Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ НАХИЧЕВАНСКОЙ МУЛЬДЫ 9
1.1. Местоположение 9
1.2. Геология 9
1.3. Геоморфология II
1.4. Климат 12
1.5. Гидрография 16
1.6. Гидрогеология 17
1.7. Растительность 19
1.8. Почвенный покров 20
ГЛАВА II. ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1. Выбор объектов исследования. 23
2.2. Характеристика ключевых участков
в период закладки опыта 24
ГЛАВА III. ДИНАМИКА МИНЕРАЛИЗАЦИИ ГРУНТОВЫХ И ДРЕНАЖНЫХ ВОД И ЗАСОЛЕНИЯ ПОЧВОГРУНТОВ НА КЛЮЧЕВЫХ УЧАСТКАХ 38
3.1. Динамика засоления почвогрунтов на ключевых участках 38
3.2. Динамика минерализации грунтовых и дренажных вод опытных участков . 59
ГЛАВА ІV. ВОДНЫЙ БАЛАНС ОПЫТНЫХ УЧАСТКОВ 74
4.1. Водный баланс вторично засоленных земель и методы его изучения 74
4.2. Определение элементов водного баланса опытных участков 76
4.2.1. Водоподача и дренажный сток 76
4.3. Атмосферные осадки 77
4.4. Суммарное испарение и методы его изучения 7 9
4.5. Определение суммарного испарения методом водного баланса 80
4.5.1. Определение запаса влаги в почвогрунтах 80
4.5.2. Определение суммарного испарения методом водного баланса 81
4.6. Расчет подземного притока и оттока и методика его определения 88
4.7. Динамика расходов дрен 89
4.8. Модуль дренажного стока 91
4.9. Водный баланс опытных участков 103
ГЛАВА V. СОЛЕВОЙ БАЛАНС ОПЫТНЫХ УЧАСТКОВ 107
ГЛАВА VІ. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ,ОБУСЛОВЛИВАЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ ВТОРИЧНОГО ЗАСОЛЕНИЯ 116
6.1. Влияние магистральных каналов и орошений на процесс вторичного засоления почвогрунтов 117
6.2. Влияние водохранилища на процесс вторичного засоления почвогрунтов 120
6.3. Влияние кяризов и подземных вод на процесс вторичного засоления почвогрунтов 124
6.4. Результаты анализа влияющих факторов на процесс образования вторичного засоления 126
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕВДАЦИИ 129
ЛИТЕРАТУРА 131
ПРИЛОЖЕНИЯ 143
- Местоположение
- Выбор объектов исследования.
- Динамика засоления почвогрунтов на ключевых участках
- Водный баланс вторично засоленных земель и методы его изучения
- СОЛЕВОЙ БАЛАНС ОПЫТНЫХ УЧАСТКОВ
Местоположение
Нахичеванская АССР, входящая в состав Азербайджанской ССР, занимает одну из южных окраин Советского Союза. Площадь ее около 5500 км , она расположена между 3851-3947 с.ш. и 4446-46Ю в.д. На юге граничит с Ираном и Турцией, на северо-западе,севере и северо-востоке с Армянской ССР. Нахичеванская АССР связана с остальной частью Азербайджана железной дорогой Баку-Нахичевань-Ереван, двумя шоссейными дорогами - Нахичевань-Баку (через Ереван и Биченакский перевал Горис-Шуша). В административном отношении Нахичеванская АССР де р лится на пять районов: Ильичевский (1300 км ), Бабекский (1300 гаг), Шахбузский (800 км ),Джуль$инский (1000 км ) и Ордубадский Р - (1000 гаг). Столищ республики - г.Нахичевань.
Нахичеванская мульда занимает 77 тыс.га площади. В административном отношении она охватывает всю территорию Бабекского, значительную часть Ильичевского, Шахбузского и Джульфинского районов.
1.2. Геология. Территория Нахичеванской мульды относится к складчатой системе Малого Кавказа и характеризуется длительной историей своего геологического развития - от девона до антропо-гена. Геологические образования представлены здесь осадочными морскими лагунными и континентальными и интрузивными породами, сильно дислоцированными и часто покрытыми постплиоценовыми галечниками, конгломератами и травертинами.
Общая картина геологического строения Нахичеванской АССР была дана проф.В.В.Богачевым (1926). Описание геологии есть также в работах Г.В.Абиха (1902),К.Н.Паффенгольца (1940),С.А.Захарова (І939),Ш.А.Азизбекова (1961). Детальное изучение геологии Нахичеванской АССР провел Ш.А.Азизбеков (1961), который подробно охарактеризовал историю образования Нахичеванской мульды (в литературе иногда впадина). Горы сложены древними кристаллическими зеленокаменными породами. По данным В.Б.Богачева (1926) и Ш.А.Азизбекова (1961) долина р.Араке и дельта ее притоков заняты послетретичными наносами, низкие предгорья в западной и центральной части сложены породами миоценового возраста, средние же и высокие предгорья - толщей палеогена с породами эоценового возраста. Бее породы денудационной формы рельефа превращаются в продукты физического и отчасти химического выветривания, служащие материалом для образования местных почв.
Нахичеванская впадина (мульда) начала свое формирование с олигоценового времени. Несмотря на то,что образование поднятий и прогибов обусловлено миоплиоценовыми движениями в строении их участвуют отложения, дислоцированные до миоцена. Б пределах западной части Нахичеванской мульды имеются также синклинальные складки Дуздаг, Тазыучан, Хинджаб и антиклинальные складки Беюк Дюз, Хок и Кывраг.
Нахичеванская мульда в предгорных равнинах представляет отложения третичного и четвертичного возраста. Породы миоцена и сармата (так называемая соленосная толща) слагают возвышенности, ограничивающие равнину с трех сторон,и подстилают четвертичные отложения на плоскости равнины, местами обнажаясь и образуя отдельные холмы и гряды и останцы.
Выбор объектов исследования
Нахичеванская мульда - вогнутая чашеобразная впадина, приподнятая в тыловой части, на юге и юго-западе граничит с Иран -ским нагорьем, на севере и северо-востоке с Даралагезским и Зангезурским хребтами Малого: Кавказа. Площадь ее свыше 77 тыс. га. Земли в основном засоленные, солончаки распространены в районе соляного рудника им.В.И.Ленина, в пределах г.Дуздаг, в шлейфовых зонах консуа выноса рек, в прибрежных частях водохранилища на р.Араке. Эти земли в настоящее время осваиваются, применяются различные мелиоративные мероприятия по улучшению их состояния.
На территории мульды на разных абсолютных высотах построен ряд водохранилищ, каналы и насосные станции, которые играют значительную роль в изменении режима грунтовых вод и засоления почвогрунтов. Для выявления эффективности воздействия осуществленных мелиоративных мероприятий на вторичное засоление почвогрунтов нами выбраны 3 ключевых участка в разных гидрогеологических, геоморфологических и почвенно-мелиоративных условиях.
В работе нами использованы фактические материалы, исследования прошлых лет, проведенные различными организациями: Азги-проводхозом, Азгипроземом и др. Нужно отметить, что в Нахичеван-ской мульде имеются многочисленные залежи каменной соли и других соленосних пород, которые местами выходят на дневную поверхность, а местами лежат непосредственно под орошаемыми землями и могут нанести значительный ущерб сельскому хозяйству при воздействии человека на них. При выборке ключевых участков с целью выявления связи процесса засоления почв с наличием соленосных пород этот фактор тоже принимается во внимание.. I ключевой участок выбран на деллювиально-проллювиальных отложениях и характеризуется вновь осваиваемыми засоленными почвами (совхоз име.Азизбе-кова Ильичевского района - 20 га). П ключевой участок характеризуется вторично засоленными почвами, образовавшихся после освоения новых земель в нижней части Беюкдюзской наклонной равнины, на юге Нахичеванской мульды (колхоз "Азербайджан" Бабекско-го района - 40 га). Ш ключевой участок объединяет на давнооро-шаемых и недавно подвергшихся вторичному засолению почв нахичеванской низменности в юго-восточной части Нахичеванской мульды (совхоз "Коммунизм" Бабекского района - 20 га).
Учитывая большие различия в почвенно-мелиоративных, гидрогеологических и хозяйственных условиях выбранных участков, ниже приводится характеристика каждого участка в отдельности.
I ключевой участок площадью 20 га расположен в юго-западной части Нахичеванской мульды (совхоз им.Азизбекова). Почвы участка в основном сероземные, примитивные, маломощные. Содержание гумуса в слое 0-25 см составляет 0,90-1,90$, в слое 25-50 см - 0,75-0,99$, а в дальнейшем он уменьшается. Объем азота в слое 0-25 см составляет 0,08-0,11$, с глубиной он уменьшается. Сумма поглощенных оснований в слое 0-50 см составляет 20,3-24,03 мг.экв, а в слое 50-100 см - 19,3-49,1 мг.экв. Поглощенный Na ot суммы поглощенных оснований составляет 2-8$. По механическому составу почвы средне- и легкосуглинистые, супесчаные, иногда наблюдаются прослойки песка, гравия и галечника, с тонкозернистыми заполнителями. Почвы высококарбонатные, количество СаС03 составляет в слое 0-25 см 13,96-19,87$.
Динамика засоления почвогрунтов на ключевых участках
Освоение земель проводилось по проекту, выполненному в 1973 году институтом Азгипроводхоз. В первый год освоения по проекту необходимо было провести промывку засоленных земель. Промывку начали в ноябре 1978г. и завершили в конце года, при этом норма подачи воды составила 8540 м3/га.
После промывки земли были освоены под сельскохозяйственные культуры. В первый год был получен высокий урожай табака (25,8 ц/га). Полив табака проводился повышенной нормой. Поливы повышенными нормами (7200 м3/га) за один вегетационный период способствовали дальнейшему расселению почвогрунтов. Следует отметить, что до промывки верхний слой горизонта почв от 0 до 50 см был в зна - 39 читальной мере меньше засолен, чем нижележащие слои. Причиной этому явилось то, что в период интенсивных дождей или снеготаяния верхние горизонты почв были размыты и часть воднораствори-мых солей опустилась в нижележащие горизонты.
Генезис засоления этих почв носит делювиальный и делюви-ально-пролювиальный характер. Засоление произошло в результате приноса солей с селевыми потоками из района гор Дуздаг. В условиях отсутствия поверхностных постоянных вод и глубокого залегания грунтовых вод селевые потоки иногда не доходят до конца равнины и,просачиваясь в почву, постепенно высыхают, оставляя приносимые соли и другие отложения в почве.
Средний профиль солесодержания трехметровой толщи почво-грунтов до промывки опытного участка по плотному остатку и хлору представлен в табл.3.1,1
Следует отметить, что на ключевом участке имелись сильно засоленные пятна с засолением 1,0-2,0$. Такие пятна были на глубинах 25-40 см и ниже, а после промывки они значительно уменьшились. Рис. 3.1.3
В почвогрунтах засоление до промывки разнообразно. В слое 0-1 м имеется среднее засоление по градации В.Р.Волобуева а в слое 0-25 см содержание солей составляет 0,396$ и по плотному остатку относится к слабозасоленным почвам. В составе солей верхнего горизонта преобладают сульфаты и хлориды. Сильно-засоленные почвы распространены в южной и юго-западной части участка.(Рис.3.1.1 )
Второй метровой слой почвы по сравнению с первым метром является более засоленным. Количество хлора здесь увеличивается. Так, если содержание солей в верхнем метровом слое почвы было в пределах от 0,396$ до 0,902$ по плотному остатку, в том числе хлора от 0,014 до 0,166$, то во втором - количество их колеблется от 1,15 до 1,9$, в том числе хлора от 0,085 до 0,395$.
В третьеІіРслое по сравнению с предыдущими отмечаются многочисленные примеси грубообломочных соленосних пород. Здесь засоление почвогрунтов характеризуется величиной плотного остатка от 1,75 до 1,795$, хлора - от 0,208 до 0,660$.
В 1978г. на I участке проводились подготовительные работы (планировка полей, вспашка земель, разбивка чеков и др.работы). Промывка проводилась при норме подачи воды 8540 м3/га. Солевая съемка показала, что промывка почв привела к резкому уменьшению солесодержания в почвенном профиле, особенно в более засоленном верхнем метровом слое. Существенное рассоление отмечалось по хлору и по сульфату иона. Плотный остаток в первом метре уменьшился более чем в два раза и более чем в девять раз уменьшилось содержание хлора. Рис, 3.1.3 )
Водный баланс вторично засоленных земель и методы его изучения
Изучению водного баланса в СССР посвящено очень много работ: Крылов, 1942; 1959; Костяков, 1947; Рабочев, 1955; Вави -лов, 1958; Аверьянов, 1959; Лебедев, 1961; Кац, 1963, 1976; Морозов, 1962; Багиров, 1962; Ходжибаев, 1966; Ефимов, 1966; Алимов, 1968; Азизов, 1972; Ваксман, 1976; Мамедов, 1978; Шес-лер, 1976; Пыталева, 1976; Харченко, I960, 1967, 1972, 1975; Ким, 1976; Киселев, 1961; Розанов, 1940, 1951. и др., где приводится методика, экспериментальные исследования и примеры составления водного баланса.
Изучение водного баланса на вторично засоленных землях іїахичеванской мульды позволяет выявить динамику поступления и расходования влаги на данной территории, количественно оценить их соотношение, выяснить причины возникновения вторичного засоления и определить пути его регулирования. С помощью метода водного баланса можно решить ряд практических задач, таких, как например, оценка влагообеспеченности, расчет недостатка водопотреОленин различных сельскохозяйственных культур и определение на этой основе оросительных норм и поливного режима, определение инфильтрационного питания грунтовых вод, оценка объема возвратных вод и изменения речного стока и др. (Харченко, 1975).
Использование водно-балансового метода в гидромелиоративных расчетах требует непосредственного определения всех элементов составляющих баланса.В водно-балансовых исследованиях при - 75 -меняются два метода: экспериментальный и метод конечных разностей. Первый является основным и водно-балансовые расчеты при этом проводятся по уравнениям, предложенным Костяковым (1947), Крыловым (1959), Аверьяновым (1959), С.И.Харченко (1975), а гидродинамический метод разработан Каменским (1943) и в дальнейшем был развит П.И.Лебедевым (1957) и Киселевым (1961).
Солевой баланс опытных участков
Солевой баланс является основой для определения эффективности дренажа на вторично засоленных землях. Исследования солевого баланса производились в слое мощностью 3 м, для которого изучалась динамика изменения общих запасов солей в почвах и в грунтовых водах. При расчете солевого баланса использовались ранее полученные данные водного баланса и результаты химических анализов почвогрунтовых, грунтовых, дренажных, сбросных и оросительных вод. Солевой баланс состоит из расходных и приходных статей.
Расчет солевого баланса производится по формуле Кац, 1967 где Он и ох - начальный и конечный запас солей в балансовом слое; - поступление солей с оросительной водой; 41 - поступление солей с инфильтрационной водой; А - поступление солей с атмосферными осадками; Snn- поступление солей с подземными водами; Л - вынос солей с дренажными водами Для каждого участка был составлен по усредненным данным средний профиль солесодержания трехметровой толщи почвогрунтов балансовых участков по плотному остатку и хлору (табл.5.1.1.). Для расчета выноса солей с дренажными водами были использованы средние за сезон значения минерализации дренажных вод. Вынос солей в этот период составлял в совхозе "Коммунизм" - 71,96 т/га, а в колхозе "Азербайджан" - 200,86 т/га по плотному остатку солей.
