Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Закономерности формирования дренажного стока и эффективность работы коллекторно-дренажных систем Карабахской степи

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Закономерности формирования дренажного стока и эффективность работы коллекторно-дренажных систем Карабахской степи"

ТАШКЕНТСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ИРРИГАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА (ТИИИМСХ)

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДРЕНАЖНОГО СТОКА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ КОЛЛЕКТОРНО-ДРЕНАЖНЫХ СИСТЕМ КАРАБАХСКОЙ СТЕПИ

Специальность 06.01.02 — Мелиорация и орошаемое земледелие

На правах рукописи

АББАСОВ ВАГИФ НАДИР оглы

УДК 626. 862 : 556. 16. (47024)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент —

1990

Работа выполнена в Азербайджанском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации (АзНИИГиМ).

Научные руководители:

заслуженный деятель науки Азерб. ССР, доктор технических наук, профессор А. К. БЕХБУДОВ,

кандидат геслого-минералогических наук, старший научный сотрудник А. К, АЛИМОВ.

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки УзССР, доктор технических наук, профессор А. А. Р АЧИНСКИЙ,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Г. Е. БАТУРИН.

Ведущая организация — Азербайджанский государственный институт по проектированию водохозяйственных объектов (Азгипроводхоз).

Защита состоится « ¿О»октябри. . 1990 года в час.

на заседании специализированного совета К 120.06.01 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Ташкентском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (ТИИИМСХ).

Адрес: 700000, Ташкент. ГСП, ул. Кары—Ниязова, 39. ТИИИМСХ, ученому секретарю специализированного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан « $ » ^^^/Т.^.бР. 1990 года.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук,

доцент

О. П. ТАТУР

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Рошением ХХУП оъезда п Постановленном партии "О продовольственной программа СССР на период до 1990 года п порах еэ реализации" намочено осуществлений больших не-юратшзшп мероприятий,направленных на освоение засоленных и коренное улуч-иениэ мелиоративного состояли орошаа'лых земель.Это имеет прямое отношение к Карабахской степи, где орошаемые зачли подвержены оо4 довсму зпеолению, грунтовые воды высокоминерализованы и их уровшп залегает выше критического значения.

Дет расширения орошаемых площадей на территории степи построены ряд крупных водохранилищ, эксплуатация которых привела к улучшению водообеспеченности и ухудшения мелиоративного состояния земельных ресурсов.

•Для улучшения мелиоративного состояния земельных ресурсов ь 1966 году был сдал в эксплуатацию Мильско-Карабахский коллектор о дренажной системой. Построенные коллекторно-дренаяныв оистемы (ХДС) в определенной степени воздействуют на гидрогеологическую обстановку. Степень этих влияний в условиях Карабахской стрчй, особенно в эксплуатационный пергод, до сих пор никем не исследована. Этим определяется актуальность разрабатываемой темы,на равленной на обоснование закономерности формирования дренажного отока и регулирования вохло-солевого режима в этих условиях.

Работа выполнена по госзаказу ШиВХ СССР по теме ОЗ.СЗ.Н-2 "Составить прогноз развития орошения о использованием минерализованных вод до 2000 года" хоздоговорам о Главазмелиоводстроем -111-54 "Районироьлние территс та Кура-Араксинской низменности по модулю дренажного стока" и о гидрогеох го-ыолиоратнвной экспедицией ММиВХ Азврб.ССР - 111-34 "Совершенствование методов гидрогеологических исследований элементов водно-солевого баланса территории Кура-Араксинской низменности".

Мель работы - выявление закономерности формирования драная-ного отока в различных гидродинамических условиях, мездренных расстояниях, при различном расположении дренажа относительно грунтового потока и установлении эффективности горизонтального дренажа в условиях содового засоления и тадорногс питания.Для до-спсзния поставленной цели необходимо С ло решить следующие за-да,гч:

- вынвкть закономерности формирования мелиоративного режима

по^вогрунтов (ПГ) на фоне различных параметров дренажа и его расположения относительно нап. авлония грунтового потока (объ&ча дренажных вод и их кичо~ализации, скорости и глубины рассоления ПГ и грунтовых е д (ГВ),скорости понижения уровня грунтовых вод (У13) и оникэния минерализации);- урожайности сельскохозяйственных культур ;

- установить долевое участке отдельных элементов водно-солевого баланса в дренажном стоке;

- проведения районирования территории ¡карабахской степи по модулю дренажного стока к разработать рекомендации по регулированию водко-солезого реж:ма ПГ зоны аэрации.

Методика иполодованнл. Роиенио поставлешшх задач осуществлялось путем обобщения и анализа результатов исследовоиий отечественных и зарубежное авторов,проведения специальных экспериментальных, ТБ.ретическкх исследс аний и магматического моделирования. Изучение закономерности формирования дренажного с-^ока на балансовой основе в эксплуатационный период требует научно обоснованных и апробированных практикой концепций. Поэтому основой данной работы явились натужные исследования в период с IS76 по 1987 гг., выполненные на специально гостроенноЛ опытно-балансовой станции, расположенной ha территории колхоза "Москва" Бардинского района Азерб.ССР. Материалы натурных наблюдений дополнялись лабораторными исследованиями и использовались при оценке эффективности работы дренажа, а также при разработке рекомендаций по регулированию водно-солевого режима ПГ.

Научная новизна госледовани... На основе многолетних вксперк-мзнтальных исслодова.гнл и теоретических разработок впервые в различных гидродинамические условиях Карабахской степи установлены закономерности формирования дренажного стока в эксплуатационный период; оценена роль отдельных элементов водного баланса в дренажном стоке; разработано уравнение регрессии, позволяющее прогшь зировать расход дренажа в зависимости от междр.иного расстояния ж действующего натра; рассчитан прогноз запасов сол^Л в зона активного водообмена; районирована территория Карабахской степи по модулю дренажного "тока.

Практическая ценность работы. Составленные карты модуля дрэ-.¿ажного ctoi i,уравнения регрессии,долевое участив элементов водного баланса при формирована дррчажного стока и эмпирические уравнения,ст' тень и мощность рассоления ПГ могут быть использова-

- О -

ни при ооставлоющ прое-стоз обо<иопалкя мелиораг"зных мероприятий.

Внрярокес Результата цсслодогтяцй используются гидрогвояо- . го-мо.-гноратишол экспедицией к другпч" подразделениям:! Минводхо-за Азоро.ССР, переданы Улравлешпэ Зоологии Лзерб.СС? и Азпшро-водхозу дяя обоснования проектом реконструкции магистральных Kojf-лэктороз хО'рл-Лрсксмшско;1 нпп.мснности с £ лио.'.'.пчсскоЯ эффективностью 31,5 руб./гз В. ГОД.-. . .

Апробация работы. Основные похогонюг :: вывода по диссертации доложены в 1980 к 1<Ш7 ;т. на научно-тохютоских конференциях молодых- ученых и специалистов в г.Тбилиси; в ID83 и 1982 гг. в г. Баку на научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов по мелиорации и водному хозяйству .проведенных в ЛзНИИТйМа; в Баку в А?ИСК - 1083 г. и в 1ШкЛ при Ail Азерб.ССР - 1981 г.Пол-ноэ содержание диссертационно;! работы долонено и одобрено на на-учно-технкческой секции "Гидротехника и мелиорация" (ТИИИМСХ) в 1990 г., где работа рекомендована к заците.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 7 чаучных трудах.

Структура и объем дкосортат'чи. Диссертация изложена на I5D страницах маианошюного текста,иллюстрирована 30 рисунками, 22 таблицами, 38 приложениями н состоит из введения, 5-ти глав,выводов, списка исполлЗованкоЧ литературы, включающей 129 наименований , 9 из которых иностранны:', авторов.

Основные полсония.пгедотав.я-яемке к зашито:

- закономерности формирования дрона'кного стока в зависимости от мездренных расстояний я планового расположения их относительно грунтового потока в эксплуатационный период; •

- долевое участие отдельных элементов водного баланея в формировании дренажного стока;

- эффективность коллекторло-дренаялше систем-;

- районирование территори- Карабахской строи до степени модуля дреншшого стока.

СОДЕРЖАНИе FAK0TH

Во введении сформулированы актуальность рассматривай .ой проблемы,цаль h задачи исследований,отражай новизна,практическая значимость выполненных исследований,реализация результатов,

В пен?ой главе - "Состояние изученности вопроса формирования дренажного стока в уоловиях орош^ия" описываются результаты экс-

пэримонтов промывки на фо'тэ дренажа,показатели оценки эффективности и необходимости применения дренажных сооружений.

Практически все земельные ресурсы аридной зоны пригодны возделывания сельхозкультур. Однако ограниченность запасов водных ресурсов и высокое засоление ПГ но позволяют их использовать.Засоление корэнных пород возвышенностей,окружающих степь,глиматпчео-кие условия,отсутствие естественной дренированноети территории,неудовлетворительное' состояние ирригационной соти.неспланкрованность рельофа орошаемых полей,отступления от план вого водопользования, избыточный водозабор ор сительной воды привели к подъи.чу УГВ,повышении минерализации 1Е и засолению ПГ, т.е. к ухудшена© гидрогео-лого-мелиоратизндй обстановки орошаемой территории. Для улучшения мелиоративного состояния зомель применяются промывка засоленных земель на фона дренажа и рогул1фование водно-солевого ренина ПГ зоны аэрации.

Данными вопросами занимались многие советские и заруб&кные ученые (А.Н.Костяков,С.Ф.Аверьянов,/иК.Бехбудов,К.Г.Теймуроз,А..X. Ахундов,Г.Я.Гасанов,Х.Ф.Днафаров и др.),.которые приходят к выводу, что эффективность работы дренажа оценивается в зависимости от коэффициента фильтрации п меадренпого расстояния,количеством отводимых солей и воды ВДС,интенсивностью и мощностью опреснения ПГ и ГВ, скоростью понижения УГВ.рас/ дом промывных вод на единицу выносимых солей .Промывки на фона дренажа на территории Кура-Араксин-ской низменности проведены различными авторами .При этом площадь промывки колебалась от 10 до 800 га.мекдренныэ расстояния - от 100 до 600 м, глубина заложения дрен - от 2,5 до 3,5 м,коэффициент фильтрации (Кф) - от 0,2 до 24,0 м/сут, УГВ - от 0,5 до 3,0 м» минерализация грунтовых вод (МГВ) - от 6,0 до 16,0 г/л; засоление ПГ - от С,8 до 3,5$, промывная норма - от 8 до 100 тыс.м3/га.

На основан.-: экспериментов авторами установлено,что промывной водой ускоряется процесс промывки и увеличивается мощность рассоления.отвод солей и? зоны полного водонасыщения преобладает над отводом солей из зоны неполного водонасыщения,но соотношение сольл сближается с уменьшением •-ведренного расстояния.С уменьшением его увеличивается скорость промывки и расход оросительных вод.Во многих случаях отсутствует прямая зависимость мзвду водо-подячей и дренажным стоком в связи о поступлением в дренажную систему воды из- нижележащих горизонтов.Таким образом,формирование дренажного отока в основном связано с природными и хозяйственными факторами.

Во второй главе - "Природный и хозяйственные условия Карабахской степи для обоснования закономерности формирования др«лаж-ного стока™ описываются природные и хозяйственные характеристики Карабахской'региональной водно-балансовой станции (к?ВБС),бывшей Бардинской опытно-мелиоративной станции (БШС) .расположенной в центральной части Карабахской степи или на.конусо-выноса р.Тертер. Плоададь станции - 550 га. и степи - 325 тыс.га„

Территория БОМС.как ч всей Карабахской степи,характеризуется климатом умеренно-теплых полупустынь и сухих степей,отличающихся глркы сухим летом,мягкой зимой и малым количеством атмо*4>ерных осадков при значительной испаряемости.Природная влагообеспеченность степи настолько низка,что земледелие возможно только при искусственном орошении. Рельеф степи характеризуется уклоном 0,009-0,005 с ьапада на восток.Территория степи состоит исключительно из конусов-выносов рр.Кюрак,Илча,Тертер,Хачин,Каркар.В проделах степи выделяется пролювиальио-аллювиашгая равнина, зышмакцая 87% от общо!1 площади; аллювиальная равнина, вдоль р.Куры,занимает 13? от общей площади.

В геологическом отношении степь представляет собой бортовую часть Куринской впадины,образовавшейся во второй половине альпийской складчатости,в юрском периоде.На территории степи широко рао пространены четвертичные отложения гюргянского,хазарского,хвалын-ского возрастов,Отложения часто изменяются по составу на «алых расстояния: и глубинах.

Анализ фактических материалов показывает,что мощность зоны активного водн'-оолового обмена доходит.до 200 м; выделяются одно-пластовые, одно- и двухслойные строения с Кф более 25 м/сут,распространенные в предгорной зоне, и двухпластовыа однослойные с трем), модификациями,распространенными в средней части конусов выноссз, дпухпластовые многослойные о рядом модификации о Кф от I до Ь м/сут.распространенные в периферийной части степи.

В зависимости от фациальных особенностей отложений и условий их'залегания формируются потоки грунтовых и напорных вод,приуро- ; ченных к ог.южениям различного возраста.

Г распространены повсеместно в толще пролю. .альных и аллювиальных отложений.Глубина залегания УГВ по всей степи изменяется в пределах от I до 10 м, а МГВ от I до 75 г/л.В результате подъема УГи и отвода ГВ дренажной системой минерализация воды уменьшилась от 25,5 до 11,8 г/л,или на 54$ от исходного значения.Зюоление ПГ за счет отвода дренажных вод уменьшилось от 1,78 до 1,34%, 'i.e.

на 0,44$.

При изменении гидрохимического облика большую роль играет искусственная оросительная сеть.В пределах степи действуют 53 мг ■ гастрольных и можхозяйствешшх каналов общей длиной 1460 км,с водозабором 137 м3/с,густотой сети 14-33'ы/га,ЩД систем - 0,5-0,7, орошаемая площадь составляет 175 тыс.га или 54.» от общей площади, из них 30% территории орошается подземной водой, а 70% с поверхности ргчной водой. Дренируемая площадь составляет 65 тыо.га с удель!..й протяженностью 15-°0 ц/га.

Для исследований закономерности формирования дренажного стока и оценки эффективности дренажа была выбрана Бардинская опытно-мелиоративная станция (БОЙС)»созданная в 1362 гсду,и с того времени на ней проводятся режимные наблюдения .Для обоснования типично-оти учасг'а была использован*» математичесхсая модель, построенная ка основании теории вероятности. По гидрогеологическим,ияяекерно-геологическим и почввнно-мелкоративным показателям коэффициент типичности между станцией г степью общей площадью 32С тыс.га составляет 0,75. Это показывает,что под влиянием мелиоративных мероприятий аналогичные изменения произошли и на территории станции. Здесь УГВ с 1962 по 19'. 3 гг.на май месяц,пощюшгайот 1,64 до 1,98 м, а о 1973 по 1987 гг. - от 1,98-до 2,88 м, МТБ - от 5,16 до 1,38 г/л и от 1„38 до 1,07 г/я. Засоление Ш? в толща 0-2 м - от 0,24 до 0,28 и от 0,28 до 0,13$,соответственно. На данной территории, как и по всей степи,распространеш наюраые воды.Первый напорный водоносный горизонт вскрыт на глубине "0-55 м.Разность уровней грунтовых и напорных вод колтблзтся от 0,8 до 2,6 м.При этом происходит разгрузка напорных вод. Об этом свидетельствуют аналогичные химические составы грунтовых,дренажных,напорных вод и характеры ооле-вых профилей. Засоление ПГ с глубиной уменьшается, соответственно уменьшаются и значения воех ионов в 1,4-1,9 раза. Содержание иона гидрокарбоната во вбах случаях превыта- г порог токсичности и преобладает над ионом натрия в 1,3-1,8 раза. Величина ис и хлора в толще 0-2 м в 1,8-2,2 раза меньше иона сульфата и натрия. Это еще раз доказывает наличие содового засоления.

Экспериментов установлено,что яри формировании типов и запасе»* солей ПГ, а такав дренажного стока участвуют вое элемента водно-солевых балансов.

В третьей главе - "Экспериментальное определение элементов водно-солевого баланса для установления источников формирования

дронажпого стока" даны методы и результат определения элементов водко-сс...евого баланса для обоснования природы ф01 шрования дренажного стока.

По данным г чементам водного баланса дренажный сток определен по Формула:

б?Эр= +Я + Оч+вн-{Ог.* £тл), *Угл. где &, Д, Егь, И - питание ГВ соответственно за счет нодопода-чл и атмосферных осадков; испарение с поверхности ГЗ л конденсация водяных паров на их поверхности; & й* и <?г-нал6р|,ое питание, боковой подзе:,этнй приток- и отток. ■

Кроме того,дренажный сток определен непосредственно замором, объемным способом,далее бита сопоставлены полученные величины обоими методами.Зсе элементы определены в отдельности по су ¡ествущим методикам и проворены решением обратных задач на математической модели.

Для выполнения: доставленных задач территория станции оборудована метеогшощадкой,наблюдательными скнатчнами,пьезометрическими кустами,водомерными рейками,Еодосливами,лизиметрическими установками,участками теплового и водно-солевого режима.Идя водоп-'тачя построены 13 оросителей, а дач отвода 13. - 12 дрен с коллектором. Они распочожшш параллельно и перпендикулярно относительно грунтового потока,с междрекнши расстояниям в 200,400 и 600 м. В период исследований орошаемая площадь с ГЭ62 по 1987 п. увеличилась от 93 до ЗУЭ га или в 4,3 раза. Вся площадь станции дренируется искусственно-горизонтальным дренажом.-

Элементы водно-солевого баланса определены по существующим методикам на основании данных фактических замеров на метеоплгчад-ке,лизиметрических установках,наблюдата~гншс скважинах,пьезометрических кустах,водосливах,участках чодно-солевого режима с учетом гидрогеологических,инженерно-геологических и почвенно-мелио-атив-ных показателей,входящих в аналитические формулы.

Ежегодно составлялись схемь общего водно-солевого баланса, водно-солового баланса ИГ зоны аг рации и ГЗ Оаб~Л) для характерных годов по отношению ввода мелиоративных объектов.

Многолетние наблюд гая показывают,что на ценную территорию за расчетный период с I962 по 1987 гг. поступило атмосферных осадков £3,2 тпс.м3/га,(полой -17,5 т/га).ъодоподачу 198,0 тыс.м3/га (120 т/га).боковой подземный приток 49,5 тыс.м3/га (33,9 т/га),напорное

Таблица I

Водно-солевые баланс-- БШС, в числителе - 1962 г., в знаменателе - 1987 г.

4 _2_ 5

м3/га т/га м3/га т/га м3/га т/га

1 А " зж • Ш ЩБЯ I а 230С " 27БВ 0.50 I а 280 № ите?

к ^яи - и 340 - и ¿30 -

О 2350 ь I таз А Ж о/ч а 810 о шш 127ЗГ

п 2390 Ым зга ъы «Чй 4.27 7&Г Л 2350 и. тог 1.92 г^тт

18' 0.04 Г7§7 V ' 5750 5^68 Л 1210 23Г2 0.94 Т7§7

■с 10262 - 2ЗШ 4.60 1378£ п с = 13233 - ■ л" 180 « ~Б2и

п о 8# й-ш до 6164 2 122Ш и^гг

ЙШ 4.12 5?3? X Цуу-Ц до п ь-Ш 0.5С

Е® Ш8 - к Л 4 „12

с 5410 ь 13253 - г 2660 -

8452 2 25352 4.63 Л' и "7Ш 1*22 77БГ

6 ® 0.12 77Ё5 _ 6054 2. 12ББ5 £.95

Режим гонтовых вод

Угв Ннм ;лв 5>16 г/д 1,07 г/л £ но ь =353 -4,35

Примечание: I - общий водто-солевой баланс; 2 - водно-солевой баланс почвогрунтов зоны аэрации; 3 - водно-солевой баланс грунтовых вод I - приходная часть водного баланса, П - расходная часть Заланса, Е.- испарекче с открытой водной поверхности; £гв- испарение с поверхности ГЗ; £ -суммарное испарение; г - сумма; Б - баланс; <3 - приток со стороны ГВ; & - отток в сторону ГЗ; а' - приток со стороны зоны аэраци"; - опок з столону зоны аэрации; - изменение ъапасов влаги; $ - засоление.

питание 71Д тыс.м3/га (57,8 т/га).Израсходовано на сухмаркоз жарение 238,6 тыо .м3/га,боковой подземный отток 17,2 tue .«Vit 'I£„.9 т/га) .Дренажный сток величиной 97,1 тсс,ы3/га,чю cocssassos W. вод^подачи.С дро"ажиой водой КДС отведено 131 ¿4 */га ос^ай.Прх ssjh пендикуярном расположения дрен* воды и солей отведено ira 13-15%' больше,чек» при параллельном расположении дрэн относительно х-руцто-вого потока.В результате уменьшилось засолшше земель от 0,23.5 д? 0,1322 или на 44% от исходного значения,Соог. зетствегш» снизился У13 от 1,64 до 2,88 м, прокзе lto опреснение, 13 от 5,16 до .\,07 г/л,

В зависимости от мездренного расстояния скорость спада У£3 а период вегетации изменилась от 0,5 до 8,0 см/сут,наибольшего жжения она достигала прц перпендикулярном расположении дрон •отн&ся^аяь-' но грунтового потока в 200-метровом меядрацяом расстояни",

В связи с низким КЗИ в расчетный период для отвода .1 сблой-израсходовано от 3600 до 8700 м3 оросительной воды, С доеядоешюи мездренного расстояния а 3 раза расход оросителыик: зод узолгсчялся на I т солей в 2,3 раза.

Расчеты водно-солевых балансов показывает,что модуль дренажного стока формируется за счет водоподачя, грунтов;и я напорямх вод. Доля участия в дренажном стоке составляем : ороситзльннх вол-- 13,.. 41%, напорных - 18,..45% с грунтовых - 35...42$.Козфйццде:га корреляции между дренажным стоком з оросительными водами состав;«! 0,83, напорными - 0,68 и грунтовыми - 0,73.Величина наборного питания уменьшается,с увеличением мездренного расстояния,так как за счет высокого стояния УГВ разность напороз между уровк'ом грунтовых и каперных вод уменьшается, а скорость поступления напорных вед в дрену • замедляется.При этом модуль дренажного стока формируется в основном за счет инфильтрацнонных вод.В зависимости от условий .формирования дренажного стока за счет различных источников питания 'эффективность дреназа при различных мездренных-расстояниях различна (табл.2).

Модуль дренажного стока,' в зависимости от мездренного рассто- 1 яния и расположения дрен ло отношению к грунтовому йстоку, с 1962 по 1987 гг. изменялся в пределах от 0,045 до 0,195 л/с.га; солевой сток - от 4,12 до 5,34 т/га в год. С увеличении.! мездренного расстояния от 200 до СО" м при параллельном расположении дрен модуль лренажного стока изменялся в пределах от 0,114 до 0,12С д/о.га, а при перпендикулярном расположении - от О,до 0,150 д/с.га.

Таблица 2

Дифференцирование дрена, лого стока между составляззщнш

Мездренное расстояние, м Расположение дрек по отношении к кокера оельхоз Долевое участие в\ ком стоке. % хрэаа-"-

грунтовому потоку колей . напорные грунтовые еодопо-водн волн гача

600 параллельно перпендикулярно 7 2. 18 20 35 42 47 38

400 параллельно перпендикулярно ' 15 3 26 30 35 37 39 3?

200 параллельно парпондшчглярнс 18 6 ' 32 45 39 42 29 13

Для установления влияния орошэнкя е КЗИ ¡п условия формирования дренажного стока данной территории с учетом раопояэяешй! дрэ-нашшх "ооруженЕй и оросителей выделено 20 сельхозполай„гдо в многолетнем разрезо учтена дкнадака КЗИ.водоподачи,дренажного стока ц решал ПГ я ГВ.В пределам одинакового мездренного расстояния и объема водоподача с уволзквнш» в&шчики КЗЙ уменьшается модуль дронахаого стока е0 наоборот„при низких значениях КЗИ увеличивается модуль дренажного стока (табл.З).

Таблица 3

Зависимость дреьалного стока от КЗИ и водоподачи .

Мездрен- Расположи- ноцара КЗИ Во до пода- Дренажный сток,-. тко.м / га Отвод

ное рас- нив драки с/х стояниь, по отноше- долей м рта к грунтовому потоку 1962 1987 ча, „тыс. «Vга солей, т/га

параллель- 8 0,50 0,83 146,7 68,3 108,3

600 • но 7 0,90 0.93 145.9 53.8 81,4

перпендикулярно 2 I 0,13 0.28 0,91 0,41 144,3 147,1 79,4 61.2 119,2 91,2

параллель- 12 0,52 0,7" 141,4 82,3 123,2

. 400 • но 15 0.89 0.97 143.6 73.8 41.Т

перпендикулярно 4 3 0,07 0.08 0,89 0.88 142,2 144.5 89,4 86.1 134,2 129,4

параллель- 1« 0,88 0,97 146,3 91,2 145,2

200 . ■ но 19 0,48 0,84 145.2 88.5 134,6

перпендику- 5 0,05 0,68 149,4 96,5 145,2

лярно 6 0,05 0,67 1'8,1 94,4 141,7

Значение модуля дрзнаяного стока по отдельны« дрекам в зависимости ОТ МЗЙДРОКНОГО раССТОЯНИЯ.КЗИ Н злюдентоз ЗСД!'С-00ЛС2о.'О баланса различно. Поэтов полученные фактические материалы по формированию дренажного стока за 1962-198? гг. били обработаны на ЭК.] о определением оледавщих параметров: средяеаркфмегяческоо значение, среднакЕадратяческоо отклонение от сродаеара^кетэтескогоако--гф£шиент вариацииэразность максимального к минимального значокия явлений,величинн разкаха,,на основании которых устанавлаваотоя количество классов (обычно рекомендуется прздикать 10-12 классов) и классовые прсме^тки.Зшя классовые промежутки я кслнчэстш классов, определена накопление частости„

, Порог токсичности дет общего засолехшл выявлен а пестом классе на'глубине 0,75 м, где накоплены 50-60^ частостей„з толще 0,761,50 м - 60-80^, а з 1,50-5,00 ы - 8СК95^.Поро? токсичности-дет ионов гидрокарбоната и хлора вшвлен а трггъе;.? классе,a cjjü-Фпта,магния и натрия - в четвертом„По характеру иаксслекксЕ "астс-стя следует отметить,что до гдубаны 2,0 « s&oossass о zzydsapE уменыгаотся по закону логарифма, a raso 2,0 м, т<,э0 з гоне грунтовых вод - почти по прямолинейному или нормальному гаяо:~у„3 зазисг-ыоста от степени обеспеченности подземного стогна,границ« «езду нормальными и логарифмичесшсгзаконами резко к&кязхсяапозтел' расчеты были приведены посбокм законам.

Для установления эффективности иежоратпзшг квропрштЕЗ определен запас солей о 50 , 75 и 90$ обеопеченкоатаэ,который уменьшается с увеличением степени обвспеченкоати.

В четвертой главе - "Сравнительная оценка опытных теорет:~е-ских данных значений модуля дренажного стока" приводятся гаащря-ческие у равнения,доказывается достозернооть опытныхвтеоретических и эмпирических данных .Анализ фактических материалов показывает, что дренажный сток преимущественно связан с величиной дейстЕуыщэ-го напора и изменяется в зависимости от меядренних расстояний.Методом наименьших квадратов выявлена связь между дренажным стокам . ( 1гр ) .действующим напором ( Н ) и мездренным расстоянием (8 ) „

При 3 = 200 м Is24 А2'22

8 = 400 м 0,56 Н2'50

5 = 600 м 0.21 Н2'^

С уменьшением расстояния .лйжду дренами увеличивается значе-нио коэффициента " 0, " в формул9 l^-aíi5. Эти формулы одновременно позволяют рассчитать обьем дренажного стока при раз^гчных зна-

ченпях УГВ.Прк этом о увеличением мездренного расстояния коэффициент корреляция между ьодоподачеЁ л дренажным стоком увсличива-етоя.Это доказывает,что чем меньше мездренное расотояшо,теа больше цроток Еода к дрена из напорного горизонта»

При сценке приемлемости а точности полученных зависимостей опытные данные оопоставлонн с данными,полученными с помощью теоретических формул.Длл выбора теоретической формулы на основании гидрогеологических ивслед*заний,установлена расчетная схема дрены к определены средние значения гидрогеологических параметров .Расчетная схема дрэйата представляет собой двухслойную среду с наличием, ^фильтрационного и напорного питания «С помощью етих формул одновременно проворены расстояния между дренажи 8до?кгвуюцЕй напор над дреной,расход .дрены и долевое участие в дренажном стоке ин-фильтрацйонного шггаяЕя к напорных вод.

о учетом гоофильтрашшнной схематизации расход дренажа рас-считеа во формуле А.Я.Олэйника: Д_(м,-8,л.»

л «41. к, . / ..»/

V-0-'й/сг

где ^, Ка, »- коэффициэнт фильтрации и мощность верхнего водоносного и нищего слабопронщаемого слооБ3гУсут; -ик-

тенспность питания ГВ сверху за счет оросительных ж снизу -напор-ны.; Еод;м/оут; % & - мездренное расстояние,м; дН=Н-И$ -

разность цезду уровнем иапорнкх вод и глубиной заложения дрены в або.отм.,м; £ -длина дрены,м; §,=0,5(0,15+ Ь« ) - осредненная глубина залеганЕя УГВ и действующего напора,м; фильтрационное сопротивление, £ ; радиус дрены,м; ^-попра-

вочный коэффициент

г=Ъ »««1.-П1,;

резуяьтаты сопоставления дренажных модулей приводятся в таблицей для трйх учетных дрен с Б - 600,400,200 м при перпендикулярном их размещении.

Таблица 4 Знат эние дренажных модулей

Р*. .стояние между дроками. м опытные теоретические эмпирические

ио ОД 88 0,182 0.180

400 СД51 0,148 0,143

600 0Д37 0/14 0,132

Как видно из табл.4 опытные и теоретические дашше хорошо согласуюх'оя могцу собой к свидетельствуют о степо: ! достоверности и приемлемости их в практических расчетах.

Величина шлорного питании определена по формуле:

где о. - модуль инфильтрационного питания ГВ; =Н6£ ; модуль напорного питания,при мездренном расстоянии В =200 м,составит 0,09 л/с.га (или от дренажного сто.л),прн В =100 м составит 0,056 л/о.га (37!?), а при 5 =600 :. - 0,022 л/о .га .,(17?) .0 уве-. личоккем мяждронного расстояния величина напорного питания уменьшается,что связано с разностью напоров между уровней грунтовых и напоил« вод.При этом скорость поступления напорных вод в дрену замедляется,а дренажный сток формируется а основном за ~чат оросительных и фильтрационных вод и эффективность дренажа при различных междрэкных расстояниях различна.Воличгта эф£ект1твности устанавливается' по дачным водно-солевого батане." расчетной толци,водно-солевого режима грунтовых и дрекашпе вод, ос левого режима ПГ зоны аэрации и урожайности сельхозкультур (табл.5).

Таблица 5

Закономерности формирования дренажного стока и эффективность ЯЦС

Мездренное расстояние, м_200_¿22 600__■

Расположение дрен по отно-парат- перпен парал перлен парад'перпен иеншэ к грунтовому потоку лель. дикул. лель. дикул. лоль. дикул.

I ? 3 4 5 6 7

Водоподача с 19С2 по 1987 гг., тыс.м3/га 155,6 157,3 153,8 154,6 145,7 146,1

Дренажный сток за 19621987 гг. тнс.м3/га но,е 114,2 104,2 107,7 94,4 97,7

Вынос солей, т/га 137,0 :55,4 121,2 132,5 95,4 131,2

Модуль дренажного стока, л/с. га 0.Г23 0,Г50 0,134 0,137 0,094 0,119

Модуль солевого стока, т/га в год 5,25 7,09 4,66 5,37 3,67 5,06

Средневзвешенное1I9С2г. 0,182 0,152 0,131 0,237 0,158 0,221

засоленио, % 11У83г 0,105 0,064 0,097 0,145 0,121 0,158

Разность засоления, 0,077 0,088 0,034 0,092 0,026 0,063

% <,3,4 53,2 25,4 58,8 16,8 29,5

Расхид оросит9льной„води на вынос солей, I м /т зюо • 2800 7350 3600 8700 4500

Продолжение таблицы 5

Т. 2 3 4 ' 5 1 6 7

УГВ, и 1962 1,83 2,54 2,48 2,30 2,02 1,о8

1987 2,18 3,15 2,81 2,43 2,20 2,15

Скорость оаеда УГВ, сц/оут 4-6 5-8 3-4 3-5 1-2 0,5-1

Минерализация г/л ^эаг 1,98 1,66 1,53 • 2,63 1,85 2,38

1987 1,18 0,66 1.03 1,33 1,65 1,98

Соответственно умэг мнилась величина засоления в толце 0-5 м на О,01$,что составляет £5$ от исходного значения.

В результат возросла величина КЗИ з 4,3 раза (от 0,17 до 0,73) соответственно увеличилась урожайность сельхозкультур: по хлопчатнику от 7,0 до 15 ц/га, озимо-зарновым от 9 до 32 и люцерны - от 18 до 86 ц/та. Наибольший прирост урожайности произошел на полях, где дрены расположен; перпендикулярно по отношению к грунтовому потоку (табл.5).

В пятой главе - "Районирование территория Карабахской степи по модулю дренажного стока" описываются результаты районирования тер-рк ории степи по модулям дренажного стока на основа геофильтрационной и природао-экономической схематизации.

Формирование дренажного стока в основном связано с геофильтрационной обстановкой и геоморфолого-гидрогеологическими условиями в предали;: зоны активного водо-солеобмена.

С учетом формирования геоморфологических условий и геофильтрационной схематизации произведено районирование Карабахской степи г^ модулю дренажного стока в двух аспектах: ?

а) с учетом естествеьло-географичвской гршгацы (геоморфологические условия) выделено четыре района между Боздагом и р.Инчачай; ЙнчачаЙ-ТертврчаГ• Тертерчай-Хачинчай; Хачинчай-Каркарчай. Районы отличаются друг от друга Кф в толще 0-2 м, т.е. в зоне аэрации - от

I до 2 м/сут, 2-5 м - в ветзхней части грунтового потока до 25 м/суг, глубиной залегания УГВ от I до 5 м, МЕВ от I до 30 г/л, глубиной эалега;ш кровли водоупорной тол"'и от 20 до 60 м, мощностью водоупорной толщи - от 15 до 45 м, коэффициентом вертикальней фильтрации водоупорной тч-лщи (от 0,003 до 0,016 м/сут), разностью напоров моялу уровнем грунтовых и напорных сод (от 0,1 до 3,5 м).

Для каждого района выявлены орошаемые и дренируемые площади, отвод води и солей дренажом, а также составлены схемы общего водно-солового баланса,

Модуль дренажного стока в пределах районов изменяется от 0,072. до 0,516 л/о.га.При определении дренажного отока по районам,носящим региональный характер,выявлено,что в пределах того или иного района встречаются различные вшлчины моду ля, связанные с характером стоко-образующих факторов,геоморфологическими условиями и геолого-литолоп ческим строением;

б) с учетом гесфильтрациокной схематизации выделено четыре рай» она.Район первый охватывает 142 тыс.га площади периферийной части конуса выноса реки.Здесь распространена двухпластовая,многослойная, геофильтрационнал система. Модуль дренажного стока - 0,10 .¡/о.га. , Для . регулирования режима ГВ рекомендуется горизонтальный дренаж о междренным расстоянием 200-300 м.

Второй район занимает 146 тыс. га контактной части пролювяально-1 аллювиальных отложений.Для этого района характерна двухпластовая, трёхслойная геофильтрацисняая система,модуль дренажного отока от 0,10 до 0,15 л/с.га,мездренное расстояние - от 300 до 500 м.

Третий район занимает 16 тыс.га площади средней части пролюви-аяьных отложений .Модуль дренажного стока - от 0Д5 до 0,20 л/с.га, мездренное расстояние - от 500 до 800 м. Для данного района характерна двухпластовая я двухслойная геофильтрационная сиотема.

Четвертый район занимает 21 тыс .га площади, в верхней части про-лввиалышх отложений,в зоне которой имеется одна- и двухплаотовые фильтрационные системы.Модуль дренажного отока более 0,20 д/с.га, расстояние ьавду дренами более 800 м.

Во всех случаях дрены располагаются перпендикулярно к грунтовым потокам.

ВЫВОДЫ

1. Карабахская степь характеризуется сплошным распространением практически бессточных грунтовых и напорных вод развитых в пролюви-ально-аллювиальных отложениях .Им свойотвенно засоление почвогрунтов, неглубокое залегание уровня грунтовых вод С-3 м) и гидравлическая связь с напорными водами.

2. В з: зисимости от величины напорного питания и бокового подземного притока степень • моления почвогрунтов ра^лична.Ддя ликвидации засоления построен дренаж,который активно работает о 1962 г. До строительства дренажа уровень грунтовых вод находился выше крит,г-чеслого значения,что способствовало формированию гидроморфного мелиоративного типа реглма почвогрунтоз, а о 1970 г.,о понижением уровня грунтовых вод.гидроморфный режим перешел на полуавтоморфный.

3. Под влиянии;.; дренажа . промывок засоление почвогрунтов по степи уменьшилось на 0,44$,а занимаемая площадь,превышающая порог токсичности сократилась на 18$.В результате площадь орошаемых за.,ель уваляю .оь более чем в 2 раза.КЗИ - в 4 раза.Ход рассоления почвогрунтов оценен соловыми профилями к статистическими параметрами,по которым до г.губкиы 2,0 м засоление уменьшается по криволинейному закону,а нико 2,0 м - по нормальному.Бое эти параметры составили основу для установления мощности слоя рассоления, которая изменяется от интенсивности действия др .нажа V. напоркости водоносного горизонта

4. Под ллш-киач крркгациенко-мелиоративнкх мероприятий уровень грунтовых вод поднимался с различными скоростями: в первом периоде

- до 10 су/год, а во втором - цо 3 см/год, т.е.в 3 раза слабее.Со-огветсгвенно проягоало опреснение грунтовых вод на 13,7 г/л ш на 54$ от исходного значения.Англогичное изменение произошло на территории станции. Здесь уровень грунтовых вод с 1962 по 1937 гг.понизился с 1,64 до 2,88 м или со скоростью 4,6 см/год, а минерализация грунтовых вод - от 5,16 до 1,07 г/л, т.е. на 4,09 г/л.

5. За расчетный период с 1962 по 1987 гг. дренажной системой отведено около 131,4 т/га солей.Наибольший отвод солей зафиксирован в дренах,расположьнных перпендикулярно к грунтовому потоку, а наименьший - расположенных параллельно. В результате запас солей в трехметровой толще уменьшился на 44,6 т/га, что составляет 46,8/! от общего запаса солей илч 33,9% от общего отвода солеи Остальные соли отведены из нижележащих горизонтов.

6. В результате рассоления почьогрунтов и появления полуавто-морфяого мелиоративного режима почвогрунтов возросла урожайность сельхозкультур: пс хлопчатнику - от 7 до 15 ц/га; озимо-зерновым -от 9 до -32 ц/га; люцерне - от 18 до 86 ц/га. Наибольший прирост выявлен при перпендикулярном расположении дрены по отношению к грунтовому потоку. Скорость рассоления зоны аэрации изменяется в зависимости от соотношения приходной части оаланса к расходной,а также суммарного испарения к дренажному стоку.

7. Водный баланс на 1987 г. га. зался отоицательным -540 *.3/га, а оолевой - положительным в размере 7,66 т/га. Тип водного баланса является испарител- ным.пр.. этом суммарное испарение преобладает над двс„ажным стоке : более чем в 2,0 раза.В водном балансе долевое участие в приходных отатьях атмосферные осадки составляют 13,6$ (в сс

. . о в ом баланс. - 1,9*), конденсация водяных паров - 2,7, водолодача

- 59,2$ (61,8,2), апорное питание - 12,1% (и,8/0, боковой подземной

пригон - II,& (13,5$).соответственно в расходных статьях составили: суммарное испарение - Е4,3$,дренажный .сток - 26,2% (86,1/0,ис-пе^ашш с огкрыг эй водной поверхности - 15,4$ и'боковой подземный отток 4,1% (13,9%).

8. Интенсивность формирования дренажного стока изменяется в зависимости от расположения дрон по отношению к грунтовому потоку и мождрэншх расстояний,а также хозяйственной организации территории. Установлено,что дренажный сток в основном формрру-ется за счет оросительных,грунтовых и напорных вод.Долевое участио напорных вод в дренажном стоке составляет 18-45$,грунтоЕЫХ - 35-42^ и ороситель-, кых - 13-47$. С увеличением мездренного расстояния уменьшается их участио в дренажном стоке в связи с увеличением действухаего напора. Установлены корреляционные коэффициенты зависимости между модулем дренагяого стока и действующим напором при различных мездренных расстояниях.

9. Ка основе гоофильтрацпонной схематизации до глубины 200 -М произведено районирование территории Карабахской степи по модулю дренажного стока.По районам расход дренажа и меяртэенные ра отошли увеличиваются от многослойной среды к одно- и двухслойной, р таком же налрапенпн изменяется долевое участие вод различного генезиса в дренажном стоке.

Основные положения диссертации опубликованы в следующие работах автора:

1. Аббасов В. Н.,Алимов К.К. Результаты исследования влияния колленторно-дренажных систем на мелиоративное состояние орошаемых зачель Карабахской степн.//Юбялейная яаучч.яояф.шлодас учены* и аспирантов Закавказских республик, посещенная .50-летию основания Груз.с.-х.ин-та/ Матер.конф. -ТбплчсиДЭВО. - С.172-174;

2. Алкмоз А.К.,Абдуллэев М,Л..Майылоз Г.Ю.,Сафаров А.Р ,Абба-сов В.К. Влияние мелиоративных мероприятий на режим грунтовых вод в условиях Карабахской степп.//Определение гидрогеологических и гидрохимических параметров почво.р(унтов и грунтовых вод для проектирования мелиоративных мероприятий на засоленных землях,//Сб.науч. тр.АзНШГиГ<!. - М.: ВШи'Ш, 1981. - 0.41-5?.

т. Аббасов В.К. Результаты определения эффективности коллек-торно-дренаглых систем на примере Бардинско" опытно-мелиоративной станции.//Определение гидрогеологических и гидрохимичоских параметров мелиоративных мероприятий на засоленных землях.//Сб.научн. го.АзШГГиМ. - М.: В1ЕШГиМ, 1981. - 0.5-12.

4. Аббасоз В.п. О результатах определений мелиоративной эффекта* чооти горизонтального дрэнааа в условиях Карабахской стош$0//Тез. докл.на расп.кеучко-'з:вхн.конф.молодаа ученых и специалистов по и -леоршзш и ВХ. - Баку,, 1982. - ч,1. - С.107-108.

Б. Алимов А.К,,Аббасов Б.Н.,Майшхов Г0Ю,„Сафаров A.B. Водно-солевые балансы Карабахской стопи сУ/йоклдшно эффвгаизнс зти мелиорируемых земель к использование т.щах. ресурсов в мелиорадвв земель Азорбайдаата.//Сб.научи.тр.АзШ01ВД. - М.: ВНИИГеМ, 1983. - 0.1120.

6. Аббаооп H.H. Дан.жка васолокзя почвогрунтов зоны неполного к полного Бодонасвдеиая Бардшсксй оштно-!далиоратЕгной станции. //Повышенно эффекда; ЮСТЕС мелиорируемых земель и использование водных ресурсов в мзяаорэдт зам ель /чербайдаана. - U.: ВНИИГиМ,1933,-С.20-27.

I 7. .JöacoB E.H. Оценка эффективности работы колпекторно-дрв-шшшх сиотем./Дагериаш докл.Всесоюз.научно-техн.конф.молодых учз!шх я специалистов на тему: "Повышение эффективности мелиорируемых земель и водохозяйственное строительство". - Тбилиси, 1987. -С.6-7.