книги из ГПНТБ / Ахмедов, Х. А. Осушительные мелиорации учебник для гидромелиоративных факультетов технических и сельскохозяйственных вузов

(g) Издательство „Уцитувчи", 1974 г.

ъ - т з

40305 281

А М 353-06 74 8 0 -7 4

ОТ АВТОРА

Теоретические основы мелиоративной пауки в СССР изложены в учеб­ нике А. Н. Костикова „Основы мелиораций" (6-е издание, 1960). За послед­ ние годы на основе этого фундаментального труда стали издаваться много­ численные специализированные учебники и учебные пособия. К их числу относятся „Мелиорация и сельскохозяйственное водоснабжение" А. А. Чер­ касова (4-е издание, 1958), „Сельскохозяйственное водоснабжение и мелио­ рация" А. Я. Калабугина и С. Ш. Мурашева (1960), „Инженерная мелиора­

щего курса мелиораций для аридной зоны, читаемого на гидромелиоратив­ ном факультете Ташкентского ордена Трудового Красного Знамени Инсти­ тута инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ).

Учебник написан по программе, разработанной кафедрой „Сельскохо­ зяйственные мелиорации" и одобренной объединенным советом двух фа­ культетов ТИИИМСХ: гидромелиоративного и гидротехнического строи­ тельства.

В учебнике систематизированы новейшие апробированные достижения мелиоративной науки и практики, опубликованные в различных источниках разными авторами, но не освещенные в действующих учебниках, а именно: строительство закрытого дренажа сельскохозяйственных земель при помощи дреноукладочных комбайнов, вакуумный дренаж, временный дренаж, биоло­ гический дренаж, промывка по бороздам, форсированная промывка, боковая промывка, разные методы проектирования дренажа.

Для самостоятельно изучающих курс осушительных мелиораций без отрыва от производства в тексте даны примеры расчета горизонтального и вертикального дренажа. Все главы снабжены контрольными вопросами, по которым студент может подготовиться к экзаменам.

В процессе работы над рукописью использованы материалы проектных институтов Средазгипроводхлопок, Узгипроводхоз, Министерства мелиора­ ции и водного хозяйства УзССР, ордена Трудового Красного Знамени САНИИРИ им. проф. В. Д. Журина, Голодностепстроя, Государственного управления осушительных систем, Сырдарьинского областного управления осушительных систем.

Пользуясь случаем, автор выражает искреннюю благодарность ведущим специалистам Узгипроводхоза Б. А. Михельсон, И. Г. Цитовичу|, А. Ф. Со

3

седко, Б. Я. Алещенко, В. Ф. Пояркову, В. В. Зарва, канд. техн. наук, доц. А. П. Вавилову, любезно предоставившему конспект лекций, прочитанных ам в ТИИИМСХ, и каид. техн. наук, доц. Г. Г. Подгорнову, взявшему на себя нелегкий труд по редактированию рукописи.

Автор благодарен ассистенту Т. Отакулову, лаборантам Ф. М. Пругер, t>. Б. Т арановой, X. Халимову, принявшим участие в техническом оформ­ лении чертежей.

Автор будет весьма признателен специалистам, работающим в области мелиораций, и коллегам по педагогической деятельности, приславшим свои замечания по учебнику.

Отзывы о книге просьба направлять по адресу: 700129, Ташкент-129,

ул. Навои, 30, издательство „Уцитувчи".

4

ВВЕДЕНИЕ

и питательный режимы в почве с тем, чтобы повысить ее плодо­ родие. Удаление из почвы избыточной влаги улучшает не только тепловой и микробиологический режимы, но также изменяет условия влажности и температуры приземного слоя воздуха осу­ шаемой территории.

Количественная характеристика водно-солевого и воздушно­ го режимов почвы устанавливается в зависимости от того, под какие растения (угодья) предназначена осушаемая территория (хлопчатник, рис, зерновые, колосовые, кукуруза, многолетние травы и т. д.). ■

Известно, что оптимальное содержание влаги в почве зави­ сит от физиологии сельскохозяйственной культуры и от водно­ физических свойств почвы и соответствует от 50 до 80% пре­ дельной полевой влагоемкости почвы. В случае избытка влаги воздушный и тепловой режимы в почве не будутсоответствовать норме, что отрицательно скажется на развитии и урожае данной культуры.

Осушение — удаление воды из избыточно увлажненной поч­ вы увеличивает содержание воздуха в ней, что способствует разложению органического вещества и созданию благоприятных условий для повышения плодородия почвы.

Решения XXIV съезда КПСС, проникнутые заботой Комму­ нистической партии о благе народа, предусматривают макси­ мальное удовлетворение все возрастающих потребностей совет­ ских людей, укрепление могущества нашей Родины. Партия ста­ вит задачу так, чтобы рост продукции сельского хозяйства опе­ режал растущий спрос на нее. В решении задач* поставленных перед сельским хозяйством страны, большую роль играет не только развитие орошения, но и работы по осушению болот и заболоченных земель и борьба с засолением орошаемых земель. На октябрьском (1968) Пленуме ЦК КПСС отмечалось, что мелиорация земель стала важнейшей составной частью работы по дальнейшему подъему сельского хозяйства СССР.

5

Фонды земель и ресурсы воды в нашей стране значительно превосходят нужды народного хозяйства. Свободный сток рек полузасушливой и засушливой зон Советского Союза составля­ ет 530—708 млрд, м3 воды в год, из них около 140 млрд, м3— в Средней Азии и Южном Казахстане, .30 млрд, м3— в Восточ­ ном Закавказье, 250 млрд, м3— на Юго-Востоке и Северном Кавказе, 55 млрд, м3— на юге Украины. Этими водными ресур­ сами можно оросить примерно 90 млн. га земель.

Водообеспеченный земельный фонд при наиболее совершен­ ном способе орошения и высоком уровне техники полива состав­

приходную часть водного и солевого балансов и потребует осу­ ществления дополнительных мелиоративных мероприятий, сво­ дящихся в основном к расширению сети горизонтального п вер­ тикального дренажа.

По решению майского (1966 г.) Пленума ЦК КПСС площадь орошаемых земель в ближайшее десятилетие должна быть уве­ личена на 7—8 млн. га, а осушенных земель — на 15—16 млн. га. При этом общая площадь мелиорированных земель в 1975 г.

встране возрастет до 37—39 млн. га.

ВУзбекистане вскоре после Великой Октябрьской социали­ стической революции в связи с расширением площади орошае­ мых земель резко возросла необходимость в мелиоративных ра­ ботах. Однако развитие их в то время сдерживало, с одной сто­ роны, отсутствие научных решений мелиоративных проблем, а с

короткое время создана мощная водоотводящая сеть и крупные сбросные тракты: Ачикульский, Северо-Багдадский, Сох-Исфа-

территории более 3 млрд, м3 сбросных грунтовых вод и вместе с ними около 8—10 млн. г солей. Но запасы солей все еще огром­ ны. Только в 20-метровом верхнем слое грунта на отдельных участках Голодной степи и Центральной Ферганы содержится до 5 тыс. тсолей на 1 га. Эти соли с развитием орошения прихо­ дят в движение, с грунтовыми водами поднимаются вверх, на­ капливаются в корнеобитаемом слое почвы, ухудшая ее плодо­ родие. Чтобы избежать заболачивания и избыточного соленакопления при орошении и освоении новых земель и уменьшить приходную часть водного и солевого балансов, соответственно

6

должна быть увеличена и удельная протяженность коллекторнодренажной сети.

При современных объемах освоения новых и обновления зе­ мель старого орошения требуется широкое применение более совершенных инженерных средств и способов мелиорации засо­ ленных или подверженных засолению земель. Первостепенная роль в этом принадлежит закрытому горизонтальному и верти­ кальному дренажу. Механизация строительства горизонтального закрытого дренажа в известной мере решена созданием цреноукладочного комбайна.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ

ВСРЕДНЕЙ АЗИИ

ВТаджикистане во второй половине 30-х годов для борьбы с засолением и заболачиванием орошаемых земель построен ряд коллекторов и дрен в Вахшской долине, на Нижнем Кафирни-

ные расстояния и глубину не больше 1,5—2,5 м и потому была мало эффективной.

В послевоенные годы в Вахшской долине проведены большие работы по упорядочению и развитию коллекторно-дренажной сети. Глубина дрен 2,5—3 м и более, расстояние между ними 400—500 м. Эффективность их была значительно больше, чем мелких дрен.

Подпор грунтовых вод, созданный Фархадским и Кайраккум­ ским водохранилищами, ухудшил мелиоративное состояние ча­ сти земель Ходжентского и Канибадамского районов. Здесь намечены и выполняются большие мелиоративные работы по регулированию режима грунтовых вод.

Если в Таджикистане раньше строили только открытую кол­ лекторно-дренажную сеть, то теперь прокладывают и закрытый горизонтальный и вертикальный дренаж.

По данным Таджикского института почвоведения (Ф. Н. Бончковский), почвы Вахшской долины устойчиво рассоляются за счет оттока дренажных вод, который составляет 40—50% от по­ дачи воды брутто. После окончания процесса рассоления почв расчетный дренажный сток, не допускающий сезонного соленакопления, составит примерно 25—30% от подачи воды в долину. В оросительной воде в Вахшской долине в вегетационный пери­ од содержится около 0,43 г/л солей. Запас легкорастворимых солей только в верхней двухметровой толще почвы староорошае­ мых земель определялся в 15 млн. т, а запас хлор-иона в этой же толще — 4,3 млн. т при допустимом запасе 0,3 млн. т. При­ близительно половина общего запаса солей сосредоточена на Каралангском массиве Вахшской долины площадью около

7

10 тыс. га, который является естественным приемником-испари­ телем грунтовых вод.

Полив по дефициту влаги в почве в большинстве районов Вахшской долины может привести к накоплению 0,7 т/га хлориона, а через 5 лет количество его достигнет токсичной величи­ ны, вызывающей гибель сельскохозяйственных культур. По этой причине в Вахшской долине рекомендуется применять промыв­ ной режим орошения на фоне развитого, обеспечивающего отток искусственного дренажа.

По данным П. А. Панкратова (1951), гидрогеологические ус­ ловия и энергетические возможности большинства орошаемых районов Таджикистана благоприятны для широкого развития вертикального дренажа. Это прежде всего распространяется на массивы лево- и правобережья р. Сырдарьи и на долину р. Яхсу. В Вахшской долине вертикальный дренаж также будет постепенно развиваться и в первую очередь там, где нет гори­ зонтального дренажа или он мало эффективен из-за неблаго­ приятных инженерно-геологических условий.

Бешкечтская, Дагана-Киикская, Яванская, Ташрабатская, Дангаринская и Ляурская долины и урочища Гарауты, Кафыр в Таджикистане имеют неблагоприятные условия для искусст­ венного горизонтального дренажа, а вертикальный дренаж здесь вовсе не применим из-за отсутствия соответствующих инженер­ но-геологических и гидрогеологических условий. Основной мерой предупреждения подъема уровня грунтовых вод на этих масси­ вах будет комплекс мелиоративных мероприятий, среди которых первое место занимает борьба с потерями оросительной воды из каналов.'В борьбе с засолением почв единственной радикальной мерой является промывка на фоне глубокого горизонтального дренажа.

В Туркменской ССР в результате мелиорации Чарджоуского оазиса освоены десятки тысяч внутриоазисных солончаков и рас­ селена значительная часть староорошаемых земель. Колхозы этого района благодаря мелиорации засоленных земель стали получать самые высокие урожаи хлопка в республике (И. С. Ра­ бочее, 1964).

По данным КирНИИВХ (Е. Г. Шеслер), в Киргизской ССР около 400 тыс. га пригодных к орошению земель являются мелиоративно неблагополучными — засоленными и заболоченными. Из них около 7з средней и сильной степени засоления или солонцеватости (174,4 тыс. га). Заболоченные и засоленные земли расположены в Чуйской долине—228 тыс. га, Таласской доли­ не—8 тыс. га, Иссык-Кульской области—12 тыс. га, Нарынской области —131 тыс. га и Ошской области —’22 тыс. га. Значи­ тельная часть земель Киргизии имеет сезонный режим засоле­ ния, характеризующегося пятнистостью. В восточной части Чуй­ ской долины минерализация грунтовых вод достигает 10—12 г/л, в западной—20—30 и местами даже 50 г/л. На засоленных зем­

8

лях колхозы и совхозы Киргизии ежегодно не добирают сельско­ хозяйственной продукции примерно на 10 млн. руб.

Борьба с засолением земель в орошаемых районах республик

119 тыс. га. В Средней Азии может быть орошено и освоено бо­ лее 10 млн. га. Из них примерно 25% не требует мелиорации, 35 %— сероземно-луговые и луговые почвы и остальные 40% — такыровидные и солончаковые массивы.

ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСУШИТЕЛЬНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ В ОРОШАЕМОЙ ЗОНЕ СССР

Улучшение засоленных и подверженных засолению орошае­ мых земель — основная проблема осушительных мелиораций в аридной зоне. Доказано, что на засоленных землях урожайность

ленных — около 5,7 млн. га и фактически орошаемых — около 4, 5 млн. га. Следовательно, только в аридной зоне при наличии достаточных запасов водных ресурсов можно оросить дополни­ тельно около 18 млн. га целинных земель. Однако более 70% этой площади относится к засоленным или подверженным засо­ лению землям.

Наиболее крупные объекты ирригационно-мелиоративного строительства в республиках Средней Азии сосредоточены в зоне Каракумского канала, в Каршинской и Голодной степях, в ни­ зовьях Амударьи (в зоне командования Тахиаташского и Гюямуюнского гидроузлов); в Казахстане —в зоне Чардаринского водохранилища на Кызылкумском массиве, в зоне Кзыл-Ордин- ского и Казалинского гидроузлов и в низовьях р. Или; в Азер­

той или иной мере подвержены засолению. Количество засолен­ ных земель динамично и зависит от природных факторов и дея­ тельности человека. В Узбекской ССР площадь засоленных зе­ мель составляет примерно 1 млн. 340 тыс. га (42,5%), в том чис­ ле слабозасоленные —578 тыс. га, среднезасоленные —60,2 тыс. г», сильнозасоленные—128 тыс. га и солончаки—32 тыс. га.

В настоящее время наиболее эффективной мерой борьбы с засолением орошаемых земель является сочетание гидротехни-

9