Комплексное использование и охрана водных ресурсов - Юшманов О.Л.
Скачать (прямая ссылка):
Влияние осушительных мелиораций на природные условия. Примером комплексного решения водохозяйственных проблем при осушении является Полесье.
Так, по данным Белорусского научно-исследовательского института мелиорации и водного хозяйства (БелНИИМВХ) было установлено, что с увеличением заболоченности от 10 до 35 % (в 3,5 раза) сток снижается со 130 до 90 мм (в 1,4 раза). Однако влияние осушения на сток проявляется неоднозначно и во многом зависит от периода увлажнения. Так, в многоводные половодья повторяемостью раз в 10...15 лет максимальные модули стока с осушенных площадей на 50 % меньше, чем с естественного болота. Это не только позволяет уменьшить сечение проводящей сети, но и дает возможность полагать, что значительная часть вод половодья аккумулируется в зоне аэрации осушаемого болота и расходуется на создание урожая.
В то же время для летнего периода при глубине грунтовых вод 1,3..Л,5 м они незначительно участвуют в водопотреблешш растений и в основном расходуются на сток. Если этот сток не аккумулировать и не возвращать на орошение, то происходит непроизводительный сброс воды за пределы объекта. При высоких уровнях грунтовых вод (/гГр = 0,5..Д7 м) сток летней межени будет минимальным из-за больших расходов на испарение; при опускании грунтовых вод до 1,5 м сток будет возрастать, но при этом происходит иссушение зоны аэрации и повышается необходимость орошения. Поэтому рекомендуют поддерживать грунтовые воды на оптимальном уровне, чтобы их участие в формировании урожая было высоким и не снижался меженный сток до значения, от которого остальные водопользователи терпят ущербы.
Для многих видов почвогрунтов и сельскохозяйственных культур оптимальная глубина грунтовых вод — около 1 м. Примерно такая же величина, по данным Московского гидромелиоративного института (МГМИ), является оптимальной для сбалансирования расходов грунтовых вод между суммарным испарением и стоком.
Если возможны полная аккумуляция дренажного стока и последующее его использование на орошение, то следует оценить, насколько это скажется на обмелении рек. Так, по данным БелНИИМиВХ, полностью утилизированный сток в Полесье на площади, составляющей 16,5% бассейна р. Припяти, составит 20 % годового стока. Следует учесть, что аккумуляция стока произойдет в основном за счет весеннего половодья. В этом случае можно полагать, что водный режим рек Полесья в летнюю межень после мелиорации изменится несущественно.
Влияние крупной осушительной системы на окружающую территорию, по данным БелНИИВХ, распространяется на площадь, равную 65 % площади осушения. При осушении 14,4 млн. га около 9,4 млн. га находятся под влиянием осушительных систем. Однако влияние на этой территории различно.
На 25 % осушаемой площади это влияние положительно, на 50.„55% пренебрежимо мало, а на 20 % площади суходольной территории, граничащей с осушаемым объектом, обнаруживается негативное влияние.
Распространяя эти данные на площади, находящиеся
под влиянием осушительных систем (для получения верхней границы влияния осушительных систем), увидим, что положительное влияние наблюдается на
2,3 млн. га, а отрицательное — на 1,9 млн. га.
Влияние объекта осушения на окружающую территорию происходит в основном в связи с понижением грунтовых вод при осушении локального объекта, вначале имеющего высокий уровень грунтовых вод. Предполагая, что норма осушения равна Ло, понижение уровня грунтовых вод h на некотором расстоянии х от объекта осушения можно рассчитать по формуле:
h = A0erfc(Z), (3.5)
где erfc(Z) —специальная табулированная функция:
Z=xl 2
кн
где К — коэффициент фильтрации водоносного пласта, м/сут; Н — мощность пласта, м; — водоотдача, в долях единицы; / — время, сут.
Функция erfc(Z) показана на рисунке 3.3. Для приближенных расчетов с графика можно снять и значения этой функции для различных Z.
Водооборотные системы в осушении и использование дренажного стока для орошения. Величина дренажного стока с осушаемых территорий колеблется в широких пределах. Для северо-запада Нечерноземной зоны РСФСР, по данным Северного научно-исследовательско-
института гидротехники и мелиорации (СевНИИГиМ), при колебаниях осадков в безморозный период от 370 до 570 мм (в 1,5 раза) изменения дренажного стока составляют от 70 до 250 мм (в 3,6 раза). При этом больше половины дренажного стока приходится на осенний период, остальная часть на весну и лето.
Интенсивность нисходя-
Рис. 3.3. Функция влияния осу- ЩНХ В0ДНЬ1Х потоков, КОН-
шения на окружающую терри- центрация дренажного сто-торша
ка и вынос с ним питательных веществ зависят от многих факторов. Количество отводимой воды определяется водоподачей и интенсивностью испарения. Концентрация дренажного стока непосредственно связана с минералогическим и механическим составом почвы, степенью ее окультуренности, характером и интенсивностью процессов аккумуляции (минерализации) питательных веществ, количеством и составом поступающих органических и минеральных удобрений и растительных остатков, интенсивностью обработки почвы, составом возделываемых культур и т.д.
