшей глубине, мощность покровной толщи принимают равной глубине залегания водоупора. Приводить подробную характеристику верх­ ней толщи на большую глубину (по некоторым рекомендациям до 50 м и более) не имеет смысла по следующим соображениям:

характер почвенного покрова, водного режима и химизма кор­ необитаемого слоя отражает с достаточной полнотой влияние фи­ зико-химических и биологических процессов, протекающих в под­ стилающих породах, а также взаимовлияние залегающих глубже этого слоя водоносных горизонтов;

существенное влияние на работу горизонтального дренажа, как известно, оказывает толща, не превышающая 2,0—2,5 глубины его закладки.

Гидрогеологическую характеристику верхней толщи составля­ ют на основании имеющихся изыскательских, исследовательских и литературных данных, дополняемых в случаях необходимости спе­ циально проводимой гидрогеологической съемкой. В этом разделе освещают литологию покровной толщи, встреченные в ней водо­ носные горизонты, глубину и выдержанность их залегания, напорность, источники и зону питания, зону высачивания, химизм воды, связь с поверхностными водоисточниками, уровенный режим, де­ биты.

Кроме перечисленных данных, приводят сведения о механиче­ ском составе, порозности, удельном и объемном весах, высоте и скорости капиллярного поднятия; о коэффициенте фильтрации и водоотдачи пород, слагающих покровную толщу, основные инже­ нерно-геологические характеристики (угол заложения откосов, допускаемое напряжение, просадочность и др.).

Помимо текстовой части составляется гидрогеологическая кар­ та с подробной легендой. Эту карту следует составлять в возмож­

но более крупном масштабе и по возможности совмещать с поч­ венной картой.

Климатическая характеристика. Климатическую характеристи­ ку приводят с такой степенью подробности, чтобы можно было оценить влияние климатических факторов на формирование ланд­ шафтов, на питание поверхностных и подземных вод и на различ­ ные отрасли народного хозяйства.

Описание и анализ климатических особенностей рекомендует­

число дней с осадками, продолжительность, интенсивность; про­ должительность, частота и повторяемость бездождных периодов по месяцам;

снеговой покров — начало, конец, продолжительность, устой­ чивость на протяжении зимы; высота и ее динамика по элементам рельефа; запас воды в снеге к началу снеготаяния в зависимости от элементов рельефа и характера растительного покрова; начало, продолжительность, характер и интенсивность снеготаяния;

температурный режим воздуха и почвы — среднегодовые и среднемесячные температуры воздуха и почвы, амплитуды и край­ ние значения; изменения температур от месяца к месяцу, а в пе­ реходные периоды (от зимы к весне, от лета к осени) от декады к декаде; глубина промерзания и скорость оттаивания почвы для основных ландшафтов; даты перехода среднесуточных температур через —25, —15, —10, —5, 0, +5, +10, +15° С и продолжитель­ ность периодов с температурой выше (для положительных) и ни­ же (для отрицательных) этих значений; сумма температур за пе­ риод со среднесуточными температурами больше +10 и +15° С, влияние на температурный режим рельефа и экспозиции склонов; радиационный баланс (годовой, по сезонам года) для различных видов подстилающей поверхности; длительность накопления тем­ ператур почвы до величин, определяющих начало весенних сель­ скохозяйственных работ и сева основных сельскохозяйственных культур;

заморозки — характер, первый осенний и последний весенний заморозок и их связь с элементами рельефа, продолжительность заморозков, крайние значения температур; длительность безмо­ розного периода;

оттепели — частота, продолжительность, сумма положительных температур, сохранность снегового покрова;

влажность воздуха (годовая, по месяцам и по сезонам года) — -абсолютная и дефицит; засухи — частота, длительность, темпера­ туры воздуха;

196

влажность почвы — по месяцам и основным периодам года для основных почвенных разностей и основных видов угодий (пашня, пар, луг, лес) в зависимости от приуроченности к элементам рель­ ефа; запасы общей и продуктивной влаги в почве;

испаряемость и испарение с поверхности суши — за год, по ме­ сяцам и по периодам года. Соотношение между количеством вы­ падающих осадков, влажностью воздуха, испаряемостью и испаре­ нием;

ветер — скорости и направление ветров (среднегодовые и по месяцам), число дней с ветром; штили, их частота и продолжи­ тельность; энергетические ресурсы ветра по выделенным ланд­ шафтам;

выводы — оценка влияния климатических факторов: на условия образования и развития ландшафтов; на условия ведения сельско­ го и лесного хозяйства, а также на другие отрасли народного хо­ зяйства, развитые в республике (области); потенциальные ресур­ сы климата.,

Климатическую характеристику приводят обычно на основа­ нии данных наблюдений на метеорологических и агрометеоро­ логических станциях, расположенных в границах рассматриваемой территории, с привлечением в случаях необходимости данных по станциям соседних районов.

Материалы обрабатывают по принятой в системе Гидромет- службы методике с той лишь разницей, что, кроме среднемного­ летних значений, все количественные характеристики приводят для различной обеспеченности. По мнению автора, следует приво­ дить данные, отвечающие 5, 10, 25, 50, 75 (80) и 95%-ной обеспе­ ченности. Такие данные позволяют, как показывает практика, вы­ полнять расчеты и сопоставления практически для всех отраслей народного хозяйства.

Наибольшие трудности при характеристике климатических ус­ ловий обычно возникают при установлении величин испаряемо­ сти и испарения почвой, которые из-за отсутствия данных прямых наблюдений приходится определять по формулам. Из многочис­ ленных предложений, высказанных разными авторами по этим вопросам, нам кажется, что величину испаряемости наиболее пра­ вильно определять, пользуясь приемами, предложенными В. С. Ме­ зенцевым или Д. И. Шашко.

По предложению В. С. Мезенцева [54], годовое значение испа­

Внутригодовое распределение определяют пропорционально величине среднемесячных дефицитов влажности; их годовую сум­ му принимают равной 100.

197

Если нет данных о дефиците влажности воздуха, величину ис­

мм. рт. ст.;

t — среднемесячная температура воздуха, °С.

Д. И. Шашко [127] рекомендует величину годовой испаряемо­

определить с достаточной точностью по графикам А. А. Констан­ тинова (рис. 17). Применимы и другие способы — по разнице между осадками и стоком, по формуле В. С. Мезенцева и др.

При определении энергетических ресурсов ветра следует поль­ зоваться методикой, изложенной в работах Энергетического ин­ ститута Академии наук СССР [20]. Несомненный интерес, особен­ но по таким районам, как Кольский полуостров, Прибалтика, Бе­ лоруссия, Архангельская область, представляет уточнение карт ветровых зон [37] и ветроэнергетического потенциала [116].

Рис. 30. Изотермы среднегодовые и за вегетационный период:

1 —■ изотермы среднегодовые; 2 — изотермы вегетационного периода.

198

наиболее целесообразно основывать на бонитетах климата. Поэто­ му самым правильным в таких случаях является проведение бо­ нитировки климата региона, охватываемого схемой [127].

Текстовую часть климатической характеристики иллюстрируют графиками и картами, характеризующими изменение описывае­ мых элементов по территории или во времени. В качестве примера на рисунках 30 и 31 приведены такие иллюстративные материалы по Барабинской низменности.

Итогом климатической характеристики является карта клима­ тических районов. Она может быть заимствована из климатиче­ ских справочников, издаваемых в настоящее время по каждой области, или составлена специально.

Климатическое районирование проводят по методике, принятой в органах Гидрометслужбы, однако такое районирование возмож­ но и по меньшему числу показателей. В таблице 44 в качестве при­ мера приведены показатели, на основе которых автором было вы­

водят общие сведения, необходимые для того, чтобы можно было уяснить направленность процессов почвообразования, закономер­ ности в пространственном распределении почвенно-растительного покрова и его взаимосвязи с условиями формирования ландшаф­ тов.

199