Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Рациональное использование паводковых вод и пойменных земель Республики Гвинеи

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Рациональное использование паводковых вод и пойменных земель Республики Гвинеи"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ТАЖЕНТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ИНСТИТУТ ИННЕНЕРОВ ИРРИГАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ' СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ТИИИМСХ)

На правах рукописи

БИЛИВОГИ СИВА

уда 551.495.628-1(1.22)(575-192)

РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАВОДКОВЫХ ВОД И ПОЙЖШШХ ЗЕМЕЛЬ РЕСПУБЛИКИ ГВИНЕИ (на примерз Верхней Гвинеи)

Специальность 06.01.02 - Мелиорация п орошаемое

земледелие

Автореферат диссертации пп соискание ученой степени конлидатл технических наук

Тапстпт - 19-39

Работа выполнена в Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров ирригации п механизация сельского хозяйства (ТШШСХ).

НАУЧНЫЕ РУКОЮДИТЕЛИ: кандидат географических наук, доцент O.K. КАРИМОВ кандидат технических наук, доцент К.Ш. ШАРАПОВ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

член-корр. CAO ВАСХНИЛ, доктор технических наук,

профессор A.M. МУХАМЕДОВ

кандидат технических наук, доцент Ф.А. БАРАЕВ

'ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - СРБДАЭБШРОВОДЫОПОК.

Защита состоится VM( " 1989 г. в/# час,

на заседании специализированного Совета К 120.06,01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук Ташкентского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства.

Адрео: 7000С0. Ташкент, ГСП, ул. Кары-Нпязова, 39. ТШШСХ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан "ЯЦ " сЯнДф^уt>f 1989 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СГШЩАЛИЗИРОВАНШГО СОВЕТА, кандидат технических ваук,

Доцент „ О.П. ТАТУР

ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЮТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одной из первоочередных задач развития народного хозяйства Гвинейской Республики является освоение и рациональное использование водных д земельных ресурсов страны. Наиболее актуальна я важна проблема защиты территорий от высоких паводковых зод, которые нередко причиняют большой экономический ущерб и бедствия населению. Для предотвращения наводнений, вызванных паводками, предусматривается проектирование и широкое развитие строительства дамбобвалова-ш, водохранилищ и других гидротехнических сооружений на реках. В связи с этим, необходимо изучение закономерностей формирования речного стока, начиная от поступления дождевых вод на поверхность бассейна и кончая трансформацией гидрографа стока в речных руслах. При этом особо важное значение приобретают расчеты, прогнозы и использование для орошения пвво,ночного стока.

Учитывая изложенное, была поставлена следующая цель -исследование-закономерностей формирования доздевого стока, выбор математических моделей для прогноза дождевого стока и использования его для орошения в бассейне р. Нигер, а также для разработки мер по охране сельхозугодий и поселковых пунктов от наводнения.

Для достижения этой цели предполагалось решить следующие задачи:

- проанализировать природные условия л гидрологические особенности территории;

- выбрать и обосновать методику расчета доздоаих повод-

ков, расходов и уровней вода применительно для бассейна рекй Нигер;

- выбрать математические модели для расчета и прогноза стока половодья;

- разработать мероприятия против наводнения;

- выбрать и обосновать методику использования мутных па-водочных вод для орошения в бассейне р. Нигер.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Информационной базой поолужшш многолетние наблюдения, проводимые на метеорологических и гидрологических станциях к постах в пределах территории Гвинеи и материалы совместных исследований с Министерством земледелия по орошешш ряса на пойменных землях. При обобщения я анализе материалов широко использовались методы расчетов советских и зарубежных ученых (С.Т. Алтушш, Г.П. Калинин, Л.С. Кучмент, М. Рош и др.).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ и ПРЕДМЕТ ЗАЩИТЫ состоит в следующем:

- впервые на основе анализа закономерностей формирования паводочных расходов в бассейне р. Нигер установлены графические и аналитические зависимости объема паводка, максимального расхода от главных факторов,

- выбраны и обоснованы математические модели для расчета и прогноз паводочного стока,

- рекомендованы основные мероприятия против наводнения,

- разработана методика использования мутных паводковых вод для орошения риса.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Результаты исследований

является основой для гидрологического и водохозяйственного обоснования проектов строительства гидротехнических объектов на реках бассейна Нигер. Методические рекомендации по возделыванию риса в условиях мутной воды в районе пойменной части рекд найдут свое практическое применение а сельскохозяйственных организациях Гвинеи.

Вывода по работе и предлагаемые рекомендации, прежде всего, должны найти свое применение в Департаменте мелиорации я водного хозяйства Гвинейской республики, в гидрологических расчетах при проектировании гидротехнических сооружений, а также для научно обоснованного комплексного использования а охраны водных ресурсов и планирования развития мелиорации.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Отдельные результата работы были доложены на научно-техническом семинаре гидромелиоративного факультета я научно-практических конференциях ТИШМСХ (1985 -1988 гг.) и неоднократно на кафедре "Гидрогеология а гидрология" института.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и предложений, изложена на 125 страницах машинописи. В ней содержится 41 рисунок, 39 таблиц, в том числе 25 табличных приложений. Список литературы включает 90 авторов.

В основу диссертационной работа положены литературные п фондовые материалы, собранные соискателем в фондах различных стран и организаций, Эти материалы дополнены в процессе рогпг-нооцпрок-очпнх работ, нропрдонньгх в 1986-1938 гг. л бассейне р, 1Гйг*р, также т:п"Л*Лпе<?ии мятсряллн соглслт тлеигх по-олецппонпР пт пр'ч^пщт риса о Министоротн'Тл Я?МЛ"Д',ЛПЛ Гоогт,?4 -

лики Гвинеи.

содзкша® РАБОТЫ

Во введении обусловливается актуальность теш, формулируются цель, задачи и научная новизна, показаны личный вклад автора и практическая значимость результатов исследования.

В первой главе дани краткие физико-географические характеристики территории и особенности распределения дождевых осадков.

Гвинейская Республика расположена на западном побсрекье Африканского континента. Протяженность ее территории с востока на запад около 800 км, с севера на юг 102 км (в восточной

о

части доходит до 500 км). Площадь 245,9 тыс. км .

По рельефу Гвинея довольно четко разделяется на четыре района, которые выделены на основе общепринятого природного районирования: приморская (шшшя) Гвинея, средняя (Оута-Лжа-лона) Гвинея, Верхняя Гвинея и Лесная Гвинея.

Почвы тропических областей Африки, к которым относится а Гвинея,изучены сравнительно слабо. Ферралитныо почвы образуют в Гвинее основной сельскохозяйственный фонд. В результате традиционных форм переложного и подсечно-огневого земледелия были вовлечены в сельское хозяйство огромные площади лесов и саванн, что нарушило естественный баланс возобновления плодородия почв и ухудшило их структуру. Все площади, выбываие из сельскохозяйственного пользования из-за деградации, необходимо осваивать превде всего под лесныо насаждения, т.к. красные ферралитные почвы по своей природе - лесные.

Наблюдения за метеорологическими элементами на территории Гвинеи проводятся на 41 станциях. Климат экваториально-

п

/

мусошшй, что вызвано географическим положением территории.

Годовое количество осадков колеблется от 1000-1500 мм на крайнем севере п северо-востоке и до 4000-4500 ш - на побережье Атлантического океана.

В распределении осадков по территории отчетливо прослеживается широтная зональность. Влияние горного массива Фута-Лкал-лон в этой закономерности особо проявляется, где обильные муо-сонные осадил превышают иногда 5000 ш.

В целом дал Африки А.Н. Лебедев и О.Г. Сорочан по внутри-годовому распределении осадков выделяют четыре типа. Территория Гвинея относится к третьему типу - тропический с летпе-осепнш максимумом и зимним минимумом.

Распределение осадков в течение года в Нижней, Средней и Верхней Гвинеи имеет одинаковый характер; основное количество (до 80?) их выпадает в период с июня по сентябрь месяцы, а максимум падает на август, когда выпадает от 24 до от годовой сумш.

Лесная Гвинея, благодаря близости г. Фута-Джаллон, по внутригодовому распределению осадков отличается от других частей территории. Здесь, с начала года наблюдается постепенный рост количества шпадархпих осадков, достигая своего максимума только липь в сентябре месяце (18$ от годовой суммы), и после этого характерно резтгое уменьшение их реличин.

Указанные особенности природных условий территории определяют гапролтячяокпе особенности рек бассейна Нигер»

Во !>т"'рой глина приводится методика и результаты иооле-до;>чнггч рл'!'П'".'| Ч|'!'лрхчосп!ых шп, росчпта и прогноза стока пол и ч<% уч.чтгчм рок йяооойнп Нигер,

Рассматриваемая территория в гидрологическом отношении относится к бассейну Атлантического океана и запишет 245,9 ты о. км2 площади или более 1%.

Сама территория Гвинеи, также как и вся Африка, в гидрологическом' отношении малоизучена. Если во всей Африке насчитывается 2033 гидрологических постов, то на доли Гвинеи падает

всего 1,4$ или 29 постов. По всей Гвинеи один гидрологический

2

пост приходится на 8500 км площади, а для верхней Гвинеи -о

на 9300 км , такое положение является недостаточным в условиях горной и расчлененной местности.

На юге Гвинейской возвышенности (вблизи города Кисядугу), на границе с Сьерра-Леона, берет начало одна из крупнейших рек страны - Нигер, в верхнем течения называется Ддолиба. Она образует в Гвинее самый большой речной баосейн, занимающий всю восточную часть страны.

Ввиду отсутствия гидроморфологических сведений в литературе автором по карте масштаба 1:1250000 вычислены основные гидрографические и морфологические характеристики рек и речных бассейнов.

Судя по разрозненным материалам,гидрометрические измерения на р. Нигер у пл. Фарана, Курусса, Канкан и Кисидугу начались в 1922-1923 гг. К сожалении, фактические материалы наблюдений эа стоком за 1923-1950,гг. найти не удалось, т.к. Гвинея в 1958 г. получила национальную независимость и французские колонизаторы все увезли о ообой. Большая часть гидрометрических постов начала действовать только лишь в 1951-1954 гг. и продолжают действовать по сей день с перерывам в наблюдениях.

Для выявления гидрологических- особенностей территория Гвинеи вобраны реки бассейна Нигер, занимающие площади страны, где в основном сосредоточены земледельческие районы. На этой территории по II гидрологическим постам ведутся наблюдения за уровенным режимом рек и измеряются расходы вода, которые имеют различные периоды наблюдений. Поэтому автор эти материалы наблюдений привел к единому 30-ти летнему (1951 -1980 гг.) периоду и оценил его репрезентативность, принимая за опорный пункт Кулякоро (в Республике Малл) на р. Нигер. Удлинение коротких рядов наблюдений производилось методом множественного регрессионного анализа о автоматической нормализацией предиктора, оценгсой детерминированного вклада предиктора и выбором оптимального многомерного уравнения на ЭВМ ЕС-35.

После этого рассмотрены нормы годового стока по гидрологическим постам бассейна верхнего течения Нигер и на основе этого впервые построена нами карта распределения модуля стока (М„) по территории Верхней Гвинеи. Распределение Чэ (в изолиниях) показывает их широтное распределение, что связано с изменением увлажненности территории и влиянием рельефа.

С целью водохозяйственного использования стока р. Битер в работе помимо сведений о норме стока также рассчитаны вероятностные значения расходов воды по кривым обеспеченности. Полученные значения коэффициента вариации ( С„) порядка 0,17 -0,26 характерны для обильно увлажненных районов, в том числе' для побережья Гвинейского залива. Изменчивость же годовых расходов рек бассейна Нигер увеличивается о юго-запада на северо-восток, а модуль стока ( М„) имеет тенденцию уменьшения от истока к устью, что связано с уменьшением осадков в этом на-

правлении и увеличением потерь влаги на испарение.

Для выявления закономерностей внутригодового распределения стока рек бассейна верхнего течения Нягер г;о календарным периодам, сезонам и внутри сезонов за опорный пункт выбран пост Канкан, по которому рассмотрены распределение стока по месяцам различной обеспеченности годового, долдлтшого (У1-1Х) и сухого (Х-У) периодов для многоводного, маловодного и среднего по водности годов.

Режим рек Гвинеи характеризуется большой неравномерностью распределения стока в течение года. Гидрологический режим их зависит в полной мере от чередования сухого а дождливого периодов. При этом начало и-конец этих сезонов в разных , районах неодинаковы. Кроме того в Гвинее в летний дождливый период часто вторгаются сильные муссоны с Атлантического океана, сопровождающиеся очень сильными, продолжающимися несколько дней ливнями, что вызывает большие паводки на реках всей территории Гвинеи.

Уровенный режим рек Гвинеи в паводоковый период характеризуется резкими и многократными подъемами и спадами. Эти острые пики трудно использовать для выработки электроэнергии даже с помощью больших регулирующих водохранилищ и обычно лучше их сбрасывать через водосбросные сооружения. Паводковый сток составляет довольно значительную часть: от 16 до 31% в годовом стоке рек.

Значительные колебания паводочного стока во времени наблюдаются почти у всех гвинечских рек и особенно между меженными и паводковыми периодами. Увеличение уровня вода в горных реках во время прохождения дождевых паводков на 10 м

и более вызывает определенные трудности при возведении водозаборных сооружений и эксплуатации гидростанций, особенно русловых я деривационных ГЭС, работающих на незарегулированном стоке.

Анализ колебания уровня воды р. Мило (приток р. Нигер) у п. Канкан за характерные года показывает, что в период наивысших уровней вода - август и октябрь - наблюдаются четко выраженные подъемы и спады уровней независимо от водности года; в многоводные года наблюдаются более высокие значения, а в маловодные - низкие. Общее количество пиков доходит до 3-4. Это по всей вероятности вызвано тем, что'дожди, выпадающие в бассейн р. Нигер,из года в год имеют тенденцию к одинаковой повторяемости, но различной интенсивности и продолжительности.

Исследования условий формирования и расчет довдевых паводков является в научном и практическом отношении наиболее важным для территории Гвинеи, так как они в основном определяет общие черты режима рек.

Для анализа максимальных расходов автором использованы среднесуточные максимальные расходы воды р. Нигер у пл. Сиги-ри, Фарапа, Курусса ч р. Тинкпссо у п. Тннкиссо, а также на р. Мило у и. Канкан, так кэк данные по мгновенным уровням и расходам отсутствуют. Анализ показывает, что максимальные расходы на всех постах проходит чаше всего в сентябре месяце.

Подученные невольно стабильные кривые связи j[ О^ч

по вдаенаышшшм пестам на р. Нигер и ее притоках на характерные по родппоти годи уктш-'аот на то, что отсутст.ует быстрая дефлрмнпи.ч руооя у yrnr»nnmix постов. Отмочено, что на больших ренат (ияпрю^п, на р» ínu-oji у п. Счгпри $»ри ялтиодп копосбо-

ра 67600 км2) максимальные расходы могут удерживаться одинаковыми в течение суток в более, что позволяет считать наблюденные среднесуточные максимумы за мгновенные и вести расчет.

По данным среднесуточных максимальных уровней с использованием кривых Омол^О'мч*) определили максимальные расходы яа всех поотах и восстановили пропущенные года. При атом, анализируя соответственные уровни на постах, использовала графические и корреляционные зависимости (коэффициента корреляции и уравнения регреооии рассчитаны на ЭВМ методом множественной линейной корреляции). Значения коэффициента корреляция (В ) меняется от 0,67 до 0,88 с допустимыми ошибками от 0,06 до 0,15.'

Принимая за опорный пункт п. Сигяри, по всем пунктам бассейна Нигер подучен рад максимальных расходов за 29 лет, определены площади водосбора по карте, вычислены модули максимального стока, что позволило провести расчет максимальных расходов различной обеспеченности для неизученных рек. В результате чего построена карта распределения максимальных модулей стока 1% обеспеченности бассейна Нигер (рве. I).

Автором произведена попытка расчета максимальных расходов воды для неизученных рек, в проектных створах которых намечается строительство гидротехнических сооружений. По зависимости

В целом для территория Верхней Гвинеи подсчитаны модули максимального стока 1% обеспеченности для 13 рек бассейна Нигер, на которых отсутствует наблюдения. Сравнение полученных величин по формула с картой максимальных модулей стока 1% обеспе-

Рис. I. Карта изолиний максимальных модулей стоке

1% обеспеченности Условные знаки:

------ Государственная граница,

^у^— реки,

© - полимерные посты,

- изолинии модуля стока обоспечвнности(л/о _____- водораздельные линии бассейна р. Нигер.

ченности в изолиниях дали ошибки в среднем около + IV?-.

Как отмечалось выше, экономические ущербы причиненные населению от наводнения, очень значительны. Позголу необходимо было изучить некоторые вопросы по прогнозированию появления характерного расхода или уровней воды на нижнем участке реки. Для этого рассмотрели методики прогнозирования объема пэеод-ка, максимальных расходов, предложенные советски«! исследователями: А.II. Бефани, Г.П. Калининым, И.П. Малиновым, Л.С. Куч-меитом и др.

Расчет паводка принципиально может быть осуществлен на основе численного интегрирования урапнеи Сен-Венана с исподь-зованяем ЭВМ. Но для такого решения задачи требуется достаточно полная и точная информация, прежде всего, о морфоиетрии и гидравлических сопротивлениях участков русел, которая во многих случаях отсутствует (в том числе, для рек Гвинеи). Поэтому вя практике часто используют приближенные метода расчета движения ппводков. В частности, широко применяются методы соответственных уровней я расходов воды, водного баланса, Калинина-Милюкова, Маскингам, линейные модели стока и др.

При расчете расходов и уровней воды на р. Нигер нами использован метод соответственных уровней (или расходов) вода, метод Маскяяглма и линейных моделей стока.

Связь соответственных расходов между постами Баро и Ки-сидугу на р. Ниандан м-даю выразить графической зависимостью типа:

или уравнением

Для расчетов с учетом влияния заслона поверхности на рек« Нигер меяду постами Фарана и Курусса можно испробовать уравнение:

Нк*Р.-с+г = $ ; и**..*) м>

или

И кур. =-1 > 3*) (5)

где ^ - уклон водной поверхности.

Проверка уравнений (1\), ( 5 ) с использованием фчктичен ких данных наблюдений дала следующие значения средних ошибок: по формуле (г>) = 9,70$, по формуле (А ) Р = 15,31;?.

На основе данных наблюдений за расходами воды за -1964 гг. на п. Сигири, Канкан, Курусса и Тинкассо, с помоиьп метода Масгсянгам получена следующая зависимость для расходе води в нижнем створе п. Сигири.

П=иг.,ь,.= 0,17(4«».^+ Чкур^е. + Отии.-Ь«.') +

При проверке этого уравнения с использованием фактических данных наблюдений у п. Сигири, Канкан, Курусса и Тинкисоо полу чеиа средняя ошибка: 8" = 19,6%

Для расчета уровней воды у створа Сигири, т.е. для сложной речной системы, состоящей из главной реки и притоков, яс-псльззвзна линейная модель стока. Модель основана на допущении - загпсямость меяду расходами (уровнями) воды верхних и нижних створов изменяется по линейному закону:

USB

GUeM + KtqBiit.x + ••■••+к (6)

где K0, К, , Kj.- - коэффициенты, определяемые по

выражениям:

К ~ в» ■ и _ 6и ......k _

ч' f) Т> > s n ' ......----p. (9)

где (э - средняя квадратическая ошибка;

Doo ) Do i , 3)et,l>0(X- определители, вычисленные с учетом коэффициента овязи мевду постами Сигири, Канкан, Курусса и Тинкиссо; > Z-оя "> - • й-■- парный коэффициент корреляции (Результаты расчетов приведены в диссертации). При прогнозе уровней воды у поста Сигири использованы данные наблюдений за 1962 - 1963 гг. На реке Нигер у Сигири, Курусса, на реке Мило у поста Канкан, на реке Тинкиссо у поста Тинкиссо, т.е. использовались четыре переменные н получено следующее уравнение:

Ht,cu= -0,ü3Ht_tsTu+ 0,07 кан+ А 97И10)

где индексы показываюг время добегания от поста Тинкиссо, Канкан, Курусса до створа Сигири и соответственно равны: 25, 24 и 18 часам. Проверка этого уравнения с использованием фактических данных наблюдений у створа Сигири показала, что средняя ошибка составляет & = 12,

Таким образом, при расчетах паводочннх расходов и уровней вода на бесприточных участках р. бассейна Нигер, могут быть использованы методы соответственных уровней и расходов,

а также метод Ыаскингама. Для сложных же речных систем (со многими притоками) целесообразно применять линейные многофакторные модели стока.

В Ш главе дастся методика а результаты исследований по разработке эффективных способов защиты и сельскохозяйственного использования пойменных земель в бассейне р. Нигер.

Анализ известных предложений по защите пойменных земель в СССР и других странах, а таете рекомендация О.П. Каыара -по сезонно-голичному регулированию стока р. Натер водохранилищами, позволили автору рекомендовать для рек Гвпнея устройство дамб обвалования с обязательным использованием задамбовых земель для возделывания различных сельскохозяйственных культур, в том числе я риса. Размеры дакб обвалования установлены на основе методики расчета, предложенной С.Т. Алтуниным - пшрянз гребня дамбы -6 м, верховой откос -2а низовой - 2,25 м.

Учитывая, что задамбовые участка сложены песчаными я гра-велистыми грунтами, автором предложено использовать для ускорения процесса повышения плодородия и снижения фильтрационной способности этих зеке ль взвешенные' наносы речного стока. Анализ литературных источников (В.Б. Зайцев, П.С. Ерыгин, ВЛЛ^-маков) и результаты нашего исследования позволила заиплить, что наиболее эффективным способом доставка я кальшгащи взвешенных наносов на поля я наилучшая равшиэрность кг распредалв-вия по площади, обеспечивается при арспенпа ряса затошинжи.

Однако специфика ораяениа риса слэеа нала требует обеслэ-чения горизонтальной поверхности поливных участков. Создание горизонтальной поверхности сопряжено с необходима став производства планировочных работ, объем которых зависит от естеетвеяно-

ю размера задамбовых площадей. Изучение рельефа задамбовых земель показало их значительную пестроту развития по площади. Установлено, что при средних уклонах поверхности задамбовых участков, превышающих: 0,006, резко увеличиваются объемы планировочных работ и устройство здесь рисовых систем нецелесообразно. На таких участках значительно эффективнее возделывание сельскохозяйственных культур, не требуыцих слоя воды на поверхности, например, кормовых культур, садов, ананас, манго, лаш.ше и др.

При уклонах земель задамбовых пространств не более 0,005 рекомендуется устройство рисовых оросительных систем на базе простых карт'Краснодарского типа (В.Б. Зайцев, Б.А. Щушков л др.) и карт-чеков широкого фронта затопления с конструктивными дополнениями применительно к конкретным условиям бассейна р. Нигер. Размеры чеков предлагается определять с учетом величин среза верхнего слоя грунта и объемов планировочных работ но методике Ф.А. Бараева. При этом связь между максимальной

I мак

глубиной среза грунта ( ЬСр ), объемом шюнировочинх ра-б-т ( УЧГ ) и размерами чека имеет вид:

Г* - __

где В - ширина чека, Е, - безразмерная функция, зависящая от угла поворота чека ( с*. ) и коэффициента форш чека (.X.) при этом =• где й. - длина чека.

Кмч*

при определении параметров чека и при известных уклонах местности не должна превышать максимально допустимой глубины среаон для данного типа яс.-чвогрутл. Ис-

пользуя указанную методику для участка от Куруссы до Сигири, получены следующие параметры рисовых чеков, в зависимости от уклонов, водопроницаемости почв и требований к допустимой величине среза грунта при планировочных работах (табл. I).

Таблица I

Параметры рисовых чеков, рекомендуемых для поймы р. Нигер от Курусса до Сигири (м)

Водопроницаемость почвогрун-

ТОВ

Средние уклоны местности, нормальные к длине чека <0,0001

0,00010,0005

0,00050,001

0,0010,005

> 0,005

Дегкопрони-

цаемыё ■ 100- -120 80- -100 60-80 40-60 30-40

Среднепро-иицаемые 180- -200 120- -180 100-120 80-100 60-80

Тяяелопоо-ницаемне 200- -250 150- -200 100-150 80-100 60-60

Пршшмая во внимание, что кольматация приведет к снижению фильтрационной способности почв, важным, с мелиоративной'точки зрения, было выяснить влияние фильтрации на урожайность риса и установить значения фильтрации, при которых отмечаются , наибольшие урожайности.

Полевые производственные исследования проводились автором с сотрудниками Министерства земледелия Гвинеи. На опытном участке было принято три варианта опыта с четырехкратной повтор-ностьп: фильтрация отсутствует,фядьтрация равна 0,02-0,04 м3/сут, фильтрация,свойственная почвам поймы до устройства лиманов. По результатам опытов установлено, что рис весьма чувствителен к величине фильтрации почв. При очень малых значениях

фильтрации урожайность риса резко снижается, то же самое отмечается и при чрезмерно большой фильтрация (рис. 2). Тем самым подтверждаются вывода Ф.А. Бараева о необходимости коль-матярования чеков до величины фильтрация равным 0,06 м3/сут во взаимосвязи с мелиоративными условиями территории. Для участка от Курусса до Сигири оптимальная мутность поливной воды установлена в пределах 3 кг/м3 (рис. 2). При поливах светлой водой фильтрационный расход достигает 0,13-0,15мэ/оут, По мере увеличения мутности воды фильтрация на верхних по высотному положению чеках снижается в 2-3 раза, а на нижних -фильтрация практически не зависит от изменения мутности воды и стабилизируется на величинах 0,01-0,009 м3/сут, т.е. практически отсутствует, пря этом могут появиться болотные признаки почвообразования. Оптимальная величина фильтрации получена О,06;0,07 м3/сут. При этом были проведены следующие варианты опытов: вариант "А" - водоподача во все чеки террасы лимана проводилаоь на протяжении всего вегетационного периода только из оросителя мутностью 0; 3; 6; 6 кг/м3; вариант "Б" - водоподача в первый чек проводилась из оросителя, а в последующие чеки - только из чека в чек. Мутность воды принималась 0; 3; 5) 6 кг/м9.

Соотношение объемов водоподачя в чек из оросителя и из чека в чек устанавливалось по формуле (12) в зависимости от мутности воды:

а- П &чек.Э<т ^чек

Чек~ иор0сГ5 + О _ Г5 Г '

1 «чек ^Ч'Н.а^е.

о ' 1 г. з •»

ма мера/

S е 7' Ч в /с о €

Рис. 2. Зависимость величины.фильтрационного расхода и урожайности риса от высотного положения чеков . Условные обозначения: а) фильтрационный расход

при вдтности воды: © 0 кг/м3

—3 кг/м3 —о—в— 5 кг/м3 ©О—о—о—6 кг/м3

б) урожайность ряса при мутности воды:

/

(§).......О кг/м3

х— 3 кг/м3 о—°-5 кг/м3 кг/м3

где ОчекЧорос, - расходы воды лэ чека в чек из оросителя;

воды допустил в чеке, фактическая мутность воды в чеке, мутность воды в оросителе, мутность воды, поступающей из верхнего чека.

Результаты исследований свидетельствуют, что эффективность полива из чека в чек возрастает по мере увеличения мутности вода в иоточнлке и, наоборот, при поливах чеков из оросителя наибольшая результативность достигается при мутности воды в пределах 3 кг/м9.

В главе 17 обосновывается технико-экономическая эффективность предлагаемых мероприятий. Внедрение разработанных автором технических решений по защите и эффективному использованию пойменных земель Гвинеи с помощью дамб обваловании и рекомендации по периодическому орошению риса с комбинированной подачей воды на поливные пойменные участки позволят получить урожайность риса до 45 ц/га - что в 2-3 раза выше урожаев, полученных при существующей технологии выращивания риса.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТИ И ШТО№

I, Режим рек характеризуется значительными амплитудами колебания уровней и расходов воды в доэдлшшй период, когда количество атмосферных осадков достигает 1500-4Е00 им, 1:оэ#я-цяенты вариации годового стока (не более 0,20-Р,Я5К НпнгКль-гоуп стабильность Нормы стога имеют роки Лесной Д'илн'-и» Во вну-тригодог-юм режиме рек прослеживается 3-4 гратмня пчитороннн ппро.""1''!!!« волн о постепенным увеличенном рймчя» п от^'У!'» и

прохоядением максимального расхода в августе-сентябре.

Построенные карты среднегодового модуля стока и модуля максимального расхода 155 обеспеченности позволили решить вопросы рационального использования паводковых вод, защиты пойменных земель от затопления я гидрологических расчетов на неизученных створах бассейна р. Нигер.

2. Для прогноза и расчета дождевых паводков в простых речных системах Гвинеи (бесприточние участки рек или реки с одним притоком), рекомендуется применять методы соответственных уровней (или расходов) водц^Маскингана, отличающиеся простотой и высокой достоверностью.

3. Для защиты пойменных земель в бассейне р. Нигер нами рекомендуется устройство дамб обвалования в зависимости от расчетных максимальных уровней и расходов воды на участках Фарана-Курусса, Курусса-Сигири, Канкан-Сигири, Тинкнссо-Слгп-ри. На этих землях выгодно в условиях Гвинеи устройство рисовых оросительных систем с усовершенствованными картами-чеками и с оборудованием на них дополнительных водовыпусков для поливов по цепочке из чека в чек; Такой полив обеспечивает оптимальную фильтрацию в корнеобитаемом слое в пределах 0,06 -0,07 м3/сут. Другие способы полива, в частности полив каждого чека только из оросителя резко сникает фильтрационную активность почвы нижних чеков, что уменьшает интенсивность поступления воды в почву, особенно, с увеличением мутности воды до 6 кг/мэ.

4. Наиболее эффективным признан режим орошения "укороченный" с периодической прсмыЕкой (затоплением) поверхности чеков. Сразу после посева ряса с заделкой семян на 0,5-1 см

каждый чек затапливается слоем 10-12 см воды, подаваемой из орооителя. Затем водовыпуски в чеки перекрываются, слой воды орабатывается эа счет фильтрации и испарения. После появления дружных всходов риса, чеки вновь затопляют слоем 10-12 см, доводят его до 5-6 см и держат 5 суток, подачу воды продолжают только иа чека в чек. На 6 сутки все водовыпуски закрывают и вновь затапливают чеки только после сработки слоя воды. Такой режим поддерживают на протяжении всего вегетационного периода.

б. Ширину рисовых чеков для условий поймы р. Нигер рекомендуется назначить, исходя из водопроницаемости почв и уклона поверхности почвы. При уклонах от 0,0001 до 0,005 ширина рисовых чеков колеблется в пределах от 30 до 250 м. Длина чеков принимается в зависимости от извилистости горизонталей от 400 до 500 м.

Применение разработанных конструкций рисовых чеков и режимов водоподачи обеспечит высокую эффективность освоения лиманов поймы р. Нигер и способствует увеличению урожайности риса в среднем на 15-18 ц/га.