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

солей по периодам наносят на почвенную карту хозяйства, рай­ она, массива. '

В результате наблюдений за водозабором или за водоподачей на границе района (хозяйства), за стоком коллекторов (в их

I — область сухих дельт и конусов выноса; / —3 —хорошо дренированные районы с незасо­ ленными светлыми сероземами; // —область древнеэрозионных водоразделов; 4 —естественно дренированный Баяутский район; 5—6—слабодреннрованные районы с местным оттоком грун­ товых вод; при орошении рассоляются; ///—область древнеаллювиальных депрессий и русел (характеризуется бессточностью и высоким засолением); 9 —11 —районы, расположенные на склонах, имеют слабый местный отток, нуждаются в устройстве коллекторов и в наиболее тя­ желых условиях—в устройстве дренажа; 13 —17 —бессточные и наиболее засоленные районы (Шурузяк, Сардоба, Джетысай, Арнасай и др.); I V —область современной долины р. Сыр­ дарьи со слабой дренированностью, лугово-болотными засоленными и незасоленными почвами;

1 8 —вторая терраса; 1 9 —тугайная терраса.

устьях) и за выносом солей составляют водный и солевой балан­ сы. Образец (неполного) водного и солевого балансов приведен в табл. 7.

Как видно из табл. 7, из поступившего в районы области ко­ личества воды коллекторно-дренажной сетью сбрасывалось 32,4% от количества забранной воды. С коллекторно-дренажной водой по некоторым районам полностью сбрасывались соли, по­ ступившие с оросительной водой. Мало того, дополнительно от­ водилась часть солей из старых запасов. Однако неудовлетвори­ тельное мелиоративное состояние отмечалось по Баяутскому району, где удельная протяженность коллекторно-дренажной сети или количество скважин вертикального дренажа все еще недостаточны.

40

Т а б л и ц а 7

Основные элементы водного и солевого балансов староорошаемых районов Сырдарьинской области Узбекской ССР за 1972 г.

(по данным Сырдарьинского областного управления оросительных систем)

П р и м е ч а н и е . Баланс с отрицательным знаком показывает умень­ шение солевых запасов и расценивается как благоприятный. Положитель­ ный знак—показатель соленакопления, ухудшения мелиоративного состояния земель данного района.

К о н т р о л ь н ы е вопрос ы

1. Назовите районы осушения в зонах избыточного и недостаточного увлажнения. Какой существует критерий в определении степени необходи­ мости орошения?

2.Дайте характеристику гидрогеологических зон, их связи с мелиора­ цией на примерах ирригационных систем и бассейнов рек Средней Азии.

3.Расскажите о развитии осушительных мелиораций в СССР и зару­

бежных странах.

4.В чем причины заболачивания и засоления орошаемых земель?

5.Как определяется промывная норма?

6.Расскажите о способах промывки засоленных земель.

7.Из каких частей состоит осушительная система? Расскажите об ее

особенностях и задачах.

8. Каковы принципы мелиоративного районирования орошаемых земель? По каким признакам территорию делят на мелиоративные районы и какие нужны исследовательские материалы?

ГЛАВА II

ВОДНО-СОЛЕВОЙ БАЛАНС ДРЕНИРУЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ

§ 10. Водный баланс как основа проектирования мелиоративных мероприятий

Количество дренажных вод, подлежащих отводу с мелиори­ руемой территории, лучше всего рекомендуется определять, на основе изучения работы действующей коллекторно-дренажной сети в условиях аналогичных или близких к условиям рассмат­ риваемого объекта. Если такой возможности нет, единственно правильный путь, позволяющий наиболее достоверно установить

41

количество дренажных вод, а вместе с ними и. солей, подлежа­ щих отводу "с орошаемых земель — анализ водного баланса. Водный баланс орошаемой территории показывает соотношение между количеством воды, поступающей на участок за опреде­ ленный отрезок времени, с количеством воды, которое уходит за пределы участка за этот же период.

Водный баланс составляется для водно-балансового участ­ ка, границы которого устанавливаются так, чтобы было воз­ можно проще определить все элементы водного баланса. Вод­ ный баланс целесообразно составлять или помесячно или по характерным расчетным периодам (весна, лето, осень).

§11. Полный водный баланс

Взависимости от состава слагающих баланса, размера ба­

сти земли, так и в зоне аэрации и грунтовыхвод; 2) баланс поверхностных вод; 3) водный баланс зоны аэрации или баланс

стороны или подпитывание грунтовых вод напор­ ными водами);

А— атмосферные осадки;

С—сумма сбросных вод, удаляемых за пределы терри­ тории коллекторно-дренажной сетью;

// —испарение с поверхности почвы;

Тр — транспирация воды растениями; ,

jO — подземный отток за пределы территории. Баланс почвенных вод определяют по формуле:

где AWu — изменение запасов почвенных вод в слое от по­ верхности земли до зеркала грунтовых вод;

42

а—доля фильтрации из каналов (Фк), идущая на пи­ тание грунтовых вод;

(1 — а) — доля фильтрационных потерь, удерживаемая поч-

. вой.

Если известны глубина грунтовых вод и объемные влаж­ ности почво-грунтов зоны аэрации в конце и начале рассмат­ риваемого периода, то формула (2.2) принимает упрощенный вид:

балансового периода и коэффициенты водоотдачи грунтов, то формула (2.3) может быть представлена в виде:

Ш гр = (Ук - У н)Ъ,

где 8 — коэффициент водоотдачи при опускании уровня грун­ товых вод или коэффициент свободной порозности при их подъеме.

Значение 8 приближённо может быть отнесено к среднему

Различают (М. Ф. Натальчук, 1969) три типа режимов грун­ товых вод: ирригационный,, периферийный и климатический

(рис. 6).

43

систем обычно пользуются методикой, предложенной И. А. Ша­

П р и х о д н ы е с т ат ь и :

А— атмосферные осадки;

В— вода, поданная на орошение;

С— промывная вода, поданная на промывку засоленных земель;

44

Р а с х о д н ы е с т ат ь и :

Е — испарение атмосферных осадков; К — транспирация растений и испарение с орошаемых земель;

N — испарение и транспирация с площадей, где грунтовые воды залегают на глубине до 3 м\

М с — сбросные и дренажные воды;

Р— отток грунтовых вод.

§12. Методика определения слагаемых водного баланса

Атмосферные осадки учитывают по формуле: А — 10 h, где h — количество осадков, мм (принимается по данным метео­

сового участка по сбросным или транзитным каналам\ В —Вп—В0). Для определения объема промывной воды служит формула:

45

Потери воды из межхозяйственной сети определяют по • формуле:

по формулам. Величину испарения осадков находят по формуле:

на полях с хорошей урожайностью при достаточных поливах ех = 2 — 2,4 м3/га на 1°С; на полях с пониженной урожай­ ностью при недостаточных поливах ех — 1,5— 1,9 м3/га на 1°С.

Величину испарения с орошаемых земель для районов

46

нированность системы, действенность коллекторно-дренажной сети.

Отток грунтовых вод (разность между притоком и оттоком)

величины стока по периодам и за год. Сравнение суммы стоков приходных и расходных статей позволяет определить балансизменение запаса воды на балансовом участке

1 Иногда приток может превышать отток, тогда величина будет с отри­ цательным знаком.

47

где — суммарный приход воды на балансовом участке (ле­ вая часть уравнения водного баланса);

W2— суммарный расход воды на балансовом участке (пра­ вая часть уравнения водного баланса).

0 трудно определимых статьях водного баланса

Испарение с поверхности почвы и транспирацию во многих балансовых уравнениях объединяют и обозначают буквой И — суммарное испарение. Оценку баланса проводят, сравнивая фак­ тическое испарение Иф с так называемым нормальным испа­ рением Инор — испарением, соответствующем критическому режиму уровня грунтовых вод, при котором процесс рассо­ ления преобладает над засолением. Нормальное испарение устанавливают специальными исследованиями, изучая опти­ мальный режим орошения на высокоурожайных участках. Если при балансовых расчетах окажется Иф > Инор, принимают меры к снижению уровня грунтовых вод, пользуясь быстродействую­ щими гидротехническими приемами. К ним относятся: устрой­ ство дренажа, перехватывающего подземный поток, поступаю­ щий на балансовый участок; строительство дрен внутри участ­ ка, упорядочение водопользования, прогрессивные способы полива, планировка поверхности поливных участков, противофильтрационные мероприятия в оросительной сети, сокращение подачи воды на защищаемую территорию.

Определение разности подземного притока и оттока Р мо­ жет быть произведено: а) из уравнения водного баланса; б расчетом расходов воды подземного потока, движущегося по водоносным слоям; в) расчетом по данным пьезометрических

где b — ширина потока, определяемая длиной гидроизогипс

впределах балансового участка;

Т— мощность потока, определяемая разностью между отметками гидроизогипс и водоупора в этом сечении;

К— расчетная величина коэффициента фильтрации в дан­ ном сечении, м/сутки.

4S

Подземный отток будет, когда Qt < Q2 < Q3 н т. д. В этом случае величина Р со знаком минус. Если расходы, проходя­ щие через сечение гидроизогипс, убывают (Q, > QB> Q3), то будет приток подземных вод и величина Р имеет знак плюс.

Рис. 7. Гидроизогипсы к определению разности подземного при­ тока и оттока грунтовых вод.

Приток или отток подземных вод в вертикальном направ­ лении устанавливается по данным пьезометрических наблюде­

Н— отметка уровня подземных вод подстилающего слоя, щ

т— мощность водоносной части покровного слоя, м. При обратном соотношении уровней воды в пьезометрах

(рис. 8) можно определить отток из верхнего пласта в под­ стилающий. Расход воды на испарение и транспирацию оп­ ределяют лизиметрами-испарителями.

§ 13. Прогноз подъема уровня грунтовых вод при орошении

По суммарному изменению запасов грунтовых вод в грани­ цах рассматриваемого балансового участка ( ± &Wzp) можно