Файл: Лещинский, Г. Т. Ресурсы временного поверхностного стока пустынь Средней Азии и Западного Казахстана.pdf

с добавкой отдува в количестве 10% к весу битума; со­ отношение битума и песка составляло 1:10), полиэтиле­ новые пленки, растворы полистирола и латекса АРМ-15. Приготовление битумно-песчаной смеси производилось так же, как и при строительстве площадок размером в 1 га (способ бывшего пастбищно-мелиоративного тре­ ста приМСХ ТССР) по способу СоюздорНИИ. Целью строительства этих площадок было получение стоковых характеристик за более короткий период при различных режимах выпадения искусственного дождя.

Для создания искусственного дождя, отражающего характер выпадения осадков в условиях пустынь, была принята модель дождевальной установки Государствен­ ного гидрологического института с некоторым усовер­ шенствованием ее отдельных узлов. Дождевальная уста­ новка позволяла создавать дожди с интенсивностью от 0,03 до 1,1 мм/мин. на площади в 3 м2.

Кроме того, на экспериментальных площадках зафикси­ ровано около 20 случаев стока, вызванных естественными дождями слоем 0,4—28 мм, при средних интенсивностях

0,004—0,046 мм/мин_

В результате анализа полученных данных о стоке с

они составляли 0,35—0,50, на пятый — 0,30. Коэффициен­ ты стока, соответствующие пятому году эксплуатации площадки (Палван-Кую), вызывают сомнение, по-види­ мому, они занижены, так как при вычислении их были приняты осадки по близлежащей площадке Эгри-Кую I [61. Учитывая локальное выпадение осадков в условиях пустыни, производить вычисления коэффициентов стока таким приемом не рекомендуется. После пятого года экс­ плуатации площадки Палван-Кую, производился ее pe­

монт (трещины на поверхности покрытия, образующиеся

врезультате резкого изменения температур и отверстия

впокрытии, возникшие вследствие прорастания расти­ тельности, заливались расплавленным битумом). После

ремонта площадки коэффициенты стока достигали зна­ чений, наблюдавшихся в первый год ее эксплуатации

(0,92—0,98).

3. На площадке с плохим качеством строительства битумно-песчаного покрытия (толщина его меньше про­ ектного, по-видимому, было нарушение и технологии приготовления битумно-песчаной смеси), на второй год ее эксплуатации коэффициенты стока составляли 0,68— 0,78, а па третий год-— они были несколько меньши­ ми [301.

4.Коэффициенты стока с экспериментальных площа­ док в районе такыра Каррыкуль изменялись в пределах 0,80—0,98. Наибольшие коэффициенты стока наблюда­ лись на площадке, покрытой битумно-песчаным асфаль­ том с добавкой отдува.

5.Величина коэффициента стока с битумно-песчаного покрытия зависит от качества его и срока эксплуатации. Слой осадков и интенсивность дождя не оказывают су­

пленки и других применяемых материалов не дали поло­ жительных результатов.

Между слоем стока с искусственных водосборов с

Эта зависимость характеризуется коэффициентом корреляции, близким к единице, что обусловлено незна­ чительными, почти постоянными потерями стока и по­ этому может быть принята за расчетную.

Зная слой осадков за расчетный период, которые мо­ гут быть получены из материалов наблюдений на метео­ рологических станциях, и норму их (см. карту, рис. 1), нетрудно получить слой стока по выражению (17).

Средний годовой сток с водосборов с битумно-песча­ ным покрытием, вычисленный по формуле (17) для изу-

164

Рис. 29. Связь среднего годового стока (h0) с годовым сто­

гцадки и степени минерализации грунтовой воды опреде­ лить искомую величину (рис. 30).

Таким образом, в районах пустынь, где слой стока составляет около 100 мм в год, а минерализация воды примерно 10 г/л, можно иметь 2000 м3 пригодной для водопоя воды, а при соленых грунтовых водах 30 г/л— 1000 м3. При среднегодовом слое стока 260 мм и мине­ рализации 10 и 30 г/л получим соответственно 5— 2,5 тыс. м3 воды. Следовательно, в районах с наимень­ шим стоком (около 100 мм), при указанных условиях и норме воды 5 л/сутки на овцу, водопойный пункт мо­

166

Изменение стока по территории и во времени полно­ стью отражают распределение осадков. Поскольку вну­ тригодовое распределение среднего годового стока силь­ но сглажено и не отражает распределения стока реаль­ ных лет, то при расчете его за тот или иной сезон сле­ дует учитывать также и частоту вероятности появления стока.

Рис. 30. Номограмма для расчета пригодного для водопоя объема воды (ИР„м3) п о среднему годовому стоку (h0 мм) и минерализации грунтовых вод (т г/л) (по данным Т. П. Витковской).

Такие расчеты выполнены для восточной части Турк­ мении, где широко практикуется строительство искусст­ венных водосборов, сток с которых используется для во­ допоя овец. На этой территории весной (III—V) сток наблюдается ежегодно, то есть вероятность появления стока составляет 100%, за исключением пункта Уч-Ад- жи, где сток вероятен на 92%. Этому периоду соответ­ ствует 47—54% нормы стока. Такая же высокая вероят­ ность появления стока свойственна зимнему периоду (XII—II), на который приходится 29—37% среднего го­ дового стока. Летом (VI—VIII) в большинстве случаев частота появления стока составляет 17—45%, однако сток этого сезона весьма незначительный (2—5% от годового). Осенью (IX—XI) вероятность случаев со сто­ ком и величина его увеличивается соответственно до

25—59% и до 6—17%.

167

Вы в о д ы

1.Норма осадков па равнинной части пустынь Сред­ ней Азии и Западного Казахстана изменяется в пределах 100—200 мм. Несмотря на малое количество атмосфер­ ных осадков, они, благодаря своеобразному распределе­ нию во времени и по величине дождей, формируют на глинистых водосборах значительный для пустыни сток.

Здесь глинистые водосборы, представленные в основном такырами и такыровидными почвами, имеют широкое распространение. Общая площадь их составляет около 20 млн. га.

2. Рассматриваемая территория площадью около 160 млн. га при норме 150 мм получает 240 км3 пресной воды в год. Указанное количество воды почти в 4 раза превышает средний годовой объем стока р. Амударьи (63 км3). Это дает основание рассматривать атмосфер­ ные осадки как водные ресурсы. При использовании да­ же незначительной доли этих потенциальных водных ре­ сурсов позволило бы улучшить, а в ряде районов пус­ тынь организовать устойчивое питьевое и пастбищное водоснабжение путем хранения воды в подземных при­ родных коллекторах и в поверхностных искусственных емкостях.

3. Направленность сельскохозяйственного развития пустынной зоны СССР за пределами орошаемого земле­ делия— крупное пустынное животноводство. Пастбища здесь занимают и будут занимать в будущем основную часть территории. Несмотря на их низкую естественную продуктивность во многих районах пустынь скот содер­ жится на естественных пастбищах почти на протяжении года. Продукция пастбищного животноводства значи­ тельно (местами на 50%) дешевле, чем в среднем по всей стране. Большую роль в развитии животноводства в условиях пустынь играет вода. Поскольку в восточ­ ной части пустынь рассматриваемой территории преоб­ ладают слабоминерализованные подземные воды, а в за­ падной — высокомииерализованные, то во многих рай­ онах, особенно на западе пустынной зоны, ресурсы вре­ менных поверхностных вод, в сравнении с другими ис­ точниками, на данный период являются единственным доступным, простым и наиболее экономически выгодным способом водоснабжения многих мелких потребителей

168

(животноводство, поселки скотоводов и персонала, об­

служивающего тракторные и трубопроводные магист­ рали).

4. Начальный слой потерь стока в зависимости от влажности почвы, средней интенсивности дождя и сум­ марного объема микропонижений на поверхности водо­ сбора изменяется в пределах от десятых долей милли­

водосборах с битумно-песчаным покрытием в зависимо­ сти от его качества составляют 1—3 мм.

5. Водосборы, сложенные такырными и такыровидны­ ми почвами, характеризуются слабыми инфильтрационными свойствами. Поэтому даже при малых количествах осадков за период дождя на этих водосборах формиру­ ется сток. Последний наблюдается на малых такырах ежегодно, на такырах площадью >1 км2 в отдельные годы сток может отсутствовать.

6. Основными факторами, определяющими величину слоя стока с такырных и такыровидных водосборов, яв­ ляются сумма осадков за период дождя, средняя интен­ сивность осадков., запасы влаги в десятисантиметровом слое почвы перед выпадением дождя и размер площади водосбора, а с искусственных водосборов — слой осадков и качество водопроницаемого покрытия. Между слоем стока за период паводка и указанными факторами уста­ новлены зависимости, которые приняты за расчетные. По­ грешности расчета паводочного стока по этим зависи­ мостям находятся в пределах ±10—15%. а сезонных и годовых величин стока — ± 6—8%.

7. Величина среднего многолетнего стока на террито­ рии пустынь Средней Азии и Западного Казахстана из­ меняется в пределах 0,15—1,1 л/сек. с 1 км2. Область наименьшего стока (0,15—0,20 л/сек. с 1 км2) приуро­ чена к центральной и северо-восточной части изучаемой территории. В северном направлении от этой области сток увеличивается до 0,3, в северо-западном — 0,4, в южном и юго-восточном — соответственно 0,7 и 1,1 л/сек. с 1 км2. Такие величины годового стока имеют практи­ ческие значения для хозяйственной деятельности в уеловиях пустынь. Особенно велика роль его для территории

169