книги из ГПНТБ / Механизация и автоматизация оросительных систем и технология орошения сельскохозяйственных культур сборник научных статей гидромелиоративного факультета

на (+Q B) принято его среднее значение, расчнтанное по фор­ муле (1), в интервалах глубин 5—10 м., 5—15 м., 5—20 м

ит. д.

Врезультате выполненных расчетов и анализа полученного материала можно отметить следующее:

По мере продвижения подземного потока, в силу фациального замещения хорошо проницаемых пород — слабопроницаемы­ ми, причем литологически не выдержанными, создается под­ пор, что создает благоприятные условия для формирования вертикального перетекания, обусловленного затрудненными условиями подземного стока. Здесь, по периферии, наблю­ дается чередование нисходящего питания с восходящим в те­

(1968). Наибольшая величина перетока наблюдается в веге­ тационный период (V—X м-цы) —140 мм (1967); 82,4 мм (1968). В этот период интенсивное инфильтрационное питание вызывает подъем уровня, сопровождающейся мощным погло­

линок-галечник), сменяется на 3-х, 4-х и многослойную схему (суглинок—супесь, суглинок—песок—супесь—суглинок — гра­ вий и т. д.), а менее интенсивное орошение, на более интен­ сивное. В соответствии с изложенным меняются абсолютная величина и динамика вертикального водообмена. Имеет место постоянное в течение года, подпитывание снизу, величина которого по мере продвижения потока резко возрастает и в многолетнем разрезе практически остается постоянной, или колеблется в незначительных пределах. В непосредственной близости (Каиндинский опытный участок) от зоны преимуще­ ственно нисходящего питания, перетекание иллюстрируется данными Тарасовой А. А. (1968),

223

Далее по потоку величина вертикального притока снизу резко возрастает (куст 9п) и составляет 534,6 мм (1967) — 460,65 мм (1968) в год (табл. 1). Затем по мере продвижения на север эта величина заметно снижается, соответственно

зитного стока эта величина снижается до 59,5 мм (куст 955— 1968 г.).

Отмеченная закономерность объясняется, в основном, сме­ ной литологического состава грунтов, т. к. многочисленные прослои песчано-гравийных, песчаных и супесчаных отложе­ ний замещаются суглинистым материалом; сокращением по­ ливных площадей и переходом их в неорошаемые земли.

638,5 мм в год. При этом, увеличение перетока с нижележащих горизонтов отмечается с востока на запад — 248,18 мм (куст

1116—I—II); 550,77 мм (куст 1115—I—II); 638,5. (куст

1114—I—II), что также в основном связано со сменой лито­ логии на рассматриваемой площади. В качестве примера, многолетние изменения вертикального водообмена в рассмат­ риваемом районе, иллюстрируются данными таблицы 1.

Наращивание величины подпитывания, наблюдается в феврале — марте, апреле, реже — мае месяцах (240), которое продолжается, в основном, до июля — августа месяцах, ре­ же—октября. Наибольшая величина перетока' снизу наблю­ дается в жаркое время—в период интенсивного испарения. Наименьшее подпитывание—в ноябре—декабре—январе меся­ цах. Следовательно, можно отметить, что интенсивное испа­ рение с поверхности грунтовых вод сопровождается интенсив­ ным глубинным питанием. Аналогичная динамика наблюдается в изменениях уровня грунтовых вод.

224

Динамика подземного вертикального водообмена

взоне выклинивания бассейна р. ДжарлыКаинды, по Курпульдекскому кусту пьезометров (9-п)

Отсюда следует вывод, что основным режимообразующим фактором на рассматриваемой территории является подзем­ ное подпитывание из нижележащих в/н горизонтов за счет динамики подземнного стока, ирригационных факторов и ис­

р. Чу, величина вертикального водообмена достигает здесь своих минимальных значений, причем с переменным знаком (± ) вертикального водообмена; среднемноголетнее значение

его ла 1962—1968 гг. — 22 мм. Характерным является слож­ ная динамика вертикального водообмена — чередование нис­ ходящего и восходящего подпитывания не только в многолет­ нем разрезе но и в течении года.

Некоторые обобщения

На основании данных о колебаниях уровней грунтовых и субнапорных вод нижележащих водоносных горизонтов, был произведен анализ формирования и оценка водообмена под­ земных вод через раздельный слой; установлены направления и средние величины перелива через указанные слои в грул*

№

товый поток. Полученные результаты дают представление о величинах глубинного питания грунтовых вод ч их ноглащения, характеризующих вертикальный водообмен между грунтовыми водами и нижележащими водоносными горизон­ тами; об изменениях этих величин во времени и в простран­ стве, в конкретных гидрогеологических условиях. По условиям взаимосвязи выделены 2 основные формы ее: первая — с пе­ реливом грунтовых вод в нижележащий водоносный горизонт; вторая — где имеет место подпитывание грунтовых вод за счет вод нижележащего горизонта. При этом, в обеих формах взаимосвязи выделяются дополнительные гидродинамические схемы:

1)При постоянном переливе сверху вниз, в основном-, в период вегетации отмечается перелив снизу вверх.

2)При постоянном переливе снизу вверх, в зимне-весен­ ний период (XI—XII, I—IV), имеет место временный перелив сверху вниз.

Кроме того, между сезонными, годовыми величинами сум- мурного-инфильтрационного питания грунтовых вод, атмос­ ферных осадков и поглащения грунтовых вод наблюдается

синхронность в изменениях. Увеличение осадков вызывает усиление инфильтрационного питания грунтовых вод и соот­ ветственно усиления их поглощения в нижележащие в/н слои, т. е. усиление питания последних за счет инфильтрационных вод, что обуславливает формирование искусственных водонапорных систем. Величина подпитывания, по мере прод­ вижения потока, закономерно увеличивается и по мере при­ ближения в рийон главной естественной дрены—подток снизу резко уменьшается. Таким образом, полученные результаты являются предпосылками дальнейшего изучения проблемы районирования Чуйской впадины но условиям взаимосвязи.

227

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ БАЛАНС ПОДЗЕМНЫХ ВОД ЧУЙСКОЙ ВПАДИНЫ КАК ОСНОВА РАЗВИТИЯ МЕХАНИЗИРОВАННОГО ОРОШЕНИЯ

К. Г. м. 11. ЛАГУТИН К. И., к. г. м. п. МОРОЗОВ А. Н.

достаточно уверенно воздействовать на поведение уровня грунтовых вод в нужном направлении, т. е. фактически уп­ равлять им, создавая тем самым залог основы высоких уро­ жаев сельскохозяйственных культур.

Вопросами водного баланса на территории Чуйской доли­

(А. Н. Мещевцев, В. И. Федотов, Д. П. Огибалов), Управление геологии Киргизской ССР (Е. И. Лагутин, А. Н. Морозов

идр.).

Висследованиях Кирг. НИИВХ и Киргизгипроводхозя

подземная составляющая определялась из расчета регионар­ ного водного баланса. В этом случае обы-КЮ полученные значения не отражали реальной картины распределения под­ земных вод по всей территории впадины, граничные гидро-*

* Впервые наиболее полно общий водный баланс Чуйской впадины был подсчитан М. И. Кандинским (1966— 1970 гг.).

228

геологические условия учитывались весьма относительно, к иногда и вовсе не учитывались.

Правильное решение вопроса развития механизированного орошения и управления режимом уравнен грунтовых вод возможно лишь при условии необходимого учета всех особен­ ностей распространения водоносных горизонтов, изменения их водопроводимости, мощности, режимнообразующих факто­ ров и на основе соответствующего гидрогеолого-мелиоратив­ ного районирования.

Такое районирование было разработано Е. И. Лагутиным для всей территории Киргизской ССР в 196S году [3] и ис­ пользований в качестве основы для расчета дифференциро­ ванного баланса подземных вод Чуйской впадины [2]. При этом указанное районирование базировалось на представле­ нии о наличии на территории Тянь-Шаня своеобразных бас­ сейнов подземного стока [3], ограниченных водоразделами подземного стока и представляющих собой своеобразные оросительно замкнутые геогидродинамические системы. Пос­ ледние согласно указанному районированию [3] по условиям формирования подземных вод и их баланса подразделяются на геогидродинамические пояса (внешний, переходный и внутренний) и на гидрогеолого-балансовые районы. Послед­ ние учитывают граничные гидрогеологические условия водо­ носных горизонтов и характеризуются своеобразной структу­ рой баланса. На рис. 1 приведена схема гидрогеолого-мелио­ ративного районирования Чуйского бассейна подземного стока, базирующаяся на указанных принципах. Бассейн в пределах республики не замкнут. Площадь его здесь состав­ ляет 14350 км2.'

Как следует их схемы (рис. 1) в пределах Чуйского бас­ сейна подземного стока выделяются внешняя (П), переход­ ная (12) и внутренняя (13) части. Последняя по особенностям формирования подземны хвод и структуры их баланса под­ разделяется на четыре балансовых гидрогеологических района

(la, If, I3. I3 ). каждый из которых отличается направлен­ ностью процессов формирования подземных вод.

Так район 1з объединяет водоносные горизонты и комп­ лексы верхних частей слившихся конусов выноса четвертич­ ного возвраста.

Водоносные горизонты характеризуются высокой водопроводимостыо, высокими фильтрационными свойствами. Здесь резко преобладают процессы формирования подземных вод

229

временных протоков. Расходование подземных вод осуществ­ ляется путем подземного оттока.

Расход подземного потока у нижней границы района уве­

Район 1§ резко отличается от предыдущего, по структуре баланса подземных вод и условиям их формирования. Вели­ чина инфильтрационного питания (Пип) имеет здесь отрица­ тельные значения (табл. 1), что свидетельствует о разгрузке подземного потока. Последняя осуществляется за счет интен­ сивного испарения и выклинивания в родниковые водотоки — карасу.

230

231

Район 1з '.характеризуется слабо выраженными в абсолют­ ных цифрах величинами инфильтрационного питания, сложно распределенными по площади района. Суммарное значение этой величины определяется решением балансового уравнения для зоны аэрации и поверхностного стока, с учетом сложного влияния существующих ирригационных и коллекторно-дре­ нажных систем на фоне их разной эффективности.

Район 1» — включает площади, занятые поименными во­ дотоками, в данном случае пойма и русло р. Чу. Здесь имеет место разгрузка подземного стока и отрицательные значения величины инфильтрационного питания, преимущественно за счет выклинивания в русло р. Чу. Величина эта, однако меняется в различных участках реки.

В табл. 1 представлены итоги расчета баланса подземных вод Чуйского бассейна, дифференцированного авторами в соответствии с указанной выше схемой гидрогеолого-балан­ сового районирования.

Из названной таблицы следует:

1)условия питания подземных вод количественно резко различаются в пределах разных частей Чуйского бассейна подземного стока, при этом величина инфильтрационного пи­ тания может меняться от существенных, положительных зна­ чений до резко отрицательных;

2)региональный баланс подземных вод (нижняя итоговая строка, табл. 1) Чуйского бассейна не только не отражает существа гидродинамических процессов, но, наоборот, зату­ шевывает динамику подземных вод и сложные их взаимоот­ ношения с комплексом равнообразующих факторов поэтому не может служить основой для гидрогеологических расчетов регионального порядка, — последние становятся понятными лишь из анализа дифференцированного баланса подземных вод (табл. 1);

3)в результате решения и анализа дифференцированного баланса подземных вод для Чуйского бассейна подземного стока уточнены и получены вновь величины естественных ре­ сурсов подземных вод: Для предгорного шлейфа они состав­

транзита)—по лини играницы с Казахстаном—до 43,3 м3/сек; из них 26,4 м3/сек уходит за границы Киргизской ССР. Из этой

величины подрусловый сток р. Чу составляет около 6 1 — 2 м3/сек.

232