Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Планирование водопользования оросительной системы с учетом антропогенных воздействий на земельные и водные ресурсы (на примере Лево-Егорлыкской оросительной системы Ставропольского края)

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Планирование водопользования оросительной системы с учетом антропогенных воздействий на земельные и водные ресурсы (на примере Лево-Егорлыкской оросительной системы Ставропольского края)"

российская лшежя нш

мьсшут водных проблей

На правах рукописи &ВЮХ0В Руслеи Шихарбиегич

556:626/627:519

ПЛАШРОВДКИБ ВОдСПОЛЬЗОВДОИЯ ОРОСИТЕЛЬНОЙ СЯСГЕШ С УЧЕТОМ ЖГРСПОШШЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЗЕМЕЛЬНЫЕ И 1ЮДНЫБ РБСУРСИ <чНа приязро Лево-Егорлыкскоа ороск-тельноа сне теки Ставропольского края).

Специальное?ь II.CO.C7 Гидрология суса, водные ресурсы,.гидрохимия

¿эторефераг дпссертидип на сонсканве ученой сгепенк кандидата гетннчео кнх наук

■*>сиа - 1992

Работа выполнена в Институте водных проблем РЖ Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор В.Г.Лряжинсхвя. Научный консультант - кандидат технических наук, старший

научный сотрудник В.МЛкайдман.

Официальные оппоненты - дохтор технических наук,

лро4<гесор Г.Х .Исиайыдов, кандидат технических наук Л.КЛевит-Гуревич.

Ведущая организация - институт "Севтвгяпровсдхоз".

Запита диссертации состоится " Х592г. в 10 часов

на заедании специализированного совета Д.003.3?.01 в Институте водных проблем РЛН по адресу: ХСЗСб^, Москва, ул.Садовал-Черно-грнзская, 13/3. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных проблем РШ.. ; -

Автореферат разослан " <2Л- " О1992р.

Ученый секретарь Специализированного совета,

кандидат геолого-мииералогичесхих наук И.К.Морковкин«

СЬкАЧ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Возрастающее антропогенное воздействие земельные и водные ресурсы в районах интенсивного развития )рошения приводит к деградации почв и загрязнению водотоков и зодоемов. Поэтому, при планировании использования водных и зе-<ельных ресурсов следует исходить не только из интересов хозяй-;твенного развития территорий, но также в равной нере учитывать зозмокности окружаспей среды.

Задача совершенствования методологии принятия' решения по гяанироваиип водопользования оросительной системы с учетом ряда юказагедей, характеризующих степень антропогенного воздействия ¡а земельные к водные ресурсы, а также согласование их с тради-1Ионны>© иегодаки планирования развития орошения, является актуальной-

Целы) настояцей работы является разраЗогка методики выбора эациональной стратегии при планировании водопользования оросительной системы с учетом оценки степени антропогенного воздейст-5ия на водные и земельные ресурсы на основе взаимосвязанных математических моделей.

В соответствии с поставленной цельо ревалмсь следующие за-

начн:

1. Разработль структуры и схемы взаимодействия системы мо-аелей планирования и управлении оросительное системой, а также моделей антропогенных воздействий ка водные и земельные ресурсы.

2. Разработка имитационной кодели управления водораспреде-1ением 8 оросительной системе.

3. Формирование программного обеспечения.

ч. Разработка методики обоснования стратегии развития оросительной системы.

Научная новизна работы заключается в формировании системы моделей, необходимых для оценки антропогенных воздействия, совершенствовании алгоритмов управления водохранилищами в имитаци оннсй модели управления водными ресурсами оросительной система, разработке и реализации схемы взаимодействия моделей планирования водопользования и антропогенного воздействия на земельные и водные ресурсы, разработке процедур принятия решений о стратеги ях управления водопользованием оросительной системы.

Практическая значимость. Предложенная система моделей, с-ри ентированная на использование стандартной информации, реализова-.на на IBN Р0 в виде программного комплекса и может быть исполь-зоь-ль при проектировании оросительных систем.

■Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научных семинарах Института водных проблем АН СССР в I987-IS92 г.г., на II-ofl областной конференции молоды: ученых "Проблемы рационального водопользования Урала" (.Срчрд-ловск, 1989г.), на Всесоюзной школе-семинаре "Математичесхое моделирование в проблемах рационального природопользования" (Л&р-со, 1989г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Современные проблемы планирования и управления водохозяйственными системами" ^Новочеркасск, 1990г.), на техническом совете института "Сеэкавгалроводхоз" (.Пятигорск, 1991г.), на Всесоюзной ико-v ле~семинаре "Анализ и моделирование эколого-экономических систез ^Иркутск, 1991г.), на Всесоюзной научно-технической конференция могодых ученых и специалистов "Вопросы водохозяйственного строительства, мелиорации, использования и охраны вод-шх ресурсов"

^.Ьревви, lírSIr.).

Внедрение работа. Разработанная автором методика моделирования процессов планирования водопользования оросительной системы с учетом антропогенного воздействия на водные и земельные ресурсы использована при технико-эконогаческом обосновании II очереди ¿ево-Егорлыкскоа оросительной системы (.Ставропольский край) в институте "Севкавгипроводхоз'' в IS9I г.

Публикации. Основное содермшие диссертации опубликовано з воськи работах.

Структура н обгек диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и.заключения. Обций объем работы содержи? 135 страниц, 18 рисунков и 6 таблиц.

ООЛЕРЬШЕ РАБОТУ

Во введения обоснована актуальность проблеки, сформулированы целм к задачи исследований, их научная новизна и практическая значимость.

В первой главе излагается краткая история развития исследований, судесгвуюшие подходы к репенив задачи планирования водопользования оросительной системы U)C), а также методические основы к её решение с учетом антропогенных воздействия на земельные к вогкые ресурсы. При модельное схематизации оросительная гметема относится к категории сложных систем из-за наличия боль-

soro количества взаимссэ.язашшх а взаимодействующих элементов, i тажжа сдонкостк выпояняе&ых функций. Поэтому выбор эффектив-юя стратегии водопользования монет осуществляться на основе :встекного подхода, который позволяет всесторонне наследовать

-о-

изучаемые объекты.

Большой вклад в развитие методологии системного подхода и математического моделирования к анализу оросительных систем внес ли Г.В.Воропаев, Е.П.Галямин, Г.Х.Исмайылов, В.А.Кардап, В.Г. Пряжинская и многие другие.

В последние годы в связи с количественный и качественным ж гоиением водных и земельных ресурсов все большую актуальность приобретают задачи планирования водопользования с учетом экологических аспектов. Ото обусловлено массовыми проявлениями таких отрицательных последствий, водных мелиорация, как засоление земель, поднятие уровня грунтовых вод, вынос биогенных веществ и пестицидов, загрязнение рек-водоприемников и так далее. Подобно! .положение характерно для орошаемых массивов в районах традиций«' ного орошения, где возможности экстенсивного развития исчерпаны нехваткой водных ресурсов, отсутствием земель, пригодных для орошения и тах далее. Поэтому возникает необходимость детального учета динамического и стохастического характера протекающих процессов, а также исследования различных стратегий использования водных к земельных ресурсов с учетом антропогенных воздейст вкп на земельные и водные ресурсы. Разнородность рассматриваемы задач обуславливает необходимость использования как оптимизационных, так и имитационных моделей. Объектом исследования служит оросительная система, расположенная в зоне неустойчивого увлажнения. Предполагаются известными: 01) водохозяйственная схема, л параметры и режимы инженерных сооружения оросительной системы, набор орошаемых массивов, 03) совокупность гидрологически" метеорологических, агрофизических, сельскохозяйственных, водохозяйственных и гехкико-эконсжческих показателей для каждого

массива; и) различные стратегии водо- и землепользования с соответствующей структурой орошаемого земледелия, величинами оросительных норм, дозами внесения удобрений, правилами управления системой и так далее. Результатом реиения исследуемнх задач является совокупность экономически-;,, водохозяйственных и антропогенных показателей для каждой стратегии водо- и землепользования, из которых затек выбирается наиболее эффективная.

Предложенная методика реализована в виде система математических моделей, которая ыслючает: VI) модель расчета ирригационной воде потребности; <ч2) имитационную модель водораспределения оросительной системы; (.3) модели формирования поверхностного стока на территории оросительной системы; (Л) модели расчета характеристик антропогенных воздействий; 15) упрощенные модели расчета урожайности сельскохозяйственных культур и экономических показателей; (.6) многокритериальные модели выбора рационально селений. ?&:четн проводятся при фиксированной структуре и параметрах оросительной системы. Для каждого орошаемого массива рассчитываются режимы переменной ирригационной водопотребнести и затем на имитационной модели водораспределения определяется режим водоподачи орошаемым массивам к рассчитываются водохозяйственные показатели. В зависимости от величины водоподачи и доз внесения удобрений строятся производственные функции сельскохозяйственных культур и раевчитыьаггея экономические и антропогенные показатели. (.Рис .1).

Эффективные стратегии выбиравтоя на основе компромисса между э кок о: в чески ж, природоохранными и водохозяйственной целями функционирования оросительной системы на основе выделения кно-ггесгва Парего-опгимадьных стратегий и формирования интегральных

оптимизация структуры и параметров

илок выработки стра'. егт[ _развития ОС_

"{Имитационная модель водо-расрределения ОС

Гидрографы .стока Ьек .

¡¡ гочет режима орошения, переменных оросительных норм и ирригационной водопогреокости

Расчет и определение водохозяйственных показателей, режима во до подачи

Расчет урожаяностей с/х культур и определение экономических показателей

Рис Л. Блок-схема задач планирования водопользования просительной системы {.ОС) о учетом антропогенных воздействий на земельные и водные ресурсы.

Указателей.

Особенноеть рассиагркваемой задачи состоит в том, что ря-зеьия получатся с использованием системы имитационных моделей » предположении, что каащое ревение является кваэиоптимальным.

Построение интегрального показателя оценки качества функционирования ОС производится различними способами, что позволяет повысить надежность принимаемых решения. При этом, в число рациональных стратегия для солее легального анализа ДПР (.лицам, принииаваяи реоения) могут быть вопчены не только стратегии, ¡»иеввне экстремальное значение хритериа, но н стратегии, значения критериев дая которых'отличаются от оптимальных на некоторую величину н»-за иоточпости задания исходных данных н приоритетов частных критериев.

Во агорой гллпа рлзомягрнзалтея елвдуввив математические модели: 01) расчет радимоз орояэния я оросительных норя сельски-хозяйственных культур; 02) оценхи урояояностей в зависимости от количества подаааеиоя волк и доз внесения удобрения с расчетом экономических показателей; 03) имитационная модель водораспреде-ления оросительной системы.

Потребность з гюдг орояаенах массивов зависит от набора культур а плоамоа орояонил. £г ресчет базируется на вычислении переменных режимов орошения и оросительных норм для каждой культуры по кетоду А.И.Будаговского, в котором используются уравнения тепло- н влогообмена в почве и растительном покрове.

Имитационная модель функционирования оросительной системы построена на основе вгрегагйвного подхода, предложенного Н.П. Буеденко я позволявшего моделировать скстзпы сложной структур* с широким набором алгоритмов управления. При построении имита-цзонной «одели выделяется стандартные элененты системы: "воде-

хранилище", "створ", "генератор", "внешняя среда" и "устройство управления". Функционирование каждого элемента унифицировало описывается на основе физических закономерностей и эвристических правил, харакгеризуоцих даннуо задачу,

Экономические показатели функционирования ОС вклпчают валовый доход от орошения, сбор зерновых и рентабельность СС. йх расчет базируется на показателях урожайноетеи, которые находятся из регрессионной зависимости уроаайностей основных сельскохозяйственных культур от используемых водных ресурсов и доз внесения удобрений.

В третьей главе выделена группа антропогенных показателе:!,а наибольшей степени влияющих на выбор стратегии водо- и землепользования. К ним относятся уровень грунтовых вод и их минерализация, ¿асоление земель, выносы биогенных веществ и пестицидов с сельскохозяйственных водосборов, величина дренажного стока и минерализация рек-водоприемников. Для описания соответствующих природных процессов использованы простые, алробирозанные в проектной практике математические модели, разработанные А.Н.Костиковым, С.Ф.Аверьяновым, В.Р.Волобуевым, С.Г.Цыгуткиным и другими.

Интенсивность изменения уровня грунтовых вод оценивается из уравнения водного баланса орошаемых массивов.

Изменение минерализации грунтовых вод оценивалось на основе зависимостей, связывающих этот показатель с исходной минерализа-'цией грунтовых вод и содержанием солей в почвсгрунте.

Солевой режим орошаемой территории рассчитывается пс уравнениям связи между содержанием солея в метровом слое почвы и начальной концентрацией, суммарным испарением, дренажным стоком и ъядом эмпирических коэ^ицпентов.

Оценка влияния орошения на минерализации рек-водоприешиков

проводилась на основе сопоставления минерализации в створе возврата воды с минерализацией речной воды в начальном створе, дренируемой площадью и солесодерханием на всея орошаемой территории.

Вынос биогенных эеаесгв и пестицидов с сельскохозяйственных водосборов поверхностным, инфильтрационныы к твердым стоком рассчитывался на основе негодики, разработанной во ВНКИВО ^.Харьков). Параметрами моделей выноса загрязнявших вешеств и пестицидов поверхностным стоком является осадки, влажность почвы, глубина пахотного слоя, сдой поверхностного стока и другие. Поверхностный сток с орояаекых земель определяло« по методу С.К.Харченко. При расчете выноса загрязиявших венэств инфильтрациснными водами в качества параметров используются осадки, водолодача на орошае-кый массив, а также ряд эмпирических коэффициентов.

Задаче планирования водопользования оросительной системы базируется иа обеирноя исходной информации, вклвчаввей как традици-ониуй агрометеоинформаций, гидрологические, экологическую й техни-ко-акононическуо, так и фориируемув в результате расчетов и исполь-зуемув при принятии ревений.

Четвертая глава посвявена опмсаклв результатов расчетов антропогенных (.засоления земель, выноса загря зияющих вешесгв), водохозяйственных (.надежность водообеспечения оросительной системы, объемы дефицитов водных ресурсов, ирригационное водопотребление) в экономических (.валовый доход, обор зерновых, рентабельность оро-сктельноя системы) показатьлей ясоледуеиоя Лево-Егорлыгокоя оросительной еяетеш я обосн^адцив стратегия её водопользования с учетом воздеяствкЯ иа аеиельиие а водные ресурсы.

¿ево-Егордикская оросительная система (1ВЭС) расположена в вонв недостаточного увлажнения. Полное развитие системы предусматривает доведаете ороваедах земель до 6С тыс. га. Территория с ист е-

му расположена 8 северной части Ставропольского хгая. На территории оросительной системы располсзени лх-о опорик* иогеостемции - • Красногвардейская и Новоадексаидровек&я, вь «Л'Орых ^вхутся найлв дгнич за иетеорологическиш хсрьктерястккага с 1^31 г. Однако увя ка метеорологических % акгнномсгркческкх нсЗлвдоика поэвол; про вести расчета только за Х-летнмй период - о 1356 г. по .1985 г.

Собстзенния стак р.Нгорлык очень кал ^Таблица I). 3 лет.-. • время русло реки пересыхает. Поэтому предполагается строительство внутрисистемных водохранилиш за счет водних ресурсов р.лусань.

Таблица I.

Обеспеченность стока. р.Егорлык в створе Безопасное.

Обеспеченность года ... — —-------------_ ... ------- Объем стока, млн.»

Средний иноголетипа 122,0

Ъ% «.0

S5S 17. С

С учетом природно-климатических условия теоритор&я системы разделена на четыре мелиоративных радона.

Выделены также четыре места водозабора из яагнетральных каналов для каждого района и один обший для всей системы сброса возвратных вод в р.Егорлык. Каждой какере сопоставляется ряд характеристик: далнье о алоаадях орошения,струиуро посевов, наличие дренируемых площадей, зодксфизические свойства почвы, уровень гсунто-вых вод и их нинерадаэааия и другяз.

Основой для расчетов водохозяйственных показателей функционирования системы являются расчетные переменные реаиш орсаекия, оросительные нормы к укомплектованные графили водоподачн на оро- ' паемые массивы, рассчитанные для каждого ?ыделенногс створа.

Базовая структура посевов, принятая при обоснования проекта JtEOC, представлена, в табзиие 2,

Базсгая структура носезсз дЕСС.

Культура Ллоямь

i 1 г 3

С зи мая пзакхца 17 IC2CC

1ецеша 28 I66CC

лукуруза на силос 19 II4CG

Кукузуза на зерно 36

:сс ■Tlu-G

Релультпти зсдохозяйстаенных расчетов, проведенных на яма-гещиокноя модели эодораспределения wC, для базовая структура полевод празелени з тейлкцо 3.

Тгблица 3.

Результата водохозяйственная расчетов для дс/ицятных лет для базового зараанга HOG.

Год —. . — ,Iррягвционная водо- iпотребность, млн.м3 ! Объем дефицита водных сесурсоз, млн. и3

IV57 9 10,9

1962 ЗсС.2 22,5

¡964 338,8 1*,2

I9n5 УМ.Ь 25,9

1963 322,2 7,3

1569 394,9 57,5

1971 358,7 22,С

Как зидно из тейлкцы, обеспеченность лс числу беспересояяых лет ровка При этой ~ред?.?>!<шоголетниЯ: де<}кцит водных сесурсоа равен 5',3 шн.ы3, что осстчзы?? оетдо 1,5% от поступления эодных ресурсов з систему.

Лрп выборе стратеги«! зсдопсльзозеияя рассматривались вариан-:"5иененил структура посевов и орсоятельных норм на -20 от расчетного. В этом случае наблюдается заж увеличение надежнее-

ги системы до 1СС> при снижении оросительных норм, так и снижение ее до 46,при увеличении оросительных норк. При этом дефициты водных ресурсов соответственно снижаются до С или ас увеличивается в 3 раза.

Б результате проведения водохозяйственных расчет- в фсвииру-ются режимы водопода'чи на орошаемые массивы, от которых зависит степень антропогенного воздействия ка земельные и вед»!'-'-- ресурсы Оценки антропогенных воздействий показывают, что в ррэульта те развития орошения происходит подъем уровня грунтовых вод. При чем, среднемиоголетние значения приведенной скорости подъеме уро: нк грунтовых вод для всей системы в целом составляют примерно С,! м/год, годовые величины варьирует в пределах - С,3-1,3 м/год. Пр! изменении структуры сельскохозяйственного производства и оросительных норм, изменяются соответственно и скорости под-ьема клк снижения грунтовых вод. Например, увеличение оросительных норм н{ вызывает соответствугыее увеличение среднехноголетней приведенной скорости подъема грунтовых вод для всее территории системы с 0,3 до С,М м/год.

Развитие орошения сопровождается так»« г. вменения »а минерализации грунтовых вод. Во всех вариантах расчетов в первые годк орошения происходит рост минерализации грунтовых вод со стабилизацией в последующие годы, что согласуется с материале»! почвенно мелиоративных изысканий» выполненных на 9ткх участках, и исследований различных авторов.

Результаты расчетов по изменении солевого режима ороваемых земель при различных структура* сеяьскохозяйственного производства показывали, что увеличение доли влагоемких культур в структуре производстве способствует вымывании сслев из почвогрунтов,т.е. рассолению, и наоборот. Преобладающее влияние на солевой рвЕИМ

емель оказывает режим орояения. В целом оказывают влияние и ежим грунтовых вод, естественный солевой режим, который имел есто до начала оровения, а также уровень агротехники и другие акторы.

Развитие орошения вызывает также изменение питательного ре-има растения, гак как, по сравнении с богарными условиями, увенчивается вынос минеральных удобрения и пестицидов з водоемы и ехи. Для условия ЛЕОС среднемнсголетние выносы для базового ва-ианта производственной структуры составляют соответственно для jora - 15-Ъ%, калия - 0,2-25%, фосфора - С,01-7% от псступивие-о на водосбор. Коэффициент выноса пестицидов с ороааемых полей зменяется в пределах а с богарных составляет 0,8-1,6^

г доз их внесения.

Урожайности культур рассчитываются по двухфахторному уравнено регрессии (.факторы: оросительные нормы и дозы внесения удоб-ений). Средняя абсолвтная и относительная ошибки при расчете ро.тяности озимой пшеницы равны 3,бц/га и 10,2$ соответственно, «алогичные результаты получаются и для остальных культур.

Выбор стратегии водопользования оросительной системы базиру-тся на 7 группах вариантов расчетов: (.1) базовый вариант с про-кгноа структурой сельскохозяйственного производства; (.2) аарнан-ы с измененными оросительными нормами для всех сельскохоэяйствен-:ых культур ^20^); U) варианты с измененными дозами вноси-

ых удобрения <ч,—XOJé, -2G¡¿); СО варианты с измененными оросктель-;ыми нормами ^20^) и дозами вносимых удобрений ,±2С$)

дновременно; ^5) зариантн с измененной структурой {.переход пло-¡адеа от одни^ кормовых к другим кормовым) и ороситсльнами Кириа-и и дозаш вносимых удобрений одновременно; v6) варианты с изме-1внйОй с: ктурой посевов ^увеличение доли зерновых за счет ски-

кеш« доле кс-dmobdx к наооорот;; оросительные нормы в дозы удобрение при этом остается бе-s ивкеьения; изменение структуры площадей сровешк (.увеличение доли корыовах ва счет снижения доли ьерисвых к наоборот) с одновременным изменение* оросительных

Н с. •

Ь качестве показателе? функционирования для принятия ретекир оыли вараны: засоление земель; (.£) выносы агрохимикатов с о копаемых земель; О) надежность водоооеспечения системы; (.О дефициты водных ресурсоЕ; ирригационное водопотребление; Кб) валовой доход от орошения; К7) валовыа сбор зерновых; Us) рентсйель-ность оросительной системы.

Решение задачи осувествляется в две этапа. На первом »rant на основе анализа результатов расчетов формируется множество Па-ctrc-опгммьяьньгх стратегий, йсклгчается неэффективные стратегии. Б иааьм случае все рассматриваемые стратегии оказались Парето-оп-тимальныки. Это объясняется тем, что в числе исходных стратегий не book sasezoho плохие, а также тек, чге в число показателей вопли взаимно-исклсчаюиие друг друга. Так, например, невсзкоккс улуч есть экономические показатели не увеличивая сдноЕременко степень ант те погенного воздействия не вод земельные ресускь.

На втором этапе принятия решений, рассматривались варианты с различной приоритетностью тех или иных групп показателей. Быяк рассмотрены случаи, когдь: V.I) все показатели равнопркоритеткь'; 1.2) приоритетны акгоопогенные и водохозяйственные показатели; О) приоритетны антропогенные и экономические показатели; U: приоритетны водохозяйственные к экономические показатели, ha рис Л приведены графики изменений нормированных показателей функционирования DC в зависимости от различных стратегий. В га лице -¿приведены т~ кккельнке и максимальные значения показателей.

Рис.2, Нормированные среднемноголетние значения показателей функционирования ОС; •Л) степень засоления; 02) объем выноса биогенов и пестицидов; 03) обеспеченность по числу б»сперебойных лет; О'») объем дефицита водных ресурсов; 05) ирригационное водапотрэбление; 06) валовый доход; 07) сбор зерновых; 08) рентабельность.

Для повышения надежности ^пз. итато? использдвались -..го/и-!-ние виды критериев, лотовые наиболее часто п,,«кеняг'тся на п4.ак тике, н именно:

У= г- ;

V - /■

У - иги X V

I

ь,

<Г > ^ -

j С. С

О)

\ = х -ч

у /> '

/•г. \ \ • /

Здесь ¿^'представляет собой овачнуе оценку с-го пок^-

-якционИ; обйния скс: приоритет этого показателя.

зателч ^якционИ; ования система в } -ой ст.-атегии, е - -

и

Таблица ч.

Минимальное и максимальное зл^чечия показателе.'; «цио^ровь

\ Пока-¡Сто- ;Зыкос \ зат?:пс;:ь за ¿биоген- \ } ¡цеств, ' ¡ТЫС. т. чечия \ ! ! Обес- ность, с г Объем ;Лрригь;З&ло-де^иихте ¡цно-ис^вы?. ЮДЧЫУ ¡гО.Ю- ; ег.-рссз, ;по?.1еб;улн. ;ть.";.т млн.м-" ¡лечив, •. ¡НЛН-У"'! ! • 1 ! .' 8 5е ль нэ ть

мин 1 -7,5 ! 10.« 58.: ( -0 1 ! ТТЭ 1 ! ?Г.7 7 7Т 11

ках ; -2.fi 12.5 юо.о ТГ С, • С^ЭТО 7 07 *

Анализ результатов расчетов показывает, что во всех четырех ^чаях э число рациональных стратегий водопользования попадают: > стратегия, соответствующая снижению оросительных норм и доз ¡симых удобрения на 20% при базовой структуре производства; * стратегия, при которой увеличивается доля кукурузы на зерно

за счет снижения доли озимой пшеницы при неизменных ороси-1ьных нормах и дозах вносимых удобрений; О) стратегия, ооот-■ствующая увеличении доли люцерны на 20% при снижении озимой ¡ницы и неизменных оросительных нормах и дозах вносимых удобре-I.

Действительно, при снижении оросительных норм и доз вносимых б рения на 20%, хотя снижается урожайность, падает рентабель-ть орошения и наблюдается процесс засоления земель, но он про-одит медленными темпами. Объем дефицитов водных ресурсов равен ». Выкосу агрохимиков являются минимальными из всех рассматри-мых стратегий. Экономические показатели функционирования систе-в сравнении с базовым вариантом снижаются. Так, например, сбор новых снижается не 9,3$, а валовый доход и рентабельность сис-ы соответственно на 10Д и 11,0%.

В случае же, если принять оптимальной стратегию водопользова-, соответствующую увеличению посевов кукурузы на зерно на 20$ счет снижения озимой пшеницы при неизменных оросительных нор-

и дозах вносимых удобрений нее три группы показателей изменяя в пределах 0,1-2% в сравнении с базовым.

Если сравнивать с базовым вариантом стратегия зодоподьзоза-, соответствующую узеличенив доли люцерны на 20% при снижена л озимой пиенкцы, то антропогенные и водохозяйственные показа-1 кзкенязтея в среднем на 1-2%. Валовый доход л рентабельность Еичиэаются соответственно на 1^,1 и 15,соответственно.

Следует отметить, что принятие окончательного ревения баз руетоя не только на оптимальных ревениях, но т&кхе к на решени отличающихся от оптимальных на некоторую величину, Б частности как показывают расчеты, наряду с оптимальной стратегией, рацио нальны также и стратегии, ориентированные на скикение соссител ных норм на 20£ при базовой структуре производства и увеличены доз вносимых удобрений на 20%. При. этом выи-^ы агрохимккат^в у личивавтся на 20)»', надежность водообеспечения высокая (.¡U-V) к рентабельность оросительное системы снижается линь на С,6% в с нении с базовым вариакток.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

X. Исследование проблем управления водопользованием оросите ной системы с учетом антропогенной негрузки на окружаюшус сред приводит к необходимости совершенствования методологии лланирс ния развития подобных систем в части включения в рассмотрение гропогенных показателей.

2. Для изучаемой природной зоны выделена ссвсхупность ncssi телей, в наибольшей степени характеризующая пптгкпогенное вогл ствие на земельные и водные ресурсы, включая вынос загрязняюз;у. веиеств с богарных и орошаемых массивов, засоление земель, изх нение уровня грунтовых вод и их минерализации.

3. На основе анализа различных математических моделей актро генного воздействия на земельные и водные ресурсы, высраи глас полуэмлиричееккх и эмпирических моделей, сравнимых по точности моделями планирования и управления водопользованием, и пррведе структурный анализ информационного обеспечения выбранных моде;

h. Для решения задачи управления водопользованием ороситель ной системы в условиях недостаточного увлажнения предлове.ге cj

ра системы имитационных моделей, зкдпчещая имитационную моль эодораспределения ОС и модели природных процессов на сель-охозяйственном водосборе.

5. 3 имитационной модели зодсраспределения г0 усовершенство-н блок управления системоа водохранилищ при переменных погреб-зтях в зоде.

6. По матесиалам проектных проработок по Лево-Егорлыкской оро-тельной системе проведена камерная схематизация территории сис-мы с выделением сгзоров зеоора и возврата эодн, сформирована стема математических моделей, разработано программное обеспе-ние, проведены численные расчеты.

7. Проведенные расчеты показали приемлемость предложенной сис-мы моделей для управления водопользованием оросительной сисге-

, так как результаты численных экспериментов по оценке ряда по-загелей ^оросительные нормы сельскохозяйственных культур, уров-грунтоэих вод и их минералиэсция, выносы с сельскохозяйствен-х водосборов, солевой рвиии орошаемых земель и т.д.) согласуют-с данными литературных источников» проектных материалов и не отизоречат характеру протекания тех или иных физических прсцес-з •

3. Предложенная методика расчетов может быть использована при оекгировании оросительных-систем.

Основное содержание диссертации изложено з следующих работах: I. Прякинская В.Г., 1емухоз Р.И., Шнайдман З.М. Учет лрострен-венно-зременной изменчивости определяющих Факторов при нланиро-нии оросительной системы,- П областная конференция ко/^дых уче-х "Проблемы рационального водопользования Урала". Свердловск, 89. - с. 13-15,

с. Ьеиухов Р.iL. Обоснование стратегии развития сроскте.;ьнсг системы с учетом экологических требований. - Тезисы докладов с дастной Xüi школы-семинара "Математическое моделироганке в пгюс мах рационального природопользования". Ростов-на-Дону, 1585.-с.153-155.

3. Ьемухов P.L., Еиаадман B.W. Система моделей д-"я планиро! кия развития оросительной системы.- Всесоюзная конферв. ..ия "Ос ременные проблемы планирования и управления водохозяйственным» системами". Новочеркасск, IS50.- с.£Л-2б.

k. Шкайдман Б.М., ¿емухов P.E. Математическое моделирование управления, водопользованием оросительной системы с учетом ьебл гоприктных экологических воздействий. Всесоюзная конфеоениия "Вопросы водохозяйственного строительства, мелиорвакк, испсль; ванкя к охраны водных ресурсов". Ереван,1551.-е.65-51.

5. Зьемухов P.E., Шнайдман Б.К. Учет антропогенных воздейст! при планировании водопользования оросительной система. - Всесс юзная конференция "¿нализ и мэделкрование эколого-экономически систем". Иркутск, I5SI. - с.IC-II,

6. 1емухов P.E., Шнайдман Б.М. Нэделкрово} ие крркгщисььсй водопотребности для водохозяйственных расчетов в условиях ант! погенных изменений климата// Бодные ресурсыпечати).

7. VnyTtfr^iipnrr-.^p Н. А. Р.Е'. .Г'МР^М»" 3. V. p."wrMi«i4

Гч-Uß aJu. с*. SfrSU^ A"<i л* [ik »uCrtxuX tv , I' Zhin

R. /Vki^ tUticC. г Ш

•\>ci.£(, l-it^ $. /V кли^и.).

t