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

К числу интерзональных мелиораций (по А. Н. Ко­ стикову) относится борьба с затоплением, вызываемая командованием рек над окружающей территорией и трансгрессией моря, а также кольматаж на конечном этапе освоения дельты в целях увеличения территории за счет болот и озер.

Рис. 12. Оросительная система на речных террасах (Дальварзин)

Т е р р а с ы т р а н з и т н ы х рек по характеру их использования для ирригационных систем несколько от­ личаются от речных террас в горных районах и предгор­ ных равнинах. Вследствие малых уклонов реки на низ­ ких террасах заболачивание развито значительно больше,

56

а водоподача на высокие террасы требует часто сложных мероприятий. Освоение низких террас связано с предо­ хранением от затопления речными водами путем обвало­ вания и устройства дренажа. На высоких террасах грун­ товые воды залегают обычно глубоко и под влиянием орошения не поднимаются до критической глубины; борьба с заболачиванием не проводится. Конфигурация оросительной сети диктуется формами участков на высо­ ких террасах и наличием стариц на низких. Больших пла­ нировочных работ требуют лишь подверженные засоле­ нию и заболачиванию низкие террасы со сложным микро­ рельефом. В пределах речных террас борьба с фильтра­ цией из оросительных каналов практического значения не имеет, так как фильтрационная вода поступает в ре­ ку. Водозабор в ирригационные системы на речных тер­ расах при малых уклонах реки во многих случаях целе­ сообразно осуществлять при помощи машинного водо­ подъема.

3. ХАРАКТЕРНЫЕ ЧЕРТЫ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ СТЕПНОЙ И ПОЛУПУСТЫННОЙ ЗОН

Равнинные пространства юга европейской части

СССР, юго-запада Сибири и Северного Казахстана, рас­ положенные в полупустынной и степной зонах, вытянуты с запада на восток почти на 5 тыс. км. В меридиональном направлении протяженность варьирует от тысячи кило­ метров на западе до двух тысяч километров на востоке.

В некоторых районах этих обширных равнин ороше­ ние существовало с глубокой древности. Так, например, в степной части Крымского полуострова и в низовьях Днепра были обнаружены следы ирригационных систем, относящиеся к первым векам нашей эры (Глазенап, 1871). Земли древнего орошения встречаются в Северном Казахстане, на Южном Урале и Нижнем Поволжье.

По климатическим условиям рассматриваемая терри­ тория занимает промежуточное положение между пусты­ нями с ничтожным количеством осадков (до 150—200 мм) и лесостепью (500—600 мм).

На этих огромных пространствах в древности кочева­ ли народы, главным занятием которых было скотоводст­ во.

57

Со второй половины XVIII столетия эти районы ста­ ли интенсивно заселяться и превращаться в основную ба­ зу земледелия России. В настоящее время здесь сосредо­ точено более 50% пахотных земель нашей страны, ис­ пользуемых преимущественно под посевы зерновых куль­ тур. Малое количество осадков и резкие колебания их по годам вызывают частые засухи, которые на северозападе степной зоны представляют исключение, а на юговостоке и в зоне полупустынь — являются правилом. По­ этому почти сразу же после заселения многих районов этой территории возник вопрос о возможности создания здесь устойчивого земледелия на базе орошения.

До Великой Октябрьской революции орошались лишь отдельные опытные участки, хотя вопрос о более или ме­ нее значительном развитии орошения в пределах рассма­ триваемой территории с повестки дня не снимался. Про­ веденные исследования, особенно работы К^яц^усскдй экспедиции, организованной после катастрофической за­ сухи 1880 г. по инициативе великого русского почвоведа В. В."Докучаева, показали, что единственно надежным средством создания здесь гарантийных урожаев может явиться лишь широкое развитие орошения. С начала XX столетия в этих районах Отделом земельных улучшений Министерства земледелия и государственных имуществ проводились крупные исследования.

Накануне Октябрьской революции был уже накоплен значительный 'материал, характеризующий условия раз­ вития орошения. После Октябрьской революции внима­ ние к этому вопросу резко усилилось.

Начиная с 1929 г., после организации «Гипровода*, а в дальнейшем «Нижневолгопроекта», под руководством акад. И. Г. Александрова в значительных масштабах проводились проектно-изыскательские работы. В резуль­ тате этих работ, в основном завершенных к 1937 г., была намечена программа водохозяйственных мероприятий по орошению засушливых районов в зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения на юге и юго-востоке нашей страны.

Однако необходимость крупных капиталовложений и слабая заселенность территории заставили ограничиться проведением сравнительно небольших работ преимуще­ ственно по использованию местного стока, т. е. стока не­ больших рек степной зоны.

58

Прерванные Великой Отечественной войной работы по орошению возобновились. В 1946 г. было начато стро­ ительство Волго-Донского канала, предусматривавшее также широкое развитие орошения донских степей. В 1950 г. правительство приняло ряд решений о дальней­ шем развороте ирригационных работ на Волге, Днепре и Дону.

Первая очередь работ по орошению, связанная с Вол­ го-Донским каналом и Цимлянским водохранилищем, была закончена в 1952 г., и в настоящее время уже функ­ ционирует оросительная система на площади около 100 тыс. га; закончены работы по орошению земель второй очереди Волго-Донского канала. Одновременно осуще­ ствляется строительство Ингулецких оросительных си­ стем, Краснознаменского канала, оросительной системы Каменского пода на Украине, ведется строительство Ку- бань-Егорлыкского канала и сооружается обводнитель­ но-оросительная система Терско-Кумского канала на Се­ верном Кавказе. Кроме того, продолжаются работы по использованию местного стока в районах Поволжья (Аскоченский, 1956; Бударин, 1956).

Все это свидетельствует о том, что вопросы орошения в южной и юго-восточной частях засушливой степной и полупустынной зонах СССР весьма актуальны. Однако достаточного опыта строительства и эксплуатации оро­ сительных систем на этой территории пока еще нет. По­ этому предлагаемая ниже система районирования ороша­ емых территорий степной зоны СССР можег рассматри­ ваться лишь как первое приближение.

В отличие от пустынной степная и полупустынная зо­ ны на вертикальные пояса не делятся, поскольку относи­ тельные превышения здесь невелики. В качестве укруп­ ненных таксономических единиц районирования следует принять ландшафтные области, которые в свою очередь по геоморфологическим признакам должны подразде­ ляться на типы местности.

Степная зона СССР согласно Ф. Н. Милькову (1955) разделяется на следующие ландшафтные области (про­ винции по Милькову): 1. Причерноморскую. 2. НижнеДонскую. 3. Низменного Заволжья. 4. Высокого Завол­ жья, в пределах которых по геоморфологическим призна­ кам могут быть выделены следующие типы местности:

п о й м е н н ы й тип, повсеместно распространенный по

59

долинам крупных и малых рек, хорошо выраженный на низменных равнинах (где поймы имеют значительную ширину), вследствие периодического затопления паводко­ выми водами характеризуется высокой степенью увлаж­ нения. Основной вид хозяйственного использования — луга, важнейшая естественная кормовая база степной зо­ ны. На орошаемых плодородных пойменных землях по­ лучают рекордные урожаи кукурузы, картофеля и раз­ личных овощных культур.

Орошение пойменных земель обычно связано с подъ­ емом вод насосными установками. При наличии гидротех­ нических узлов, воздвигаемых для судоходства и гидро­ энергетики, орошение может быть самотечным. В тех слу­ чаях, когда паводок приурочен к ранневесеннему перио­ ду, оказывается возможным использовать пойменные уча­ стки для орошаемого земледелия без предварительного обвалования. В тех же случаях, когда п&водок приходит поздней весной или в летнее время, орошение требует об­ валования.

Пойменные участки с высоким стоянием грунтовых вод обычно характеризуются той или иной степенью за­ соленности, борьба с которой должна вестись путем про­ мывок при режиме орошения, обеспечивающем нисходя­ щий ток воды в почве. При естественном затоплении пой­

мы, как известно, осуществляется промывка паводковы­ ми водами. Рельеф поймы сильно усложнен наличием большого количества стариц, грив и староречий, в связи с чем ирригационная сеть имеет здесь неправильную кон­ фигурацию. При обваловании целесообразно совмещать основные оросительные каналы с дамбами обвалования. Коллекторно-дренажная сеть приурочивается в основ­ ном к староречьям и старицам, размещенным в пони­ женных местах. Требуется большой объем планировоч­ ных работ. Количество наносов в реках степной зоны от­ носительно невелико и проблема борьбы с заилением не имеет существенного значения. В качестве главного вида интерзональных мелиораций для предохранения земель от затопления должно применяться обвалование.

Н а д п о й м е н н о-т е р р а с о в ы й тип 'образован серией надпойменных террас, ширина которых по лево­ бережью крупных рек измеряется десятками километ­ ров. Нижние террасы сложены преимущественно песка­

60

ми, верхние—лессом и лессовидными суглинками. Мест­ ность, как правило, значительно выше уровня рек, и вы­ вод воды из них самотеком, без большого подпора, не­ возможен. В связи с этим главным видом водозабора для орошения территорий, расположенных на речных терра­ сах, является машинный водоподъем.

Лишь как исключение при строительстве крупных гидротехнических узлов, предназначенных для гидро­ энергетического использования рек, оказывается воз­ можным орошать отдельные участки самотеком. Спокой­ ный рельеф, хорошая проницаемость почв и сравнитель­ но небольшие уклоны позволяют проектировать ороси­ тельную сеть с правильной конфигурацией. Уклоны ка­ налов обычно невелики. Вопросы заболачивания и засо­ ления не имеют сколько-нибудь существенного значения, поскольку грунтовые воды в естественном состоянии за­ легают глубоко, а песчаные отложения под высокими террасами обеспечивают хороший естественный дренаж.

щее время может быть использован для орошения глав­ ным образом при регулировании стока местных неболь­ ших источников с временным весенним стоком. За ред­ ким исключением, может развиваться лишь оазисное орошение, при котором опасность заболачивания и засо­ ления не очень велика. Конфигурация оросительной сети должна быть увязана с изрезанным рельефом.

4. ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННЫХ УСЛОВИЙ НА ОРОСИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ

В процессе длительного воздействия орошения на природные ландшафты древние орошаемые земли в зна­ чительной степени изменили свой первоначальный облик. Возник особый вид «культурного» ландшафта, формиро­ вание которого происходило не только в определенной физико-географической обстановке, но и в результате воздействия антропогенных факторов.

Природный ландшафт рассматривается современной физической географией постоянно изменяющимся. Эти изменения, однако, происходят значительно медленнее, чем изменения культурного ландшафта. На орошаемых же землях они особенно интенсивны, причем глубокое

61

Однако из этого нельзя сделать вывод, что одни толь­ ко социально-экономические изменения и введение пере­ довой техники земледелия и орошения во всех случаях могут улучшить мелиоративные условия. Ухудшение по­ следних часто являлось следствием длительного периода исторического развития оазиса, в результате которого произошли существенные и в известной степени необра­ тимые изменения в природной обстановке.

Ирригационные условия древних и новых оазисов, даже сформированных в одинаковой природной обста­ новке, в той или иной степени различны, что обусловле­ но, конечно, историей их развития. Достаточно вспом­ нить, что в таких древних оазисах, как Хорезмский, Бу­ харский, Мургабский и др., не только почвы, но и под­ стилающие породы мощностью в несколько метров пред­ ставляют собой так называемые культурные ирригаци­ онные наносы В других оазисах, возникших в недавнее время, культурный слой полностью отсутствует. Поэтому находящиеся в идентичной обстановке вновь орошаемые территории Зеравшанской долины (например, совхоз Нарпай, массив Джильван) имеют несколько отличные ирригационные условия по сравнению с прилегающими землями старого орошения Бухарского оазиса.

Так как каждой исторической эпохе соответствует определенный уровень развития производительных сил и характер производственных отношений, то орошаемые оазисы, возникшие и развивавшиеся в различные исто­ рические эпохи, имеют несколько отличный характер оросительных систем. Изучение истории развития оази­ сов поэтому не менее важно для ирригации, чем изуче ние природных условий.

Первая капитальная работа по истории ирригации в Средней Азии — работа В. В. Бартольда (1914) была основана преимущественно на письменных источниках, и поэтому по большинству орошаемых оазисов в ней, есте­ ственно, отсутствуют данные о времени их возникнове­ ния.

Более поздние исследования, особенно советских ар­ хеологов, по основным орошаемым землям Средней Азии показали, что эти оазисы существуют уже в течение мно-1

1 Мощность культурного слоя в отдельных частях Зеравшанской долины достигает огромной величины — 11м (Опрышко, 1947).

64