Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы ученые СНГ и других стран разрабатывают основные положения концепции рационального природопользования. Научные исследования направлены на разработку методов оценки влияния антропогенной деятельности на природу и снижения негативных .. последствий. Сельскохозяйственное производство на орошаемых угодьях в аридной зоне (Средняя Азия, южные регионы России) , в этом отношении не является исключением.Здесь, в частности, сбросные воды оросительных систем содержат различные химические соединения, которые, поступая в водные объекты, вызывают загрязнение природных, вод. Особую тревогу в природоохранных организациях вызывает загрязнение этих вод соединениями азота, поступающими с сельскохозяйственных угодий в результате внесения на поля азотных удобрений. Проблема особенно актуальна . для , государств Средней Азии, где коллекторно-дренажныеводы сбрасываются в единственный водоток -Амударыо, несущую свои воды в Аральское море (Сырдарья последнее десятилетие как водоток бассейна Арала перестала существовать).
При огромном дефиците воды, поступающей в Аральское4море, Сарыкамышская впадина практически исчерпала свои возможности аккумуляции дренажных вод двух среднеазиатских государств - Туркменистана и Узбекистана. Для стабилизации экологической ситуации в регионе, а также для приостановки усыхвния Аральского моря предполагается переброска коллекторно-дренажных'вод в море. '"*~ При этом для принятия научно-обоснованных водоохранных решений требуется оценить вынос веществ, в том числе вынос азотных соединений коллекторно-дренажными водами я трансформацию их в водотоках-водоприемниках этих вод.
Целью работы являлось изучение влияния гидравлических и гидрологических характеристик и температурного режима водотока на процесс трансформации азотных соединений в водотоках при поступлении в них сбросных вод оросительных систем аридной зоны.
Исходя из поставленной цели, сформулированы следующие зада-
- оценить качество коллекторно-дренажннх вод на основе анализа результатов имеющихся исследований, а также вынос Из мелиорированных угодий воднорастворимых вещеотв в водотоки-водоприем-
ники в условиях орошаемого земледелия;
- составить математическую модель трансформации неконсерва
тивного вещества в водотоках на базе дифференциальных уравнений
I порядка с учетом гидравлических, гидрологических параметров и температурного режима водотока;
организовать собственные натурные наблюдения на водотоках Хорезмской области Узбекистана для определения параметров модели и апробации получешшх уравнений связи;
предложить практическую методику расчета самоочищающей способности водотоков-водоприемников мелиоративных систем в аридной зоне по азотным соединениям.
Методика исследований. В основу методики положен анализ опубликованных материалов натурных наблюдений за гидрологическим и гидрохимическим режимами сбросных и природных вод аридной зоны, а также данных натурных наблюдений, полученных автором в условиях Хорезмской области Узбекистана. В теоретических исследованиях использован известный математический аппарат, описывающий процесс изменения содержания загрязняющих веществ. Натурные исследования проводились в полном соответствии с государственными нормативными документами. При обработке данных натурных наблюдений использованы методы математической статистики, в частности, планирования пассивных экспериментов.
Научная новизна работы заключается:
в создании методики и реализации на ее основе комплексных гидрологических и гидрохимических наблюдений для количественной оценки выноса азотных соединений коллекторпо-дренажными водами с орошаемых сельскохозяйственных угодий;
в разработке модели процесса трансформации азотных соединений в' водотоках-водоприемниках аридной зоны с учетом основных определяющих явление параметров водотока.
Практическая ценность работы заключается в разработке^ето-дики расчета трансформации азотных, соединений в зависимости от основных параметров водотока в аридной зоне в условиях орошаемого земледелия для оценки на стадии проектирования оросительных систем состояния вод водотоков и назначения водоохранных мер при различных видах водопользования и водопотребления.
Реализация работа. Результаты проведенных исследований использованы при разработке водоохранных мероприятий по реконструкции старых оросительных систем Хорезмской области.
Апробация работы. Результаты исследований по теме ' щссертации докладывались и оОсуждались на Всесоюзной конференции юлодых ученых. "Экологическое усовершенствование мелиоративных :истем" в Научно-исследовательском институте гидротехники и іелиораіши им.Л.Н.Костякова в мае 1989 года в г.Москве, на учэном :овете НПО САНИИРИ им.В.Д.Журина в декабре 1989 года в '.Ташкенте, на конкурсе молодых ученых ЛПИ в 1990 году, на посго-інно действующих семинарах кафедры "Инженерные мелиорации, гидро-югия и охрана окружающей среды" Санкт-Петербургского государст-ієнного технического университета в 1987-1995 годах.
Публикации. По материалам диссертаци" опубликовано пять пе-іатннх работ.
Объем и структура работы, диссертация содержит І0І страниц «ашинописного текста, if рисунков, і 2 таблиц, список использо-іанной литературы из і 64 наименований и приложения на 3 9 стра-шцах, всего і 40 страниц.