Введение к работе
. .-
Актуальность работы. Сельскохозяйственное, использование прибрежных мангровых земель Гвинеи, находящихся под воздействием океанических приливов в условиях тропического климата о явно выраженным сухим и дождливыми периодами, имеет свои особенности, осложняющие это использование.
Мангровые почвы потенциально весьма плодородны. Они довольно хорошо гуыуоированы (3...6% гумуса и более) и содержат значительное количество общего азота (0,15...0,3. В сельском хозяйстве их занимают в основном под рис. Однако потенциальные возможности мангровых (сульфатно-кислых) почв используются пока недостаточно.
Проведенный анализ природно-хозяйственных условий, сложившихся на прибрежных мангровых землях массива Кабак, подверженных регулярному периодическому затоплению морскими приливными водами, показал, что получаемая на них в настоящее время средняя урожайность риса 1,0-1,2 т/га далека от потенциального плодородия этих земель, которое может достигать 5,0 т/га. Поэтому важно устранить или уменьшить влияние факторов, ограничивающих производительность мангровых почв.
% всех затопляемых приливными водами мангровых приморских' равнинах основными видами мелиоративных мероприятий являются снижение засоленности земель и их раокисление. Засоление почвы происходит в силу затопления ее океанической водо'1 во время приливов (особенно в сухой сезон), а закисление почвы связано о множеством факторов, главным из которых являются окислзние сернистых соединений и большое содержание в почве подвижных форм алюминия. Обычно против засоления почвы борют.оя в период дождеі,, а против закислення - в сухой период, затопляя поля на некоторое время морской водой.
В период дождей происходит промывка почвенного слоя от токсичных веществ всех видов, и выращиваются культурные растени... В сухой же период прибегают к временному затоплении земель океаническими водами для раскисления земель и выращиванию сидератов для удобрения почвы.
Как показывает практика, при осушении земель и полном их ограждении от доступа морской воды в почве быстро снижается за-
_ 4 -
пас органических веществ и интенсифицируются окислительные процессы, что приводит к деградации земель. Такой же эффект вызывает и глубокое осушение дренажем мангровых земель.
В таких условиях оказываются актуальными количественные методы прогнозирования водного и солевого режимов на мангровых землях рисовой системы и целенаправленное применение прогнозов для управления этими режимами на протяжении календарного года в соответствии с требованиями рисоводства.
Цель и задачи исследований. Диссертационная работа посвящена решению ряда вопросов, связанных с функционированием гидромелиоративных рисовых систем на мангровых землях, подверженных затоплению морскими водами приливов. Рассматривается соловой режим по хлоридно-сульфатным компонентам почвенного раствора, занесенным в чеки в результате периодического затопления земель океаническими водами. Изучение не динамики соединений подвижных форм алюминия, железа, марганца и других веществ, образующихся в почвенном слое и тоже токсичних для растений риса, в данной работе не проводится. Этот вопрос требует специального рассмотрения. .
Основные задачи проведенных исследований:
гидравлический расчет водоцроводящей сети на рисовой системе на основе статистических данных о выпадении осадков и с учетом того, что каналы выполняют двойственную функцию при сбросе и подаче воды в чеки;
расчет фильтрации в берега побережья массива Кабак при приливах-отливах вод океана и определение зоны их влияния;
выбор и анализ математических моделей- для количественного описания (прогноза) изменения суммарной концентрации хлорид-,то-сульфатных солей в почве рисового чека в соответствии с технологией выращивания риса и природными условиями;
разработка алгоритмов расчета солевого режима численным методом и программы на языке ФОРТРАН;
выполнение прогнозных расчетов солевого режима в почвенной толще рисового чека;
определение фильтрационных и гидрохимических параметров переноса солей на образцах почвы ненарушенной структуры (монолитах) , отобранных на объекте исследований;
- расчет динамики депрессионной кривой на иеддренье после
сброса водн из чека перед уборкой урожая.
Методика исследований» Основными методами исследований являлись аналитические и численные решения диффереїшдальньїх уравнений неустановившейся фильтрации и конвективной диффузии о учетом равновесного сорбцаонного обмена мекду почвенным раствором и почвеннкм поглощающим комплексом (ПГЖ).
В проведенных лабораторных экспериментах на образцах почвы ненарушенной структуры (монолитах) определялись воднофизические и гидрохимические параметры почвогрунта и солей хлористого аммония (NW^o? ). Химический анализ фильтрата из почвенных колонок проводились: по хлор-иону аргентометрическим способом, а по иону аммония на фотоэлектроколориметре (KFK-I). Математическая обработка экспериментальных выходных кривых выполнялась с применением ЗЗІЛ по методике, разработанной в ТваТШ.
Научная товизна работы состоит в следующем:
предложен расчет нестационарной фильтрации океанических вод в берега побереяья острова Кабак при приливах-отливах, позволяющий прогнозировать подпор подземных вод, подтовление земель и зону влияния колебаний уровня океана на земли поберегся-
в результате проделанной работы впервые- разработана математическая модель процесса движения солей в почве рисового чека, учитывающая принятый режим океанической и дождевой воды в рисовые чеки и технологию выращивания риса на мангровых почвах;
разработан алгоритм численного решения задали солеперено-са в толще рисового чека и составлена единая программа для 3RM, учитывающая все этапы технологии выращивания риса;
для входящих в расчетную модель солепереноса гидрохимических параметров, решены вопросы их идентификации по материалам лабораторных экспериментов на монолитах почвы.
Практическая значимость работы. Используя результаты проведенных исследований, можно с помощыо ЭЗМ прогнозировать содержание хлоридно-сульфатных солей в норовом раотворе почвенной тс лцн рисовых чеков, рационально выбрать продолнительности периодов затопления чеков морской водой и промывки почв, перейти к планированию агромелиоративных мероприятий на рисовой системе о целью достижения благоприятных условий для произрастания риса.
Апробация работы. Основные положения и материалы работы докладывались и обсуздагась на научно-технической конференции Тверского политехнического института (1990, 1991, 1992 гг.).
Лубликация. По материалам диссертации написана статья в сб. трудов ТвеПИ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на ; страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений, списка литературы (180 наименований) и приложения.
