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

373

0,00

0,45

4,3 2

5,00

16.8

18-5

Рис. 9. График наблюдения уровня грунтовых вод в сопоставлении с водоподачеи за 1955— 1959 гг. (новоорошаемые земли Тахтакупырского района).

а) неправильная эксплуатация оросительных систем, неумелое а бесхозяйственное использование поливной воды и земель; б) низ­ кий уровень агротехники, вследствие чего не обеспечивается раз­ рыв восходящих волосных токов в почве.

Освоение целинных и залежных земель требует огромных вло­ жений средств и труда для постройки оросительных каналов, сооружений, подготовки земель к возделыванию на них сельско­ хозяйственных культур и организации хозяйственной жизни. Сохра­ нение этих земель от засоления и заболачивания является обяза­ тельным требованием к работникам поливного земледелия. А лик­ видация допущенных последствий засоления и заболачивания оро­ шаемых земель связана с огромными дополнительными затратами средств и труда. Поэтому основное внимание необходимо обращать на предотвращение заболачивания и засоления, на устранение причин их вызывающих.

Для правильного применения мероприятий по устранению при­ чин и последствий засоления и заболачивания орошаемых земель необходимо в каждом конкретном случае прежде всего знать; за счет каких источников питания происходят основные изменения режима грунтовых вод. С этой целью по каждому орошаемому массиву или участку нужно вести наблюдения и учитывать коли­ чество воды, поступающей в грунтовые воды из всех источников, а также расход ее на снижение уровня последних. В зависимости от причин засоления и заболачивания земель применяют ту или иную систему мероприятий для борьбы с этими явлениями. Например, в современной дельте реки Аму-Дарьи подъем высокоминерализо­ ванных грунтовых вод в основном происходит в результате потерь воды на фильтрацию из всех оросительных каналов и неправильной эксплуатации их, а также сброс избытка воды внутри орошаемой территории, поэтому в первую очередь должны быть приняты все меры к устранению этих недостатков. На орошаемых же землях с близким залеганием к поверхности почвы высокоминерализован­ ных грунтовых вод необходимо строить коллекторно-дренажную сеть.

в. Зона неполивных среди орошаемых земель. В современной дельте реки Аму-Дарьи грунтовые воды характеризующиеся типом режима подземного притока со стороны оросительных каналов и орошаемых земель приурочены в основном к неорошаемым землям среди орошаемых полей. Таких земель на территории изучаемой дельты находится большое количество, они разбросаны отдель­ ными пятнами по контуру орошаемого массива и являются основ­ ным земельным фондом, обеспеченным оросительной сетью; причем без особых затрат средств и материальных ценностей на строи­ тельство оросительных каналов, за счет этих земель возможно дальнейшее расширение посевных площадей.

На неорошаемых землях среди орошаемых площадей, в течение всего года резкого колебания уровня грунтовых вод не происходит. На практике наблюдалось, что на неорошаемых землях, при глу­

7 2

боком залегании уровня грунтовых вод, их сезонное колебание отличается от колебания уровня последних с близким залеганием к поверхности земли на орошаемых площадях.

Такое резкое расхождение в формировании режима грунтовых вод на орошаемых и неорошаемых землях происходит от различ­ ного воздействия на них природно-хозяйственных условий совре­ менной дельты реки Аму-Дарьи. Так, в смотровом колодце № 428 (рис. 10) находящемся на неорошаемых землях внутри контура Бозкульского орошаемого массива, на территории совхоза «Кегейли», среднемноголетний уровень грунтовых вод колебался с

см а I

50

юа

Рис. ІО. График многолетних наблюдений уровня грунтовых вод на колодце № 428.

1,97 м в январе до 1,41 м в мае; годовая амплитуда колебания уровня в этом колодце составляла 0,56 м, тогда как в смотровом колодце №. 427 (рис, 2), находящемся на орошаемом участке и рас­ положенном на расстоянии 80 м от колодца № 428, а также на 1,5 м выше от последнего колодца, годовая амплитуда колебания уровня грунтовых вод достигала 1,20 м. Откуда видно, что хотя отток грунтовых вод поступает от колодца № 427 в колодец № 428, годовая амплитуда колебания грунтовых вод на орошаемом уча­ стке более чем в два раза превышает амплитуду неорошаемого массива.

В смотровом колодце № 430 (рис. 11) находящемся на той же территории, что и колодец № 428 и расположенном на расстоянии 130 м от орошаемой площади, среднемноголетнее колебание уровня грунтовых вод составляло 0,61 м, а на соседних орошаемых пло­ щадях оно достигло 1,72 м, что примерно в три раза больше, чем на неорошаемых землях.

Следует отметить, что поскольку в условиях современной дель­ ты реки Аму-Дарьи грунтовые воды под орошаемым полем и оро­

7 3

сительными каналами являются источником питания грунтовых вод под неорошаемым участком, то здесь так же как и под орошаемой площадью подъем уровня грунтовых вод начинается с момента ве­ сенних промывных поливов.

В этом случае разница между ними заключается в том, что если интенсивный подъем уровня грунтовых вод под орошаемым уча­ стком начинается с февраля и достигает своего максимума в мае, а затем очень медленно понижаясь в вегетационный период, воз­ вращается в прежнее положение в декабре, а иногда даже в ян­ варе следующего года, то уровень грунтовых вод под неорошае­ мыми землями среди орошаемых до конца марта остается стабиль­ ным, а с начала апреля начинается медленный их подъем, достигая

своего максимума в мае, затем начинается постепенное понижение с возвратом к исходному положению в сентябре или октябре, после которого их уровень опять стабилизуется до марта следующего года (колодцы №№ 428, 430). Сходством между ними в режиме грунтовых вод является то, что на обоих участках максимум их подъема достигается в мае месяце, но величина амплитуды коле­ бания и степень минерализации в них различны.

Предполагается, что причиной одновременного достижения максимального уровня грунтовых вод на обоих рассматриваемых участках является наличие постоянной гидравлической связи между грунтовыми водами орошаемых и неорошаемых среди орошаемых земель, в связи с чем происходит быстрая передача изменений в режиме грунтовых вод от одного участка к соседним участкам из-за гидродинамического давления, скорость распространения

7 4

под орошаемыми и неорошаемыми среди орошаемых участков, то можно наблюдать некоторые расхождения в формировании режима грунтовых вод. Так уровень грунтовых вод под неорошаемыми участками залегает значительно ниже, а их минерализация бывает гораздо выше по сравнению с грунтовыми водами под орошаемой площадью. Почвы неорошаемых земель являются бесструктурными, поэтому капиллярный подъем грунтовых вод здесь будет значи­ тельно выше и в условиях современной дельты реки Аму-Дарьи их капиллярная кайма достигает почвенного покрова при глубине грунтовых вод 3—4 м от поверхности земли, при этом их расход па испарение будет больше, чем на орошаемом участке. Установ­ лено, что глубина залегания грунтовых вод в вегетационный пе­ риод на свободных землях среди орошаемых площадей не превы­ шает 3—3,5 м, поэтому неорошаемые земли указанной дельты быстрее засоляются по сравнению с орошаемыми. Поэтому в совре­ менной дельте реки Аму-Дарьи все свободные плодородные земли, находящиеся среди орошаемых площадей являются сильно засоленными. Для их освоения требуется проведение коренных мелиоративных мероприятий, направленных на удаление избытка минеральных солей, вредных для развития культурных растений.

Таким образом, при достаточно высоком залегании уровня грун­ товых вод, интенсивность проявления процессов засоления почвы па неорошаемых землях современной дельты реки Аму-Дарьи на^ ходится в прямой зависимости от глубины залегания уровня грун­ товых вод, от его сезонных и многолетних колебаний, а также от характера и степени их минерализации; кроме того температура грунтовых вод и ее колебания также оказывают большое влияние на засоление земель, так как они отражаются на интенсивности и скорости тех или иных биохимических процессов в почве, высоте капиллярного поднятия грунтовых вод, движении солей и т. д.

Сезонный режим грунтовых вод, т. е. сезонный подъем и спад их уровня на орошаемых и неорошаемых среди орошаемых земель определяется климатическими и водохозяйственными факторами; причем подъем уровня грунтовых вод происходит за счет фильтра­ ционных вод из оросительных каналов и инфильтрации с орошае­ мых полей при осенних и ранне-весенних промывных поливах, когда их расход на испарение сильно ослабляется в связи с пони­ жением температуры воздуха и почвы.

Следовательно, водохозяйственный фактор играет главную роль в подъеме уровня грунтовых вод в вегетационный период. На прак­ тике наблюдается, что уровень грунтовых вод в одних смотровых колодцах повышается, а в других — понижается по сравнению с предыдущими годами. Установлено, что такие изменения уровня грунтовых вод обусловлены изменениями водохозяйственных усло­ вий данного массива. Так, если вокруг смотровых колодцев пло­

75

щадь поливных земель уменьшается, то уровень грунтовых вод в колодцах опускается и, наоборот, если вокруг смотровых колодцев посевные площади увеличиваются, то уровень грунтовых вод в них поднимается по сравнению с предыдущими годами.

§ 3. ПЕРЕХОДНЫЙ ИЛИ ПОЛУПУСТЫННЫЙ РЕЖИМ ГРУНТОВЫХ в о д

Переходный тип режима грунтовых вод распространен на неоро­ шаемых массивах, размещенных вне контура площадей с иррига­ ционной сетью.

В современной дельте реки Аму-Дарьи таких площадей очень много и они являются основным земельным фондом, который ожи­ дает своей очереди для использования их под сельскохозяйственные культуры. Причем все земли переходного режима раньше находи­ лись в составе посевных площадей, но были оставлены в связи с поворотом реки Аму-Дарьи в сторону Каспийского моря. При обратном же возвращении реки в Аральское море, она разработала себе новое русло, значительно отдаленное от старых русел. Образо­ вавшиеся новые массивы орошаемых земель по разным естествен­ ным причинам со временем выходили из строя и превращались также в полупустынные земли с переходным типом режима грун­ товых вод. Поэтому все эти земли дельты являлись посевными площадями в прошлых веках и которые до сего времени имеют следы делянок и густорасположенной ирригационной сети.

Почти все полупустынные земли сильно засолены, при освоении требуют коренных мелиоративных мероприятий, осуществляемых с применением новой современной сельскохозяйственной техники Сейчас вновь организованные рисоводческие и другие хозяйства постепенно осваивают указанные массивы и превращают их в оро­ шаемые земли, дающие высокие и устойчивые урожаи сельско­ хозяйственных культур.

Переходный тип режима грунтовых вод формируется за счет подземного притока со стороны реки Аму-Дарьи, от орошаемых площадей, от озер и от периодически затопляемых разливами реки площадей.

Атмосферные же осадки на формирование их режима никакого влияния не оказывают.

В зависимости от преобладания той или иной расходной статьи баланса Д . М. Кац в докторской диссертации (1958 г.) выделяет три подтипа переходного режима грунтовых вод: 1) бессточные грунтовые воды в зоне подпора их Аральским морем; 2) грунтовые воды с замедленным местным оттоком; 3) грунтовые воды со срав­ нительно интенсивным местным оттоком.

Грунтовые воды первого подтипа переходного режима приуро­ чены к суглинисто-глинистым отложениям и залегают на глу­ бине преимущественно 10— 12 м\ приходной частью их баланса является подземный приток со стороны периодических дельтовых

7 6

Г Л А В А V

МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ЕРУНТОВЫХ ВОД СОВРЕМЕННОЙ ДЕЛЬТЫ РЕКИ АМУ-ДАРЬИ

§ 1. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ВОДЫ РЕКИ АМУ-ДАРЬИ

В литературных источниках встречаются результаты анализов данных полевых наблюдений ряда авторов по химическому составу реки Аму-Дарьи, где указывается, что минерализация ее по плот­ ному остатку колеблется в среднем от 0,38 до 0,74 г/л, причем наиболее низкая минерализация воды в реке с содержанием плот­ ного остатка 0,38 г/л наблюдается в июле, во время летнего па­ водка, которая по типу минерализации является гидрокарбонатно- сульфатно-хлоридной, натриево-кальциевой.

Наиболее высокая минерализация воды реки, достигающая до 0,74 "г/л, отмечается в марте месяце, т. е. в период низких горизон­ тов реки Аму-Дарьи. При этом тип засоления воды в этот период переходит в сульфатно-хлоридно-гидрокарбонатный, кальциево­ натриевый. Эти данные показывают, что минерализация воды реки Аму-Дарьи в зимнее время увеличивается почти в два раза по сравнению с летним периодом.

Минерализация воды оросительных каналов, проходящих по территории современной дельты реки Аму-Дарьи, характеризуется теми же величинами, что и воды реки Аму-Дарьи.

О. А. Алекин (1951 г.), обобщая 17-летние полевые наблю­ дения по химическому стоку реки Аму-Дарьи, пришел к выводу, что

78

В зависимости от режима питания реки ионный состав воды Аму-Дарьи также испытывает довольно заметные изменения и течение года. Так, в зимнюю межень при переходе реки, главным образом, на подземное питание в ионном составе речной воды зна­ чительное преобладание получает О 1, который достигает до

13 и 9,7% от общего количества ионов, входящих в состав плотного остатка.

летнее время не претерпевают особого изменения, а содержание же иона НСО'3 и Cä в указанном отношении значительно увеличи­

вается с зимнего периода к летнему (Н С03 с 13,8 до 21,5% и Cä

с 23,1 до 33,5%).

Суммарный сток растворенных веществ реки Аму-Дарьи нахо­ дится в прямой зависимости от ее водного стока; причем с увели­ чением величины последнего возрастает и количество химического

означает, что минерализация воды реки Аму-Дарьи изменяется как по сезонам в течение года, так и ежегодно. В связи с этим каж­ дый год амударьинские воды транспортируют в оросительные системы различные количества минеральных растворов, среди ко­ торых более подвижными являются легкорастворимые соли, состав-, ляющие около 40% от общих указанных растворов; эти соли губи­ тельно действуют на развитие культурных растений, причем соли, находясь в составе воды, транспортируются с водой до орошаемых полей или водосбросных впадин, где, просачиваясь с гравитацион­ ными водами, попадают в грунтовые воды или переходят в состав почвы после их испарения. В обоих случаях эти легкорастворимые соли ухудшают мелиоративное состояние орошаемых земель.

Следует отметить, что легко растворимые соли аккумулируются не в том месте, куда поступали оросительные воды, а в местах ее испарения. Поэтому в условиях современной дельты реки АмуДарьи засоление почвы происходит прежде всего в депрессиях внутри орошаемого массива на периферии орошаемых полей, во впадинах рельефа как внутри массива, так и на его окраинах. Здесь в первую очередь сосредотачиваются наиболее подвижные хлоридные соли. На орошаемых же участках засоление почв и грунто­

79

Исходя из этого положения, одним из мероприятий по преду­ преждению аккумуляции солей в орошаемых почвах следовало бы строго рекомедовать сокращение излишнего водозабора в ороси­ тельных системах. Надо помнить, что в условиях современной дельты реки Аму-Дарьи, каждый сэкономленный кубометр полив­ ной воды уменьшает поступление минеральных солей на орошаемую территорию в среднем на 0,5 кг.

§ 2. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД

Известно, что агро-ирригационные слои грунтов современной дельты образуются отложением наносов реки Аму-Дарьи. Процесс их засоления происходит при взаимодействии поверхностных вод с минерализованными грунтовыми водами, сообщающимися между собой через капиллярные трубки грунта.

Основным источником соленакопления в почвах и грунтовых водах современной дельты реки Аму-Дарьи является химический сток самой реки. Как приводилось выше, ежегодное поступление

створимых солей, которые накопляясь из года в год, в конечном счете ведут к повышению Минерализации грунтовых вод.

Вторым источником увеличения минерализации грунтовых вод современной дельты реки является приток последних со стороны древнедельтовой равнины реки, который по расчетам С. Л. Миркина (1956 г.) составляет 0,58 м3/сек или 18,3 млн. м3 в год.

В водном балансе эта величина не заслуживает особого внима­ ния. Однако, в плане векового перемещения солевых масс, она имеет более серьезное значение. Так, при минерализации грунтовых вод около 20 г/л с указанным количеством воды может ежегодно по­ ступать 366 тысяч тонн легкорастворимых солей.

Поэтому в современной дельте реки Аму-Дарьи широко распро­ странены луговые и лугово-солончаковые почвы с содержанием солей до 2—3% сухого веса почвы, а в луговых солончаках, высох­ шей дельты их содержание достигает 8— 17% при значительном накоплении гипса.

Таким образом, основным источником минерализации грунто­ вых вод в современной дельте является химический сток реки АмуДарьи и приток высокоминерализованных грунтовых вод из древне­ дельтовой равнины, расположенной гипсометрически выше совре­

80