Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Анализ показателей мелиоративного состояния орошаемых земель Хорезмской области

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Анализ показателей мелиоративного состояния орошаемых земель Хорезмской области"

Государственный концерн по водохозяйственного строительств "Водстрой"

!IAУ1 ii 10-1 iPOUЬЪО ¿СТШЗШОЕ ОЫЩЗШЫПВ СЛ1£!1!П1 С mío CAÍ :;ítü)

Ha ирпрех i"ori:iou /.ЛЬЕЛРОБ ХУ1..13

AILwUíL ¡ICivicúTJ^L-» .-..'ijlorAT.w't.'C!''-C'^tíuüli IFCLA

AoriioM^j^u.i oivuV-iii;

"Ji:'j¡íl-i!исть: 0G.CiL.0¿ - 1.:;л;юрац:и !< o ¡ ' о: л и o: i с e з e • 'л e д e ч, : >•

A 'i' o p с С' 'J i> a г ц.:се'ч ';ли::п п:: сс"ск'ш::е ученей creí,■ íчи K'!!i;;;:~ín';í технических и лук

T.v¡re:i/ - Ii Ci

Работа выполнена в научно-производственном объединении Среднеазиатского научно-исследовательского института ирригации имени В.Д.Нурина (НПО САНШРИ).

Научный руководитель : - кандидат геолого-минералогических

наук И.А.Сорокина

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Ф.М.Рахимбаев,

- кандидат технических наук И.А.Закс

Ведущая организация: - Узбекский государственный проектный

институт "Узгипроводхоз"

Защита состоится " ^ "марта 1992 г.в 14.00 час.на заседании Специализированного Совета Д 099.02.01 по присуждению ученой степени доктора наук при Среднеазиатском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте ирригации имени В.Д.Курина (САНИИРИ).

Адрес: 700187, г.Ташкент, массив Карасу-4 дом II, НПО САШИРИ. С диссертацией ыокно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " 3 " февраля 1992 г.

Ученый секретарь-Специализированного Совета, ч „одТ

доктор технических наук, ¿^^ Э.Ж.Махмудов старший научный сотрудник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность вопроса. Одним из важнейших резервов повышения производства валовой сельхозпродукции является улучяение мелиоративного состояния орошаемых земель. Хорезмская область Узбекистана - древнейший орошае».:ый оазис, высокая урожайность хлопка-сырца (30-35 ц/га) в котором достигнута и поддерживается комплексом не-, лиоративных мероприятий. Па 1930 г.здесь орошается 260,8 тыс.га земель, водозабор 4492,Ь млн.м3, отвод дренажно-сбросных вод 2740 млн.м3. За счет высокой искусственной дренированности территории основные показатели мелиоративного состояния земель - уровень грунтовых вод (УГ8), и:; минерализация (ШЗ) и засоленность почвогрунтов (ЗИЛ - поддерживаются близко к допустимы!, мелиоративное состояние земель в целом оценивается как удовлетворительное.

Однако в последнее десятилетие здесь заметно сказываются негативные процессы, определяемые общим дефицитом вод1гых ресурсов, повышением минерализации амударьинской воды с 0,6-0,7 г/л в шестидесятые годы до 1,1-1,2 г/л в меженные периоды последних лет.

Общая направленность мелиоративных процессов и их особенности определяются взаимосвязью и взаимообусловленностью общих природных условий и этапами водохозяйственной деятельности. Переход в 30-х годах с чигирного орошения на самотечное в бездренажних условиях привел к резкому развитии процессов заболачивания и засоления земель. Строительство коллекторно-дренажной сети в ЬО-ыо-* -60-ые годы создало благоприятную мелиоративную обстановку при общем снижении УГВ и выносе до 30,9 т/га солей. Однако в последние годы, несмотря на саму» высокую в Узбекистане протяженность дренажа (38,3 у/га) в 2-2,5 раза сократился вынос солей, мелиоративное состояние земель неустойчиво, урокайность хлопка-сырца с 41 ц/га в начале 80-х годов снизилась до 30-33 ц/га в последние годы.

В связи с этим представляет интерес общий ретроспективный анализ сложившихся в области показателей мелиоративного состояния земель и их особенностей при существующих водохозяйственных условиях.

Оценка мелиоративного состояния земель (МСЗ) базируется на той информации об УГВ и (!ГВ, которая получается специалистами

Областной гидрогеолого-мелиоративной экспедиции (ОГМЭ) по 2101 режимной скважине. Достоверность оценки МСЗ и принимаемых на ее основе решений по мелиоративным мероприятиям зависят от "представительности режимной сети и ее достаточности. Однако этот вопрос в области контроля МСЗ остается недостаточно изученным.

Цель и основные задачи работы. На основе анализа многолетних данных динамики основных характеристик СЗ и натурных экспериментов показать их обусловленность и взаимосвязь с реализуемым комплексом мелиоративных мероприятий, достоверность оценки ЫСЗ в целом по области. Для реализации поставленной цели решались следующие задачи;

- анализ многолетней динамики (с 30-ых до 90-х годов) основных показателей мелиоративного состояния орошаемых земель Хорезма при реализации комплекса мелиоративных мероприятий ;

- формирование минерализации грунтовых вод покровных средне- и сильнозасоленных мелкоземов в существующих водохозяйственных условиях ;

- воздействие двустороннего регулирования уровня грунтовых вод подпорами коллекторов на показатели МСЗ ;

- разработка и апробация методики оценки достоверности УГВ и МГВ как показателей мелиоративного состояния орошаемых земель Хорезмской области.

Методика проведения исследований. Основные положения, результаты и выводы, представленные в диссертации обосновываются обобщением и анализом многолетних натурных данных специализированных гидрогеологических и водохозяйственных организаций и собственными натурными экспериментами, выполненными в 1972-1973 гг., 19751977 и 1985-1987 годах.

При проведении натурных экспериментов выполнено бурение временных скважин, рекимные наблюдения за УГВ, МГВ и ЗПГ, воцнобалан-совые исследования по общепринятой методике. Обработка полученных данных проведена с применением методов теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна. По этапам реализации комплекса гидромелиоративных мероприятий с 1936 по 1990 годы дается анализ изменения уровня и минерализации грунтовых вод, засоления почвогрунтов.

Показано, что в условиях Хорезмской области ки кет быть выделено 5 этапов мелиоративного состояния орошаемых земель - от хорошего при чигирном орошении, неудовлетворительного, удовлет-

верительного и мелиоративно неустойчивого при существующих водохозяйственных условиях.

Для средне- и сильнозасоленных покровных мелкоземов при повышении минерализации оросительной вода показано формирование верхнего слоя минерализованных грунтовых вод при орошении, и двухстороннем регулировании УГВ, который в настоящее время дол. жан определять !:£3, но существующей режимной сетью скважин не фиксирующийся.

Установлено, что двустороннее регулирование УГВ подпорами коллекторов к существенному ухудшению ШЗ не приводит.

Разработана и апробирована методика оценки достоверности информации об уровне грунтовых вод при проведении режимных'наблюдений по специализированной сети скважин, ее представительность и вероятность ошибок при контроле'УГВ как мелиоративного показателя.

Практическая ценность и реализация работы. Выполненный анализ динамики показателей LC3 позволяет оценить современную направленность мелиоративных процессов в области.

Выявленные закономерности формирования MTB покровных мелко-'земов требуют изменения методики контроля этого показателя при оценке МСЗ. Рекомендации по контролю MTB Хорезмремводом включены в ТЭО опытно-производственного участка в Янгибазарском районе.

Доказана практическая целесообразность применения двухстороннего регулирования УГВ подпорами коллекторов в период всходов хлопчатника для поддержания требуемой влажности почв без ухудшения 1.5СЗ.

Методика оценки представительности сети режимных скважин использована в рекомендациях по ее реконструкции для 4-х районов области - в Богатском, Хаккинском, Кошкупырском и Гурленском. Соответствующие рекомендации в 1987 г.утверждены начальником Хорезмской ОГМЭ, явились основанием для составления проекта, по которому в настоящее время ведется реконструкция режимной сети скважин.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы доложены на"Республиканском Совещании молодых ученых в 1973 г.в г.Ташкенте, вошли в 7 научных отчетов НПО САНИИРИ -1972-1976 гг.и 1987-1990 гг.(архив 1Ш0 САНИИРИ). По теме диссертации опубликовано 3 статьи в сборниках САНИИИ1.

Объем ii структура работы. Диссертация изложена на стра-ыщах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 87 наименований и приложений, Диссертация содержит 54 таблиц и 36 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЕ!

Первая глава посвящена общим понятиям показателей мелиоративного состояния орошаемых земель, их количественным характеристикам и значимости в оценке IuC3. Н.В.Ыакридин, Рачинский A.A., Ковда В.А., Крылов U.U., Рахиыбаев ^.М.и др.в различные годы в качестве показателей I.1C3 предлагали УГВ, UTB, 311Г и урожайность .сельхозкультур. Несмотря на различные подходы в главенствующей роли каждого из показателей, три первых в настоящее время приняты как основные, а урожайность сельхозкультур - некоторый синтезирующий показатель, учитывающий совокупность основных и хозяйственной деятельности человека. При всем различии взглядов на значимость конкретного показателя, все авторы приходят к необходимости их количественных оценок в конкретных природных и водохозяйственных условиях. Глубина залегания грунтовых вод, при которой мелиоративное состояние земель может оцениваться как удовлетворительное, неразрывно связана с понятием "норма осушения" и "критическая глубина".

Принципам установления критических глубин УГВ посвящены работы С.Ф.Аверьянова, Н.М.Решеткиной и Х.И.Якубова, Ф.М.Рахим-баева, А.Н.Нурманова, Д.М.Каца, И.К.Киселевой и др.

В 1960-х годах в Хорезмской области специалисты придерживались мнения, что при орошении земель необходимо обеспечить лишь плановой забор воды с одновременным строительством глубоких коллекторов для понижения УГВ до критических глубин. Практика показала, что здесь, не снижая УГВ до "критической глубины", можно получить высокий урожай хлопка-сырца ценой огромного количества

БОДЫ.

Рачинский A.A., Ходжибаев H.H., Духовный В.А., Гарючин Г.А., Шаумян А. и др.считают, что близкое залегание слабоминерализованных грунтовых вод в период вегетационных поливов не ухудшает ЫСЗ, а наоборот способствует экономии оросительной .воды и благоприятно сказывается на росте, развитии и получении высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Засоление почвогрунтов С31 ¡Р> очень сильно влияет на урожайность хлопчатника. Нерозин Л.".указывает, что урожайность хлоп-чатникэ на с.пабозасолетчвс шчвзч по сравнения с неээсоленкши, снстается нч 10-20 па среднезасолемтгх на 30-40 %, на сильнс-?яеоясшг.яс на 60-70 "5 и белее.

Регулярней контроль УГВ и 133 з Хорезкской области прово-ясп с 192.1 ;'.

3 иччалышЯ период развития рзкп^ной сстм няЗявозтелыше сурчткг» в Хорезмской области разгонялись по рекомендация« А.Л.Ксэгречд и 11.П.Константиновой, потодикя набггаденкЯ п ото грегл пг.и.шла пс. Н.К.РозетккнсЯ.

В рчегхппняе нэбяоцательнчх еючгсшн СГ1»3 ц ке-

тоцика контроля КСЗ пр'. садятся но Кпцу Д. М. .рекомендации которого тюали в дейстнущио о&посовзнно иор;от1ш>шо документы.

В пссаедште годы для упучярнпя ЬЗСЗ в Хорезмской области прорезана густая сеть оросительных каналов и коллекторов, в результате чего поливные карты разделены ка мелкие контуры площады? от 7-15 га до 20-25 га. Наблюдательные скважины оказались не на самой орошаемой территории, а у дорог, дрен, на перелогах, в углах поля, у дамб и т.п.

Точность ие получаемой информации о мелиоративных показателях определяет правильность оценки мелиоративного состояния земель и выбора комплекса мелиоративных мероприятий при его улучшении.

Динамичность основных показателей ЫСЗ, их обусловленность комплексом мелиоративных мероприятий и изменения водохозяйствен- • ных условий Хорезмской области определили направление исследований данной работы.

Изучение поставленных вопросов осуществлялось на основании обобщения и анализа литературных и фондовых материалов, режимных наблюдений Хорезмской инженерно-геологической и гидрогеологической станции Л0 Узбекгидрогеология, областной гицрогеолого-мелиоративной экспедиции при Хорезмремводе, ранее выполненных исследований на данной территории и собственных натурных экспериментов 1972-1973, 1975-1976 и 1985-1986 годов.

При анализе основных показателей мелиоративного состояния орогааемых земель Хорезма были рассмотрены данные с 1940-х годов по настоящее время.

Полевые исследования по двухстороннему регулированию были

выполнены на 2х опытно-производственных участках в 1972-1973 гг. и в 1975-1976 гг.в колхозе им.А.Навои и Правда. Они включали режимные наблюдения (частота в период вегетационных поливов - ежедневно, в невегетационный - I раз в 10 дней) ; отбор проб для оценки минерализации грунтовых вод и засоленности почвогрунтов.

Оценка погрешности УГВ при их осреднении в зависимости от расположения наблюдательных скважин исследовалась на ОПУ в колхозе им.А.Навои Ханкинского района в 1985-1986 гг.

На опытно-производственном участке пробурено 81 наблюдательная скважина, количество которых достаточно для последующей статистической обработки.

Частота замеров по наблюдательным скважинам во время вегетационных поливов - ежедневно, в остальное время - I раз в трое суток.

На основе этих данных обоснована погрешность режимных наблюдений и их осреднения относительно фактической глубины УГВ и в зависимости от планового расположения скважин.

Вторая глава посвящена краткому описанию общих природных условий Хорезмской области. Показано, что зона является естественно слабодренированной с преобладающим вертикальным водообменом подземных вод.

Климатические, литолого-гидрогеологические и почвенные условия обуславливают создание здесь естественно положительного солевого баланса и определяют этот физико-географический район, как зону соленакопления. Мелиоративное состояние земель поддерживается строительством и увеличением удельной протяженности коллекторно-дренажной сети (КДС). В последние годы, несмотря на ее увеличение площади среднезасоленных и сильнозасоленных земель из года в год увеличиваются - в 1970 году они составили 9,88 и I,62 % соответственно от орошаемой, В 1983 г. - 31,0 и 8,3 % ; в 1990 г. - 36,5 и 10,5 % ; в 1987 г.совсем исчезли площади незаселенных земель.

В третья!? глаге рассматривается воздействие осуцесгвчяемого !) Хорезмской области с 30-х годов комплекса мелиоративных мероприятий на показатели ХЗ.

Виделенн следулцпе периода значительной изменчивости основных мелиоративных показателен:

- до ПО-'с !*одсз - "Чигирная" оросительная спсте». л, которая сохраняла практически сстсстсеннкЯ рцзим оди'.сз*.:

пои глубино их залегания более 3-х метров, средней юиюрализа-г,;:я грунтоЕих вод 7-6 г/л и более, характеризуется низким КЗИ, ьеболкп'.ми ороентельнимл норкаш и урожайностью хлошса-сирца Г>,3-6,6 п/га ;

- сер-лд>'яз 30-;-; - середина 40-ч годов самотечная система с;',1/.'1сп:!я ь исздеенп-М-хуолозплх ; реконструкция оросительной систем! ос. сг.-.тетолыпет поднятием горизонтов води в каналах, уве-личсимо подиоебера при низкой КпД спстсш, увеличение плс^адеЯ г:ед ют'Д'.чгкгм пр:;::е:п! к резкому ухудиешш мелиоративного со-с''оя;:;1я практически вес« орошает« илодадей области; грунтерно вгдм на бсяьаоД част;! залегали на глубине 0,5-1,0 и, катастрофически усилились процессы заболачивания и засоления орошаемых зо-ксяь ; урона;".:¡ость хлопка-сырца продолжает оставаться низкой -5,0-7,8 ц/га ;

- середина 40-х - начало 50-х годов - строительство локаль-пчх межрайонных коллекторов привело к временному улунешга мелиоративного состояния зга-ель, снижения УГВ, минерализация ГВ остается высокой ;

- 50-ЫО-70-Ы8 годы - отвод излишних объемов дренакных вод за пределы Хорезмской области системами крупных межреспубликанских коллекторов - Озерным, Дарьялыксккм и Дауданским ; при общем росте протяженности межхозяПственных и внутрихозяйственных дрен и коллекторов было достигнуто снижение УГВ п вегетацию до 1,2-1,5 м, в невегетации - до 2,5-3,0 м от поверхности земли ; высокая искусственная дренированность территории при больших оросительных нормах и пресной поверхностной воде создали благоприятные условия для опреснения почвогрунтов и грунтовых под ; солевой баланс отрицательный - вынос солей до 30,9 т/га, минерализация ГВ до 2,5 г/л в среднем по площади ; урожайность хлопка-сырца достигает 36-41 ц/га ;

- середина 70-х годов - середина 80-х годов - продолжающееся внутрпоазигное освоение земель, появление крупных рисовых

1 10 I

хозяйств, значительное увеличение головного забора воды до 5,0 тыс.млн.м°, а в отдельные годы более Ь,0 тис.млн.и3, при сохраняющимся низком ЮЩ оросительной системы и росте минерализации оросительной воды привели к значительному росту дренажно-сброс-ного стока, снижению водоотводящей роли системы коллекторов и неспособности их отвести за пределы области необходимый объем стока КДС ; УГВ имеют тенденцию к медленному подъему, особенно меженные, сокращается амплитуда колебания.УГВ ; в 2-2,5 раза сократился вынос солей с орошаемой территории ; урожайность хлопка-сырца падает до 33-28 ц/га ;

- середина 80-х - 90-ые годы - жесткое лимитирование водозабора и снижение оросительных норм при минерализации поверхностных вод до 0,9 г/л в вегетацию и 1,1-1,2 г/л в межень, стоке КДР до 60 % и более от водозабора приводит к поддержанию УГВ на достигнутых ранее глубинах ; минерализация ГВ в песках продолжает оставаться до 2,5 г/л, вынос солей в отдельные годы сокращается до 8,6 т/га'(1935 г.) ; эксплуатация Туямуюнского гидроузла и осветление оросительной воды практически не привели к ухудшению мелиоративного состояния земель ; в целом период может оцениваться как мелиоративно-неустойчивый.

В четвертой главе рассматриваются особенности формирования ЫГВ в покровных средне- и сильнозасоленных мелкоземах при орошении и воздействие двухстороннего регулирования УГВ подпорами коллекторов на Ю. В главе обобщены исследования автора на ОПУ в колхозах им.А.Навои и Правда Ханкинского района, выполненные в 1972-1977 годах.

Резкий рост искусственной дренированности территории при орошении высокими нормами (33 тыс.»а3/га по головноцу забору) и пресной оросительной водой (0,3-0,5 г/л) в 60-ые годы привел к повсеместному опреснению ГВ и почвогрунтов. Собственно минерализованные ГЗ (до 7 г/л в среднем) вытеснялись и разбавлялись пресными за счет инфильтрации на орошаемомполе и фильтрационных потерь из каналов.

Этот процесс в 50-ые-60-ые годы в работах А.А.Рачинского, Н.Ы.Решеткиной, Н.Н.Ходжибаева и др.получил название "пресной подушки".

В 1967-1972 гг.исследования М.С.Меришинского подтверждали опреснение мелкоземов в ходе промывок и вегетационных поливов и

<

ш

практическое равенство минерализации грунтовых вод в мелкоземах и песках.

Однако с середины 60-х годов отмечается заметный рост минерализации оросительной воды, значение которой в 1976 г.в апреле прегысило 1,5 г/л, а п последующие годы и в паводок составляло около 1,0 г/л.

С 130-к годов сшжастся рассошгдее действие оросительной ■_'оды на почвогрунти. Последнее подтверждается нашими исследова->н.ч;/и. При ороисшп: еде относительно пресной водой (0,0-0,94 г/л) содержание роднораствориотх солей в почве за вегетационный период в 0-40 см слое уменьшилось за 3 года на 2о,2 h от исходного. ]ри такой не агротехнике, дренированнсетн и др.одинаковых у слоит при ороиснии орссителыю!! педой с пшералазтявН 1,2-1,1 г/л ючвогрунтн за вегетациопннй иор.:од но рпссодлятся, о, наоборот, : каждым поливом увеличивается накоплгнке воднирасгпсрзшх солей, j 1^5 году накогленге солей 0-20 см слое за вегетационный пери-•д составило üb % от исходного в cpovei: по 4 точкам.

В этик условиях происходит увеличение минерализации грун-'овых вод в покровных мелкоземах на средне- и сильноэасоленпых ¡очвах (табл. I ). По сравнению с минерализацией грунтовых вод ! песках последняя оказалась в 2-3 раза вше.

Процесс повышения ШЗ в покровных мелкоземах подтверждается анализом минерализации воды коллекторно-дренажного стока. IIa 935 год по основным магистральным коллекторам (Озерному, Даудан-кому, Цават-Андреевскому, Дйванкульскому и Конглинскому) она из-, енялась от 3,0 до 7,5 г/л. В то же Бремя по режимным скважинам, ильтры которых расположены на 3-4 м кике УГВ в песках ыинерали-ация ГВ в среднем по площади не превышает 2,5-3,0 г/л. Расчета-н и аналоговым моделированием показано, что в общем объеме сто-а КДС около 10 % составляет оттек сильнокинерализованных вод из окровных мел!Йемов. Однако технические параметры существующих зясимных скважин, отсутствие пьезометров непосредственно на УГВ з позволяют охарактеризовать минерализацию его верхнего слоя зщностыо 0,5-1,0 м. Высокая минерализация ГВ в покровных мел— эземах может быть одной из причин снижения урожайности хлопчатка при относительно благополучном мелиоративном состоянии зе-зль, оцениваемым принятым в настоящее время способом контроля "о показателей.

Нормирование высокой минерализации ГВ в покровных мелкозе-

Таблица I

Минерализация ГВ и засоленность почв на опытном участке в Ханкинском районе Хорезмской области

» Номер

т/п сква" " жины

/* >

■ й

й & ё 2

1.1а |

2.5 | 6.3 1

5.0 3.5

(7.0

-Минерализация ГВ, Засоленность

Дата У Г В Г/л слоя 0-100 см, -/о

скважина I сквакина 2

4 5 6 • 7 8

Колхоз им. .А.Навои

16.05.72 1,23 1,676 2,888 0,243

8.06.72 " 1,07 1,536

16.06,72 1,12 6,370 0,239

28.07.72 1,01 1,304

9.08.72 1,21 7,70 0,345

5.05.72 0,69 1,520 4,072 0,264

25.05.72 0,74 1,272 4,404 0,363

19.07.72 0,78 1,136 4,932 0,323

5.05.72 0,75 2,320 3,240 0,437

25.05.72 0,85 1,984 3,284 0,492

21.07.72 0,76 2,20 3,120 0,573

8.09.72 0,81 2,272 3,595 0,512

25.05.72 1,16 0,960 2,192 0,336

25.07.72 1,15 0,584 2,240 0,216

12.09.72 1,33 0,552 2,516 0,197

2.0 0.2 3.25

1.8 0. 1 3.4

1.9

0.5 3.8

2.0

Продолжение табл. I

6 7 8

25.05.72 1,20 2,512 3,472 0,265

9.С8.72 1,14 2,448 3,476 0,234

Колзоз Пражца

27.04.75 2,30 4,924 7,910 0,944

i—i и

29.04.75 1,90 3,256 3,746 0,193

29.04.75 1,65 1,692 2.С08 О,IIS

27.04.75 2,40 4,9000 9,252 1,089

14 |

мах обосновано нами к по результатам экспериментов по двухстороннему регулированию УГВ подпорами коллекторов. В Хорезмской области подпоры проводятся в конце апреля начале мая для регулирования влажности корнеобитаеыого слоя и ускорения всходоь хлопчатника. На ОПУ им.Л.Навои при подъеме горизонтов в коллектора Кирова на 0,0 ь; средняя скорость подъема уровня грунтовых вод за 7 суток на расстоянии 37-40 г, от оси коллектора составила 3,28 см/сут, а в 88-91 м - 2,0-2,06 см/сут. При снятии подпора средняя скорость сработки в пределах 88-91 м от осп коллектора га II суток составила 1,82-1,92 см/сут. Скорость подъема уровня грунтовых ьод здесь почти в 2 раза превышала скорости спада. В цело:,; гю году действие подпора одиночного коллектора в общем водном балансе 011У практического значения не имело. На ОПУ Правда при подпоре собирающего коллектора Первомайский на 1,27 ы из фоне более высокой дренированности закрытым горизонталь!»; дренажем отмечона различная скорость подъема ГВ в покровных средних суглинках и нижележащих песках. За 9 суток подпора скорсоть подъема ГВ в покровных суглинках на расстояниях Ш м и 140 и от дрены составила 6,3 и 5,6 см/сут, в песках соответственно 12,78 и 8,89 см/сут. Зафиксировано запаздываний подъема ГВ в суглинках по сравнению с пескэми на 2-13 суток в зависимости от величины подпора. При одинаковых подпорах на коллекторах,величина и период подъема Г'В определяются фильтрационными параметрами диалогических разностей, в которых развивается подпор. В зоне подпора создается наиболыаая напорность песчаного горизонта.

За периоды подпоров по обоим участкам отмечено опреснение ГВ в песках и увеличение либо неизменность, МГВ в покровных мелкоземах (табл.2).

При подъеме УГВ отмечается значительная концентрация вод-норастворимых солей в слое 0-80 см ; особенно заметно это изменение на 40-60 см выше УГВ, что на наш взгляд соответствует высоте капиллярной каймы. Исходная зона аэрации в период подпора разделяется на две части:

- нижняя насыщается водой и переходит в зону насыщения, в которой легкорастворише соли переходят в грунтовые воды и формируют слой с высокой их минерализацией (рисЛ, 2) ;

- верхняя зона сохраняется не насыщенной и остается зоной концентрации солей в почве при испарении грунтовых и почвенных вод.

9.0 В.О

7.0

5.0

5.0 4.0

3.0 2.0

1.0

МЪ г/л

/

У.

о-'

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

ЗПГ зона

насыщения

Рис I Изменение ИГВ в мелкоземе в зависимости от ЗПГ зоны насыщения на 0ПУ в колхоза Правда Ханкин-ского района.

0.5 0.4

0.3

0.2

0.1

НТВ г Рази. НГВ

в покровном мелкоземе

1.

0.04 0.08 0.12 0.16

0.20

0.24 ЗПГ под ГВ

Рис 2 Зависимость относительного изменение Ш'13 от засоления ПГ в зоне насыщения.

Т а б к и ц а 2

Динамика киноралкзации гр^нговых вод на (Ж А.Кавоя "л Правда Хаккинского района по дизолоРИЧвСЕка вз.онсстг:м пород

Номео тт точки УГВ, м Минерализация ГВ", г/л в песке в Нсизр СБУ точки Дата УГВ, •л Минеоадиоапля ГВ, г/л ' „ в мелко-з песке зе;:а

I 16.05.72 1,23 1,63 2,69 Правда. 7 27.04.75 2,50 4,31 9,25

5 5.05.72 0,69 1,52 4,07 7.04.75 1,С5 4,35 К,39,м

25.05.72 0,74 1,27 4,40 ! сп

6 5.05.72 0,75 2,32 3,24 25 27.04.75 2,45 4,31 8,85

25.05.72 0,85 1,98 3,28 7.05.75 1,30 4,35 8,07

14 5.05.72 1,16 ' 0,95 2,19

25.05.72 1,15 0,60 2,24

В целом исследования на 011У показали, что двухсторонее регулирование ГВ подпорами коллекторов кратковременный период к изменению показателей (¿03 не приводит.

В пятой главе рассматривается изменчивость УГВ на орошаемом поле, определение его средней величины и методика оценки представительности существующей сети режимных скважин. В главе обобщены исследования автора на опытном участке в колхозе им.А.Навои Ханкинского района в 1305-1936 гг.

На орошаемом поле до начала вегетационного полива мелиоративный режим изменяется от гидроморфного до полугидроморфного. Этот же характер изменчивости глубины УГВ сохраняется и в периоды вегетации.

На пространственное варьирование УГВ в основном влияет водохозяйственные условия, очередность поверхностных поливов и степень планировки поля.

. Достоверность оценки УГВ как показателя мелиоративного состояния земель определяется положением наблюдательных скважин относительно гидродинамических границ, общий анализ которых позволил выделить в области следующие зоны по приуроченности к ннм наблюдательных скважин:

- крупные водотоки (коллектора и каналы) ;

- пересекающиеся водотоки ;

- паралельные водотоки ;

- мелкие оросители ;

- внутрихозяйственные дрены ;

- срединная часть поля.

В табл.3 приводится для 011У ошибки в оценке среднего УГВ и вероятность^проявления. . С ошибкой + 10 % достоверные данные о среднем УГВ на поле можно получить лишь с вероятностью 0,54, а в целом для Ханкинского района - 0,а13-0,56. Небольшие погрешности в оценку среднего УГВ вносит положение скважин но ближе 10-15 м от мелкого оросителя и внутрихозяйственной дрены.

Точность оценки УГВ и ¿¡ГВ, а следовательно и правильное суждение о ¡.ЮЗ, определяются не только количеством точек контроля, но и их плановой и площадной представительностью. Методика количественной оценки режимной сети, разработанная И.А.Сорокиной и апробированная нами, включает построение площадных полигонов, гистограмм и интегральных кривых варьирования признака и вероятностный анализ полученных результатов. ВыпоЛ'чнпя по чем«

Т а б л и ц ;

Достоверность УГВ на ороааег/.ом поле

Вероятность ошибки

п/н

Плановое расположение с-КЕаздн (точки)

Вероят-попадании - точки в -13- О- -+-ХI — гранич--I +11 <2У ные условия

Величина ошибки в %

-<СО-

-13

I В цэлсм по полю 0,11 0,3 0,47 0,12

2 Пересекающиеся коллек- 0,11

тора 0,30 0,11 - -

3 Зона коллектора им.

Киро са 0,04 0,60 0,32 0,04 0,25

4 Мелкий ороситель - 0,09 0,64 0,27 0,14

5 Внутрихозяйственная дрена 0,25 0,75 - 0,10

6 Срединная часть поля - 0,13 0,65 0,22 0,30

районам области оценка показала в целом низкую (0,51) представительность режимной сети (табл.4). Требуемой точности оценки УГВ отвечает лишь режимная сеть Янгиарыкского района.

Таблица 4 Представительность наблюдательных скважин по районам области

п/п Район Рпл Р/ Робщ.

I Хазаросжский 0,7.5 0,77 0,578

2 Багатский 0,76 0,655 0,498

3 Янгиарыкский 0,85 0,84 0,714

4 Ханкинский 0,79 0,57 0,466

5 Хивинский 0,82 0,71 0,582

6 Кошкупырский 0,70 0,69 0,483

7 Шаватский 0,64 0,68 0,435

8 Ургенческий 0;58 0,715 0,415

9 Янгибазарский 0,69 0,785 0,542

10 Гурленский 0,64 0,65 0,416

В 1990 р. на балансе 01".1Э имеется 2101 сквсаияа пои общей валовой площади 455,2 тис.га (из них орошаемых 260,8 тыс.га). Одна скважина в среднем приходится на 220 га валовой (130 га орошаемо !!) хиогрдч. Фактическая г.с нагрузка на сотэзшиу по Хлнкинсксгу району изменяется от 15-30 га до 300-500 га. По другим районам на отдельные скважины приходится 600-900 га.

Если считать, что степень представительности сквэжины определяет точность контролируемых параметров, видим, что вероятность площадной оценки УГВ и УГВ в Хорезмской области не превышает 0,51.

Для повышения достоверности оценки уровня и минерализации ГВ как мелиоративных показателей необходима значительная реконструкция сети режимных скважин Хорезмской гидрогеолого-мелиора-тивной экспедиции и создание ярусных пьезометров.

ВЫВОД! И ПРВДЛОЖЕПИЯ

Проведенные исследования дают основание для следующих выводов и предложений:

I. Общие природные условия и водохозяйственные особенности Хорезмской области определяют мелиоративное состояние ее орошаемых земель. Динамика показателей ЬСЗ в течение последних 50-ти-60-ти лет неразрывно связана с комплексом реализуемых здесь мелиоративных мероприятий. Анализ многолетних данных УГВ и 1.ГВ позволяет выделить пять этапов АСЗ.

Первый этап - система "чигирного" орошения характеризуется относительным мелиоративным благополучием - глубокое залегание ГВ при их высокой минерализации, небольшие оросительные нории-определяют в целом низкую урожайность хлопка-сырца.

Второй этап - переход на самотечное орошение в бездренажны< условиях приводит к резкому повсеместному подъему УГВ, развитию процессов заболачивания и засоления. МСЗ неудовлетворительное.

Третий этап - локальное улучшение МСЗ за счет строительства внутренних коллекторов.

Четвертый этап мелиоративного благополучия, достигнутого резким повышением искусственной дренированности территории и отводом минерализованного дренажного стока за ее пределы. При УГВ в основном и пределах допустимых пресной оросительной воде, низком К1Щ системы , достигнуто повсеместное опреснение ГВ,

20 j

рассоление земель, высокая урожайность хлопка-сырца ценой самых высоких в Узбекистане головных заборов воды и оросительных норм.

Пятый этап - мелиоративно-неустойчивый определился существенным ухудшением качества оросительной воды, общим ее дефицитом при сохраняющемся низком КПД системы. Невозможность отвода в полном объеме огромных дренажных стоков, резко изменила структуру солевого баланса, вынос солей сократился в 3-4 раза. Грунтовые воды в песках еще остаются доститочно пресными, но усиливаются процессы засоления почвогрунтов.

2. Фактическими данными по ОПУ и анализом минерализации стока КДС в существующих водохозяйственных условиях доказано формирование в покроьных средне- и сильнозасоленных мелкоземах высокоминерализованного слоя ГВ мощностью до 1,0 м получены зависимости MTB при подъеме УГВ в покровных мелкоземах от степени

их засоления. Минерализация ГВ покровных мелкоземов должна приниматься за показатель мелиоративного состояния орошаемых земель. Существующая система наблюдательных скваяшн с фильтрами в песках на 3-4 м ниже УГВ не в состоянии достоверно оценить этот мелиоративный показатель.

3. Строительство и эксплуатация Туямуюнского гидроузла привели к резкому осветлению оросительной воды, небольшому понижению КОД начальных участков оросительной системы при расходах выше 250 ы3/с. Ухудшение ЫСЗ под его влиянием возможно лишь в пределах Хазараспского и южной части Богатского'районов.

4. Стихийно применяемое в области двустороннее регулирование УГВ кратковременными подпорами коллекторов в годовом разрезе /на показателях КСЗ не отражается. Рекомендуется переход на инженерный тип данного мероприятия для повышения технической надежности КДС.

5. Существующая сеть режимных скважин для контроля УГВ и MTB позволяет их средние величины по административным единицам (хозяйство, район) с ошибкой в 10 % получить лишь с вероятностью 0,513-0,56. По гидродинамическим условиям лишь 54 % скважин отвечают требованиям характеристики УГВ орошаемого поля. Недостаточная спланированность полей приводит к разнице абсолютных отметок земли до 1,3 м, колебаниям УГВ на одном поле от 0,98 до 1,72 м.

6. Разработана и апробирована методика оценки представительности режимной сети по ее площадной нагрузке и плановому положению относительно гидродинамических границ потока ГВ.

При средней площадной -нагрузке на одну скважину 220 га (валовая площадь области 455,2 тыс.га, 2101 скважина) фактическая нагрузка изменяется от 15-30 га до 300-500 га, а в отдельных случаях 600-900 га на одну скважину. Оценена представительность режимной сети скважин по всем районам области, которая в среднем не превышает 0,51, при минимальной 0,415-0,416 (Ургенчский и Гурленский районы), максимальная 0,714 (Янгиарыкский район). Для повышения достоверности оценки УГВ и МГВ необходима реконструкция режимной сети скважин.' Соответствусщие рекомендации по четырем районам переданы для реализации ОГМЭ при Хорезмремводе. Экономическая эффективность этих предложений составляет 18,2 тис.рублей.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Жаббаров X. Изучение применяемого в Хорезмской области способа поддержания уровня грунтовых вод в мае-ионе месяцах

в пределах, позволяющих не производить в этот период поливов хлопчатника / Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов водного хозяйства. Февраль. г.Ташкент, 1973.

2. Жаббаров X., Сорокина И.А. К методике размещения наблюдательных скважин в условиях Хорезмской области (депонировано) Архив САНИИРИ, 1987.

3. Сорокина И.А., Балтаев Т., Жаббаров X. / К вопросу "Пресной подушки" на грунтовых водах Хорезмской области / Мелиорация земель низовьев рек Аральского региона. Ташкент, 1988.