книги из ГПНТБ / Нурманов, А. Н. Мелиорация засоленных земель в современной дельте реки Аму-Дарьи

Динамика влажности орошаемого поля, в отличие от не­ орошаемого перелога, осложнена поливами. Каждый полив вы­ зывает дополнительное увлажнение почвы сверху и часть влажности, превышающей предельно-полевую влагоемкость, просачивается вниз, в результате чего уровень грунтовых вод поднимается к поверхности земли.

В зимний период влажность почвы хлопкового поля по

а расходными —

- ( д и + дт) - г д- д от- і / .

Причем все эти элементы находятся в зависимости от природ­ ных и хозяйственных условий. Следовательно, для каждого орошаемого массива можно установить основные элементы баланса грунтовых вод и регулируя путем соответствующих практических мероприятий, достигнуть наилучшего мелиора­

поверхности грунтовых вод, при глубоком их залегании, стре­ мится к нулю, а сброс воды внутри оросительной системы (1/) отсутствует, то в выражении расходной части уравнения остает­ ся только величина Е н . Следовательно, изменение уровня грунтовых вод в зимний период будет выражено формулой:

121

2. С конца февраля и начала марта все оросительные системы открываются и усиленными темпами проводятся весенние про­ мывные поливы на всех орошаемых полях. Это мероприятие продолжается до конца мая месяца. Для этого периода из уравнения баланса грунтовых вод исключается: Ет= 0 и Qn = 0

(поскольку под орошаемым полем образуется бугор грунтовых вод, то приток извне совершенно прекращается). Следователь­ но, уравнение баланса переписывается так:

3. Летом с конца мая до конца сентября месяца начинается вегетационный период. В этот период из уравнения баланса грунтовых вод можно исключить Р = 0; Qn = 0 и уравнение

баланса переписывается

Количество воды, просочившейся до грунтовых вод из оро­ сительных каналов и с орошаемых полей, количество атмо­ сферных осадков, потери влаги из почвы на испарение и транс­

1 2 2

Поскольку уровень грунтовых івод на опытном участке в зимнее время находится, примерно, на 2—2,5 м от поверхности земли, а высота капиллярного подъема воды здесь доходит до двух метров и больше, то их капиллярная кайма располагается на поверхности земли, следовательно, влажность почвы всегда находится ів состоя­ нии предельно-нолевой влагоемкости. Поэтому мы предполагаем, что часть испарения, превышающего величину атмосферных осад­ ков, в зимний период, происходит с горизонта грунтовых вод.

уровня грунтовых вод на опытном участке достигало до 0,9—1,3 иг, среднемесячная скорость понижения уровня последних составляет

0,18 м.

2. Весной с открытием оросительной системы (март месяц), очищенной от осаждавшихся наносов и проведением промывных поливов на больших массивах (май — март месяцы) сильно возра­ стают потери воды на фильтрацию из оросительных каналов и на инфильтрацию с орошаемых полей. Причем подача воды на про­ мывные поливы бывает в таких количествах, что в отдельные годы в два раза превышает оптимальные нормы водозабора, что способ­ ствует. резкому подъему уровня грунтовых вод и вызывает забола­ чивание орошаемых земель.

Как видно из таблицы 24, в 1961 году подача воды на промыв­ ные поливы составляла около 10 тыс. м3/га, а в 1963 году — более

Таблица 24

Расчет баланса грунтовых вод за весенний период промывных поливов (м арт — май м еся ц ы ) на единице площади орошаемых земель (б ез риса)

Чимбайского района

123

11 тыс. м3/га. В результате этого только за счет промывных поливов уровень грунтовых вод за указанные годы поднялся соответственно на 2,53 м и 2,89 м, и среднемесячные скорости их подъема состави­ ли 0,85—0,96 м, что более чем в 5 раз превышает скорости средне­ месячного понижения уровня грунтовых вод в зимний период. Эти резкие подъемы грунтовых вод при отсутствии коллекторно-дре­ нажной сети и естественного оттока последних, создали очень не­ благоприятные мелиоративные условия. При испарении с каждого гектара орошаемых земель 3—3,7 тыс. м3/га в почве оставались в большом количестве вредные для растений легкорастворимые соли, что вызывало вторичное засоление почв, удлиняло сроки посева и снижало урожайность хлопчатника и других сельскохо­ зяйственных культур.

3. Расчет баланса грунтовых вод за летний вегетационны период (июнь — сентябрь месяцы) показывает, что рост и развитие растений начинается при близком залегании к поверхности земли высокоминерализованных грунтовых вод, которые отрицательно воздействуют и задерживают развитие растений. Поэтому боль­ шинство всходов сельскохозяйственных культур после выпадения дождя погибает, а оставшиеся всходы до 15 июля, т. е. до сниже­ ния уровня грунтовых вод до нормальной глубины, угнетается и развивается очень медленно. Об этом знают и специалисты сель­ ского хозяйства, работающие в совхозах современной дельты реки Аму-Дарьи. Но несмотря на это, они не принимают меры для того, чтобы уменьшить водозабор до оптимальной нормы и для того, чтобы использовать воду и на полив в ночное время, имеющие очень важное значение для регулирования режима грунтовых вод.

Так, из таблицы 25 видно, что головной водозабор за вегета­ ционный период на оросительной системе Чимбайского района доходит до 19,5 тыс. м3/га, из которых около 10 тыс. м3/га расхо­ дуются на фильтрацию из оросительных каналов, а около 4 тыс. м3/га идут на сброс внутри оросительной системы и на образование искусственных озер. Эти бесполезные потери воды, составляющие около 14 тыс. м3/га, в основном, являются источником питания грунтовых вод неорошаемых земель, расположенных среди освоен­ ных площадей. Вследствие этого в последние годы уровень грунто­ вых вод на неорошаемых землях поднялся до 3—3,5 м к поверх­ ности земли, а их капиллярная кайма в течение года находится на дневной поверхности почвы. Только в июле и августе месяцах, в связи с превышением скорости Испарения и транспирации над ско­ ростью капиллярного подъема почвенной влаги с горизонта грун­ товых вод, капиллярная кайма опускается на глубину 0,3—0,4 м от поверхности земли. По этой причине, в конце вегетационного пе­ риода в пахотном слое почвы накопляются огромные количества легкорастворимых минеральных солей, значительно превышаю­ щих первоначальное количество, имевшееся перед весенним про­ мывным поливом. Такие орошаемые земли до начала посева сле­ дующего года нуждаются в проведении профилактических меро-

124

Таблица 25

Расчет баланса грунтовых вод за летний вегетационный период (июль — сентябрь месяцы) на единице площади орошаемых земель (без риса) Чимбайского района

Таким образом, анализируя расчеты баланса лрунтавых вод по сезонам года, можно придти к выводу, что в условиях современной дельты реки Аму-Дарьи уровень грунтовых вод в осенне-зимний период, т. е. после закрытия оросительных каналов всегда и бес­ прерывно понижается за счет испарения влаги с почвенной поверх­ ности, величина которого в 8—9 раз превышает количество атмо­ сферных осадков. При чем понижение уровня грунтовых вод возра­ стает с увеличением температуры почвы, с ростом дефицита влаж­ ности воздуха и уменьшением атмосферных осадков.

После открытия оросительных каналов в период весеннего про­ мывного полива уровень грунтовых вод на орошаемых площадях поднимается до 2,89 м за счет инфильтрации промывных поливов и фильтрации из оросительных каналов (таблица 24), а на неоро­ шаемых землях, охваченных оросительной сетью на 1,25 м за счет сброса воды внутри орошаемых массивов и фильтрации из ороси­ тельных каналов. Причем весенний подъем уровня грунтовых вод достигает своего максимума в мае месяце.

Затем, несмотря на избыточную подачу воды на поля и в оро* сительные системы, в вегетационный период, после мая месяца

125

уровень грунтовых вод постепенно снижается. Это снижение, а основном, происходит за счет интенсивного испарения и транспи­ рации почвенной влаги, которая в наших расчетах составляет

8,8 тыс. м3/га и значительно превышает величину фильтрационных вод, поступивших за указанный период в грунтовые воды. Следо­ вательно, в летний период приходная часть 'баланса грунтовых вод не покрывает величину расходной части.

Если будем рассматривать в годовом масштабе элементы, сла­ гающие приходную и расходную части уравнения баланса .грунто­ вых вод, на единице площади орошаемых земель Чимбай-ского района, то наблюдается картина, приведенная ів таблице 26.

Таблица 26

Расчет баланса грунтовых вод за год на единице площади орошаемых земель (без риса) Чимбайского района

Приходная часть баланса Расходная часть баланса

Эта таблица показывает, что головной водозабор в период от­ крытия оросительной системы района составляет, примерно, 29,5 ты-с. м3/га (без риса). Бесполезные же потери воды из ороситель­ ной системы в период нашего исследования были более 21,6 тыс. м31га (сумма S + Ѵкс+ Ѵсе) из которых на фильтрацию из ороси­ тельных каналов расходовалось около 14 тыс. м31га и на сброс внутри орошаемого массива — 7,5 тыс. м3/га. Следовательно, полез­ ный расход воды был равен 8 тыс. м31га, что составляет 27% от го­ ловного водозабора.

126

Следует отметить, что на поля орошения мы должны дать та­ кое количество воды (Q), которое необходимо дли запланирован­ ного урожая данной культуры. Это количество воды за вегетацион­ ный период обычно определяется по уравнению:

гидрогеологические и хозяйственные условия местности, регулирова­ ние которых обеспечит высокую урожайность сельскохозяйственных культур и хорошее мелиоративное состояние орошаемых земель.

К сожалению, точных научных данных о водопотреблении от­ дельных видов культурных и дикорастущих растений, соответ­ ствующих природным условиям и географическому расположению местности, и данных о потерях воды на фильтрацию из ороситель­ ных каналов, инфильтрации с орошаемых полей, зависящих от гидрогеологических и геоморфологических условий современной дельты реки Аму-Дарьи, пока нет. Но данные повседневной прак­ тики передовиков сельского хозяйства, научные работы ряда ав­ торов в различных 'гидромелиоративных условиях, отрывочно про­ веденные на территории изучаемой дельты и наши полевые на­ блюдения на опытном участке дают нам возможность дать пред­ варительные производственные рекомендации по вопросам водо­ пользования в условиях современной дельты реки Аму-Дарьи.

По нашим предварительным расчетам максимальный головной водозабор оросительной системы Чимбайского района при совре­ менном состоянии оросительных каналов и водопотреблении куль­ турных растений (без риса) можно было бы установить из расчета 13 тыс. м3/га. Эта вода должна расходоваться: 8 тыс. м3/га на ис­ парение и транспирацию культурных растений; 3 тыс. м3/га поте­ ри воды на фильтрацию из оросительных каналов и 2 тыс. м3/га по­ тери воды на фильтрацию из ок-арыков, растекание с посевных площадей в стороны неорошаемых земель іи другие случайные по­ тери, которые невозможно учесть при планировании водопользо­ вания.

Как видно из таблицы 26, величина годового испарения и транс­ пирации с поверхности почвы в изучаемой дельте составляет 13— 14 тыс. м3/га, что в 1,8 раза больше, чем оптимальная норма. Та­ кие затраты воды на испарение и транспирацию в условиях сов­ ременной дельты реки Аму-Дарьи могут быть только при сильном увлажнении почвы, значительно превышающем предельно-поле­

вую влагоѳмкость.

Из таблицы 26 также видно, что в связи с отсутствием распре­ деления воды по потребности сельхозкультур и из-за излишней

127

128

ности среди орошаемого массива, которые явились основным ис­ точником пополнения запаса грунтовых вод на неорошаемых зем­ лях среди посевных площадей.

Если уменьшить потери воды «а фильтрацию из оросительных каналов хотя бы до 5 тыс. м3/га, которые являются нормальными для земляного русла Кызкеткенской оросительной системы, а сбро­ сы воды внутри орошаемого массива свести к нулю, то водоподача в оросительной системе сократилась бы по крайней мере на 12— 15 тыс. м3/га; следовательно, водозабор установился бы примерно

12— 13 тыс. м3/га.

Кроме баланса грунтовых вод по сезонам года для единицы площади за указанный период мы произвели расчет по стокам головного водозабора оросительных каналов, соответствующих ве­ личине орошаемых площадей и его расхода внутри орошаемого массива, результаты расчета приведены в таблице 27, а орошае­ мые площади в таблице 28.

Таблица 28

Земли, охваченные оросительной системой и орошаемые площади Чимбайского района за 1960— 1964 годы

Из этой таблицы видно, что в 1960 году приходная статья ба­ ланса грунтовых вод ЧиМ'байокого орошаеңого массива была меньше 27,3 млн. м3 по сравнению с его расходной частью. По этой причине уровень грунтовых вод в конце года оеизился более чем на 1 м по сравнению с уровнем в начале года. А в 1961 году из-за увеличения приходной части 'баланса грунтовых вод над расход­ ной его частью па 17,9 млн. м3 уровень последних в конце года поднялся на 0,75 м по сравнению с их горизонтам, зафиксирован­ ным перед открытием оросительной системы.

В1962 году запас грунтовых вод под орошаемыми массивами

втечение года увеличился на 3 млн. „и3, который не оказывал за­ метного влияния на изменение уровня грунтовых вод. Но это не

значит, что в этом году водоподача на оросительной системе Чимбайско'го района, составляющая 26,5 тыс. м3/га явилась оптималь­ ной для головного водозабора. На самом деле в 1962 году за пе­ риод работы оросительных каналов потери воды па фильтрацию достигали более чем 305 млн. м3 или более 13 тыс. м3/га, на сброс воды внутри орошаемого массива — 129,4 млн. м3 (более 5,6 тыс. м3/га), а потери воды на испарение и транспирацию составляли 325,5 млн. м3 (14 тыс. ж'/га), которые способствовали накоплению 162,7 тыс. тонн или 7 т/га легкорастворимых солей в корнеобитае­ мом слое орошаемых земель (из расчета 0,5 г/л, Амударьинская вода).

Наши расчеты и фактические полевые наблюдения показывают, что в современной дельте реки Аму-Дарьи в связи с ростом пло­ щади риса, приходная часть баланса труптовых вод стала посто­ янно превышать расходную часть, вследствие чего .з последние годы под площадью, охваченной оросительной сетью образовался бугор грунтовых вод высотой до 0,7—0,8 м.

Рисоводы в современной дельте реки Аму-Дарьи создают над рисовым полем проточные воды и с поля непрерывно сбрасывает­ ся огромное количество воды в низины среди этих полей и оттуда по коллекторной сети часть их направляют в сторону Аральского моря. Но несмотря па это сбросные воды с рисовых іюлей оказы­ вают влияние на резкий подъем грунтовых вод, в результате ко­ торого через год посевные площади риса выходят из сельскохо­ зяйственного оборота. Так за последние два года рисоводы совре­ менной -дельты реки Аму-Дарьи освоили около 10 тыс. га новых залежных земель, а за эти же годы вывели из сельскохозяйствен­ ного оборота 20 тыс. га уже освоенных земель.

Заканчивая анализ полевых материалов по балансам грунто­ вых вод можно сделать вывод, что фильтрация воды из ороситель­ ных каналов современной дельты реки Аму-Дарьи является основ­ ным элементом среди приходных -статей, которая способствует резкому подъему уровня грунтовых вод. Поэтому необходимо в оросительных каналах проводить противофильтрационные меро­ приятия, хотя такие как кольматация русла каналов, влияющих на уменьшение фильтрационных потерь воды из каналов, повышение коэффициента полезного использования водных ресурсов и не тре­ бующего средств и материальных ценностей для этой цели.

В расходной части баланса' грунтовых вод современной дельты реки Аму-Дарьи главную роль играет испарение и транспирация, которые сильно влияют на формирование сезонного и годового режима грунтовых вод. В зависимости от времени года их дей­ ствие вызывает то понижение, то подъем уровня грунтовых вод с соответствующим изменением минерализации последних. Уменьше­

н о