книги из ГПНТБ / Дунин-Барковский Л.В. Физико-географические основы проектирования оросительных систем (районирование и водный баланс орошаемой территории)

ний искусства орошения. В этот период в России появи­ лись капитальные научные труды по ирригации С. П. Максимова (1914), А. В. Бельского (1914), А. Н. Кости­ кова (1919) и за рубежом (Ronna, 1912; Brown, 191*2; Etchevery, 1915).

Оросительные системы рассматривались в них как «некий механизм для проведения воды из источника оро­ шения на поля» (Костяков, 1927), хотя и связанный с местными условиями орошаемой территории, но не пред­ ставляющий одного целого с ее природой.

Несмотря на такое изолированное рассмотрение эле­ ментов ирригационной системы, были разработаны цен­ ные общие рекомендации по проектированию, строитель­ ству и эксплуатации оросительных систем, сыгравшие большую роль в подготовке специалистов по ирригации и в значительной степени способствовавшие популяриза­ ции орошения. Но практическое применение общих прин­ ципов проектирования, строительства и эксплуатации оросительных систем в конкретных условиях орошаемой территории, как правило, основывалось на интуиции или опыте того или иного специалиста. Вместе с тем широ­ кое распространение получило представление о том, что на землях «туземного» орошения никогда не бывает и не может быть вторичного засоления в силу особых ме­ стных условий и наличия особого опыта у «туземного» населения (Вильямс, 1936).

Однако в практике ирригации очень скоро выяви­ лось, что местные физико-географические условия, ко­ ренным образом влияя на состав и характер ороситель­ ных мероприятий, в свою очередь оказывают существен­ ное влияние на географическую среду, изменяя ее (см. Дунин-Барковский, 1955).

Изучение местных условий и народного опыта пока­ зывает, что в различных районах имеются свои специфи­ ческие особенности орошения, тесно связанные с при­ родными условиями. Но различные элементы географи­ ческой среды влияют на мелиоративные условия данной территории в неодинаковой степени. Одни из них играют решающую роль и определяют «основной фон» мелио­ ративных мероприятий, другие — оказывают незначи­ тельное влияние и придают лишь «оттенок» направле­ нию мелиоративных мероприятий. Естественно поэтому, что опыт одного района может быть нередко с успехом

8

писал, что «если бы в Египте не было финиковых пальм, го египетские оазисы были точной копией Хорезма и Бу­ хары». .

В близко расположенных бассейнах сходство оазисов, находящихся в идентичных природных условиях, еще более разительно. Так, например, Китабо-Шахризябская котловина (в верховьях Кашка-Дарьи) почти с фотогра­ фической точностью воспроизводит Самаркандскую кот­ ловину (в верховьях Зеравшана), которая в свою оче­ редь сходна с некоторыми частями Ферганской долины и Приташкентского оазиса.

Сходство и различие внешнего вида орошаемых оази­ сов не случайно. В их основе лежат глубокие корни раз­ личия или идентичности природной обстановки, оказы­ вающей решающее влияние не только на внешний вид оазисов, но и на весь комплекс ирригационных условий.

Этот комплекс природных и хозяйственных особенно­ стей и есть географический ландшафт. Именно поэтому одной из главных задач мелиоративной науки должно являться, прежде всего, изучение конкретных условий мелиорируемой территории. Однако, к сожалению, эту за­ дачу часто сводят к изучению лишь средств и способов проведения воды и необходимых для этого сооружений, рассматривая орошение и оросительные системы в от­ рыве от природных условий орошаемых территорий. По­ этому мелиоративная наука до сих пор не уделяла до­ статочного влияния местным условиям, обобщению опы­ та населения и выявлению причин отсутствия засоления и заболачивания на «туземных» системах.

Мелиоративная наука занималась по преимуществу изучением отдельных элементов механизма ороситель­ ных систем и не рассматривала их как орудие коренного изменения неблагоприятных условий возделывания сель­ скохозяйственных культур в нужном для хозяйства на­ правлении, т, е. как неразрывное целое с природными условиями орошаемых территорий.

Марксистская диалектика учит, что явления должны рассматриваться во всеобщей взаимосвязи и взаимообус­ ловленности. Основоположники науки о природной среде в целом—физической географии — всегда указывали на необходимость изучения всеобщей взаимосвязи явлений природы. Еще В. В. Докучаев, в 1882 г., формулируя основные положения физической географии, писал, что

11

дело практика — «организм» оросительной системы. По­ этому, несмотря на то что отдельные вопросы подверг­ лись глубокому анализу и получили достаточное освеще­ ние при решении принципиальных вопросов практики ир­ ригации, связанных со всем комплексом знаний, возни­ кали по существу непреодолимые трудности.

Известную роль в некотором отставании науки от запросов практики сыграло также и то, что научно-ис­ следовательские учреждения по водному хозяйству рас­ положены в крупных городах, зачастую удаленных на большие расстояния от районов орошения.

Примером известного разрыва между мелиоративной наукой и запросами практики водного хозяйства служит решение коренного вопроса проектирования ороситель­ ных систем — о неблагоприятных последствиях ороше­ ния и о потерях воды в оросительных системах.

Оба эти вопроса в течение многих лет были предме­ том тщательного изучения.

С тех пор как В. Р. Вильямсом было высказано мне­ ние о том, что в условиях Заволжья при поверхностном орошении неизбежно засоление, а борьба с засолением при помощи дренажа объявлена бесплодным измышле­ нием инженерного «гения» (Вильямс, 1936), научная и практическая работа в области борьбы с засолением и заболачиванием подменяется в ряде случаев рассужде­ ниями о том, что в условиях социалистической экономи­ ки существуют факторы, позволяющие решить эту проб­ лему путем проведения организационно-хозяйственных мероприятий и внедрения травопольной системы земле­ делия. Подобные идеи, имевшие, кстати сказать, хожде­ ние в начале XX столетия в капиталистических странах (см. Maierhofer, 1954), показали свою полную несостоя­ тельность и были в свое время опровергнуты практикой.

В результате широкого разворота исследовательских работ в области борьбы с засолением при помощи дре­ нажа «темная ночь, повисшая над дренажной проблемой, сменилась оптимизмом» в США еще в 1924 г. (Walter, 1954). В нашей стране, однако, еще не поставлены доста­ точно широкие опыты по борьбе с засолением при помо­ щи вертикального и горизонтального закрытого дрена­ жа, а эффективность проводящихся в сравнительно боль­ ших масштабах работ по устройству открытого горизон­ тального дренажа пока невелика.

13

Вопрос борьбы с потерями на оросительных системах также неясен. Увлечение изучением отдельных элемен­ тов этого вопроса привело к распространению взглядов о недостатке воды для орошения, о том, что земли боль­ ше, чем воды, что нужно всячески экономить воду, кото­ рая якобы безвозвратно теряется в оросительных систе­ мах, чем наносится непоправимый ущерб народному хо­ зяйству (Шаумян, 1946).

Между тем изучение баланса водных ресурсов по не­ которым речным бассейнам показало, что уменьшение стока рек в результате забора воды на орошение, в зави­ симости от природных условий бассейна, может либо вовсе не иметь места, либо составлять незначительную долю водозабора (Дунин-Барковский, 1956).

В определенных условиях увеличенные потери могут рассматриваться даже как положительный фактор, ибо за их счет пополняются запасы подземных вод, исполь­ зуемые на орошение (на конусах выноса).

Таким образом, борьба с потерями воды в ороси­ тельных системах превращается из широкой народнохо­ зяйственной задачи в узкую технико-экономическую: сравнение вариантов оросительной системы с примене­ нием и без применения мероприятий по борьбе с поте­ рями.

Примером разрыва между теорией и практикой оро­ шения является также техника полива. Если изучать ее в отрыве от других элементов процесса сельскохозяйст­ венного производства, то можно прийти к заключению, что наиболее скрупулезная техника полива соответству­ ет наиболее высокому уровню развития хозяйства. Од­ нако практически оказывается, что в этом случае на про­ ведение поливов тратится значительно большее количе­ ство труда, чем на все остальные операции по выращи­ ванию сельскохозяйственных культур. Очевидно, что при таком условии следует, как это практически и делается, применять менее скрупулезную технику полива, обеспе­ чивающую, однако, более высокую производительность труда (влагозарядочное орошение, лиманное орошение, полив затоплением) или переходить на механизацию по­ лива (дождевание, поливные трубопроводы).

В целях приближения мелиоративной науки к реше­ нию практических задач, по-видимому, следовало бы на­ ряду с изолированным рассмотрением отдельных вопро­

14

сов ввести в практику также и более широкое комплекс­ ное изучение оросительных систем.

Вчастности, для решения вопросов методики проек­ тирования следовало бы развернуть соответствующие ис­ следования, в процессе которых прежде всего уделить внимание следующим вопросам:

а) систематическому описанию орошаемых террито­ рий и районов возможного орошения в ближайшем бу­ дущем;

б) изучению элементов водного баланса орошаемых территорий.

Врезультате систематического описания орошаемых территорий будет обеспечена возможность широкого ис­ пользования опыта, накопленного в процессе проектиро­ вания, строительства и эксплуатации ирригационных си­ стем. Этот опыт может быть использован на других си­ стемах, находящихся в аналогичных условиях.

Систематическое описание орошаемых территорий позволит достаточно надежно обосновать их детальное районирование. В систематическое описание орошаемых районов следовало бы включить изученность территории, природные условия, современное состояние ирригацион­ ных систем и перспективы развития орошения. Такую работу желательно выполнить по всем районам полив­ ного земледелия.

Входе географических исследований географы изу­ чают связь сельского хозяйства с местными природны­ ми условиями и разрабатывают принципиальную схему мероприятий по гидромелиорации земель, увеличению плодородия почвы, использованию естественной расти­ тельности (Крылов, 1955). Совместная работа географов

имелиораторов по исследованию природных условий и районированию орошаемых территорий несомненно бу­ дет способствовать правильному решению поставленных задач.

Выполнение этой работы сэкономит значительное ко­ личество непроизводительно расходуемого труда и средств для решения ряда практических вопросов, свя­ занных с эксплуатацией существующих систем и даль­ нейшим их развитием.

Методика водохозяйственных расчетов при определе­ нии оросительной способности и установлении расчетного стока источников орошения нуждается в пересмотре..

15

I. РАЙОНИРОВАНИЕ ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ

1. Задачи и принципы районирования

Главной задачей орошения, как известно, является искусственное изменение неблагоприятных природных условий путем дополнительной подачи воды извне. По­ этому вполне естественно, что сама потребность в оро­ шении и характер его влияния на ту или иную террито­ рию непосредственно зависят от физико-географических условий. Конечно, не только потребность в воде на оро­ шение тех или иных культур для получения определен­ ного планового урожая зависит от природных условий. С ними тесно связана работа всех элементов ирригаци­ онных систем, начиная от источников орошения и кончая отводом избыточных вод. Именно поэтому при проекти­ ровании оросительных систем как на мелких участках {размещающихсяцеликом в пределах одного хозяйства), так и особенно на крупных земельных массивах боль­ шое внимание уделяется изучению природных условий районов будущего орошения.

Вполне естественно, что в пределах орошаемой тер­ ритории имеются участки с более или менее одинаковы­ ми природными условиями и в то же время в разных ее частях может наблюдаться более или менее резкое их различие.

На малых участках орошения разнообразие природ­ ных условий, как правило, незначительно и при проекти­ ровании они могут считаться однородными. При проек­ тировании крупных объектов орошения, охватывающих десятки тысяч гектаров, природные условия изменяются