Файл: Ахмедов, Х. А. Осушительные мелиорации учебник для гидромелиоративных факультетов технических и сельскохозяйственных вузов.pdf

»того региона, хлоридное засоление присутствует как в среднем, так и верхнем ее течении.

Ярким примером гидрохимической зональности могут слу­ жить конусы выноса рек Центральной Ферганы.

Грунтовые воды находятся в постоянном движении. Они непрерывно пополняются за счет фильтрации из рек, озер, во­ дохранилищ, каналов, оросительной воды на полях, притока воды с вышерасположенных участков и, наконец, за счет конден- / сации водяных паров в почве и просачивания атмосферных осадков. Это приходные статьи.

К расходным статьям грунтовых вод'относятся транспирация растениями, испарение с поверхности почво-грунтов, подземный отток в сторону по уклону местности. Если приходные статьи преобладают над расходными, то уровень грунтовых вод повы­ шается и наоборот.

Движение грунтовых вод происходит под действием силы тяжести или гидродинамического напора. Скорость передвиже­ ния зависит от водопроницаемости почво-грунтов, которая ха­ рактеризуется значением коэффициента фильтрации и зависит от литологии грунтов. Величина гидродинамического напора-, создаваемого рельефом, рекой, каналом или водохранили­ щем, измеряется нередко в пределах сотен или даже тысяч мет­ ров.

Если грунты, лежащие выше основного напорного водонос­ ного слоя менее водопроницаемы, то движение воды происходит преимущественно в вертикальном направлении (в данном слу­ чае снизу вверх). Это явление называют вертикальным водооб­ меном. Движение воды из основного водоносного слоя в верх­ ние слои почвы происходит под действием гидродинамического напора.

Напорные подземные воды (артезианские) нередко мешают действию горизонтального дренажа, снижают его эффектив­ ность; для снятия напорности часто прибегают к помощи верти­ кального дренажа.

На режим грунтовых вод влияет в о д о н о с н о с т ь рек. Расход воды в реке зависит от количества осадков, выпавших в ее бассейне, и от колебания температуры воздуха в вегетацион­ ный период. При дружном таянии снега на водосборной площади или интенсивном таянии льда на ледниках водоносность рек увеличивается, образуются паводки. В этих условиях при выхо­ де реки из берегов увеличивается затопляемая площадь, больше воды просочится в грунт, и грунтовые воды получают пополне­ ние. Кроме того, пополнению запасов грунтовых вод и подъему их уровня способствуют обильные поливы сельскохозяйствен­ ных культур, излишние сбросы воды в пониженные места, раз­ ливы ее по дорогам, пустырям и др.

В орошаемых районах осадки обычно оказывают наиболее заметное влияние на подъем уровня грунтовых вод только в

24

период с февраля по май, когда испарение и транспирация сни­ жены.

На режим грунтовых вод влияют техническое с о с т о я н и е о р о с и т е л ь н о й сети, несовершенная техника самотечного орошения, отсутствие планировки поверхности поливных участ­ ков.

В Узбекистане из источников орошения ежегодно забирается

потери распределяются так: магистральные каналы—10%, рас­ пределительные каналы—25%, внутрихозяйственная сеть 65%. Большие потери во внутрихозяйственной оросительной сети объ­ ясняются тем, что общая протяженность внутрихозяйственных каналов сравнительно велика, они работают периодически, малы­ ми расходами, водораспределение зачастую проводится без водооборота и техника полива несовершенна. При орошении несплапированных полей расход оросительной воды за счет неровности рельефа увеличивается на 20—30% (Голодная степь). Большая часть всех этих потерь идет на пополнение запасов грунтовых вод.

Потери воды на испарение с водной поверхности каналов в общей сложности не превышают 0,5—1%, а потери по техниче­ ским причинам достигают значительной величины (15—25% го­ ловного водозабора).

Из приведенных данных следует, что в первую очередь необ­ ходимо добиваться увеличения КПД оросительных систем, что­ бы не только можно было более производительно использовать поливную воду, но и улучшить мелиоративное состояние ороша­ емых земель. Так как 60—65% потерь воды приходится на внутрихозяйственную оросительную сеть, улучшать водополь­ зование необходимо в первую очередь в колхозах и совхозах.

Ряд исследователей (Б. С. Коньков, Е. Г. Петров, Б. М. Ге­ оргиевский, В. М. Легостаев) считает, что подъем горизонта врды в действующих каналах влияет на подъем уровня грунто­ вых вод на расстоянии до 1 км от канала в обе стороны, при глубине залегания грунтовых вод в 1,5 м.

Следовательно, в мелиоративно неблагополучных районах необходимо закрывать оросительные каналы на невегетацион­ ный период, а питьевое водоснабжение перевести на водопро­

водную (артезианскую) воду.

Не следует заилять коллекторно-дренажную сеть сбросом по­ верхностных вод, создавать подпор в коллекторах с целью водо­

ных культур. Там, где грунтовые воды близко залегают к поверх­ ности1земли, после полива резко поднимается их уровень. Это происходит потому, что расход грунтовых вод прекращается, а

25

поливная норма значительно больше нормы, рассчитанной по дефициту влажности. Применение проектных или плановых ре­ жимов орошения в значительной мере зависит от техники поли­ ва, т. е. от правильного выбора ее элементов. При самотечном поверхностном орошении часто нарушают установленную нау­ кой и практикой длину борозд. В результате происходит вынуж­ денный перелив поливной нормы: вместо положенных 800— 1200 нередко льют 1500—2500 м3/га. Это ускоряет процесс смыкания

Амударьи, Голодная степь), особенно там, где еще недостаточна удельная протяженность или совсем нет дренажа, промывные поливы большими нормами резко поднимают уровень грунтовых вод. Величина испарения с поверхности почвы в промывной пе­ риод (осенью) незначительна. Промывка засоленных земель в весенний период оттягивает начало сева, сокращает срок веге­ тации хлопчатника, снижает его урожайность.

Уровень грунтовых вод зависит от с о с т а в а с е л ь с к о ­ х о з я й с т в е н н ы х к у л ь т у р . Из суходольных культур срав­ нительно небольшую оросительную норму (3000 м3/га при глубоких грунтовых водах) имеют зерновые колосовые. Хлоп­

впределах 25—30 тыс. м3/га и более.

Встарой зоне орошения Голодной степи в результате увели­ чения посевов риса уровень грунтовых вод в 1953 г. поднялся по сравнению с 1949 г. в Мирзачульском районе на 44 см, в Сырдарышском — на 20 см.

Рис •—экономически выгодная культура, и поэтому площадь под этой культурой, равно как и урожайность, следует увеличи­ вать, соблюдая при этом увязку с режимом источника орошения и районированием рисосеяния. Рис часто сеют в мелиоративно­ неблагополучных районах (Центральная Фергана, Бухара, Хо­ резм) хлопковой зоны. Это следует запретить категорически, отводить под рис пойменные земли и низины, не допуская черес­ полосицу.

Необходимо отметить, что режим грунтовых вод в естествен­

гими словами, в регулировании уровня грунтовых вод участвует

26

и «сухой дренаж»— понижение уровня грунтовых вод за счет испарения с поверхности неорошаемых земель. С уменьшением площади «сухого дренажа», т. е. по мере освоения неиспользуе­

и- др.).

По расчетам С. Л. Миркина (1960), при стопроцентном оро­ шении земель инженерной оросительной системой (при КПД около 0,70) подъем грунтовых вод до критического уровня про­ изойдет при исходной глубине их залегания в 10 м через 15 лет,

Рис. 2. Схема повышения уровня грунтовых вод для такырно­ солончаковых почв в зависимости от КПД оросительных сис­ тем, КЗИ и глубины залегания грунтовых вод (по С. Л. Мир-

кину):

Т (лет) — время поднятия грунтовых вод до критического уровня (оросительная норма 6 т и с . Msiza); Н — исходная глубина залегания грунтовых вод, м; а — коэффициент земельного использования; т) — коэффициент полезного дей­ ствия оросительных систем.

при глубине 25 м — в течение около 50 лет. Взаимосвязь между временем подъема грунтовых вод Т, исходной глубиной их зале­ гания Н, КЗИ (а) и КПД (tj) показана на рис. 2. Если повы­ сить производительность оросительной системы (КПД), соот­ ветственно отодвинется время подъема грунтовых вод Т до кри­ тической глубины.

В зоне рассеивания резкий подъем грунтовых вод наблюда­ ется в первые годы освоения целинных земель. Так, в совхозе «Пахтаарал» в первые годы орошения (1924—1925) грунтовые воды поднялись больше чем на 5 м, а за последующий период (с 1925 по 1955 г.)— лишь на 3 м. Это объясняется тем, что с приближением грунтовых вод к поверхности земли сильно уве­ личивается расход влаги из почвы на испарение и транспира­ цию.

Резкий подъем уровня грунтовых вод в первые годы ороше­ ния вызывается повышенной некапиллярной порозностыо (во-

27

допроницаемостыо) грунтов, образовавшейся в результате мно­ голетней деятельности животных и растительных организмов. По данным СоюзНИХИ, в Голодной степи на 1 М2 насчитывает­ ся до 1000 нор землероющих животных и ходов от разложив­ шихся корней растений. Диаметр этих ходов 2—8 мм. Во время осенне-зимних влагозарядковых поливов (яхоб) и промывки засоленных целинных земель часто наблюдается «кипение»—• обильное вытеснение водой воздуха; приходится длительное время поддерживать постоянный горизонт в чеках, не прекра­ щая подачу воды на поле из участкового распределителя. В та­ ких случаях рекомендуются тщательная капитальная плани­ ровка, глубокая вспашка и другие агротехнические мероприя­ тия. Со временем происходит снижение водопроницаемости верхних горизонтов почвлл под действием поливов и обработок. Вода разрушает агрегаты почв, уплотняет их, заиляет некапил­ лярные и капиллярные ходы.

§ 7. Промывка засоленных земель

Как уже отмечалось, основным средством борьбы с засоле­ нием орошаемых земель служит промывка их. Промывные по­ ливы пока являются единственным незаменймым мероприятием по удалению излишних солей, повторяющимся несколько раз в зависимости от степени засоления почв и наличия дренажа. Размер промывной нормы зависит в первую очередь от степени засоления почв, состава солей, глубины промываемого слоя, водно-физичёских свойств почв, глубины залегания и минерали­ зации грунтовых вод, времени и техники проведения промывных поливов, подготовки почв к промывке, степени дренированности почв и т. д.

На слабозасоленныхземлях суммарные промывные нормы колеблются от 1,5 до 4 тыс. м3/га на хорошо дренированных легких почвах и от 2 до 5 тыс. м3/га на слабодренированных тяжелых почвах. На среднезасоленных легких пойвах применя­ ют промывную норму 1,5—6 тыс. м3/га, на тяжелых почвах — 2—8 тыс. м3/га. Сильнозасоленные почвы и солончаки (легкие и средние по механическому составу) промывают нормой б—10 тыс. м3/га, тяжелые—8—12 тыс. м3/га. Слабозасоленные почвы промывают в дренажных условиях 1—3 раза, среднезасолен­ ные—1—4 раза, снльнозасоленные почвы и солончаки—3—б раз. После каждой промывки положено делать перерыв: на лег­ ких почвах 2—3 дня, на средних—3—4, на тяжелых—6—7 дней.

28