Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ природно-хозяйственных условий и оценка состояния водохозяйственного комплекса Согдийской области 9
1.1 Географическое положение и климат 9
1.2 Геоморфологические и рельефные условия 13.
1.3 Гидрогеологические условия 14
1.4 Почвенно - мелиоративные условия , 17
1.5 Водно - земельные ресурсы и их использования 19
1.6 Анализ и оценка мелиоративного состояния орошаемых земель 26
1.7 Технико- экономические показатели ГМС 31
1.8 Показатели сельхозпроизводства на орошаемых землях 34
1.9 Водные и солевые балансы 37
1.10 Способы и техника полива на землях существующего орошения 39
. Выводы по главе 1 43
ГЛАВА 2 Теоретические предпосылки совершенствования использования водных ресурсов в новых условиях хозяйствования в орошаемом земледелие 44
2.1 К вопросу Интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР) 44
2.2 Теоретические аспекты стратегического плана реализации принципов ИУВР
в Республики Таджикистан 46
2.3. Основные направления реформ по водохозяйственному комплексу 61
2.4, Расчет поливных и оросительных норм хлопчатника 65
2.5. Использование грунтовых вод хлопчатником 70
2.6, Принципы нормирования водопотребления в орошаемом земледелии Согдийской области Республики Таджикистан 74
й 2.7. Программы CROPWAT, EVAPOT, KSISA, SIRMOD и ISAREG и их особенности 77
2.8 Основа оценки будущих потребностей в воде 94
Выводы по главе 2 98
ГЛАВА 3. Совершенствование техники и технологии полива хлопчатника по бороздам 99
3.1 Методика и условия проведения исследований 99
3.2 Результаты изучения инфильтрации и потерь питательных веществ на хлопковых полях при пособе полива по бороздам 102
3.3 Оценка технологии полива сельскохозяйственных культур по бороздам и этапы применения водосберегающих технологий 109
3.4 Результаты оценки продуктивности использования оросительной воды 118
3.5 Водный баланс корнеобитаемой зоны с использованием программы CROPWAT (FАО).. 121
3.6 Технико-экономическая оценка технологии выращивания хлопчатника на основе организации сосредоточенных поливов по бороздам 127
Выводы по главе 3 130
ГЛАВА 4. Рекомендации по совершенствованию использования водных ресурсов в Таджикистане 132
4.1. Результаты исследования по управлению водораспределением и водопользованию 132
4.2. Особенности перехода к ИУВР на примере системы канала Гулякандоз Согдийской области Таджикистана 142
4,3 Оценка надежности (стабильности) работы источника орошения и канала Гулякандоз 143
4.4. Оценка равномерности подачи воды по хозяйствам из капала Гулякандоз 144
4.5. Результаты работ с программами EVAPOT, KSISA, SIRMOD и ISAREG 155
4.6. Механизация и автоматизация орошения хлопчатника по бороздам 159
4.7. Районирование способов и технологии орошения хлопчатника в Таджикистане 160
Выводы по главе 4 162
Общие выводы 165
Литература
- Почвенно - мелиоративные условия
- Основные направления реформ по водохозяйственному комплексу
- Результаты изучения инфильтрации и потерь питательных веществ на хлопковых полях при пособе полива по бороздам
- Особенности перехода к ИУВР на примере системы канала Гулякандоз Согдийской области Таджикистана
Введение к работе
Актуальность темы. Таджикистан - горная республика, где равнинные земли занимают всего 7,0% территории и на одного жителя приходится лишь 0,12 га орошаемой пашни. В связи с малоземельем и бурным демографическим ростом населения республики, отчуждением части орошаемых земель под строительство этот показатель в перспективе сокращается до 0,08 га.
Постановлением, подписанным Главами государств Центральной Азии - " Программа конкретных действий по улучшению экологической обстановки в бассейне Аральского моря с учетом социально-экономического развития региона" (1994 г. ,2000г.), Программы Бассейна Аральского Моря (ПБАМ-2) (2003), особое внимание обращено на первостепенное значение рационального использования водных ресурсов и внедрение в практику прогрессивных водосберегающих технологий орошения и систем земледелия в целом.
Эффективное использование водных ресурсов во многом зависит от структуры управления и устойчивости системы водного хозяйства. Вся структура управления водного хозяйства, в основном, представлена иерархией, сложившейся в эпоху социалистического строя централизованным управлением и направлением сверху вниз, придерживающихся определенных правил, достаточно хорошо адаптированных в условиях централизованного руководства и жесткой специализации. Главный стержень организационной структуры управления - это эксплуатационная иерархия от Минводхоза через областные органы к районным непосредственным водопотребителям. Наряду с этими службами в структуре водохозяйственных органов Минводхоза была создана специализированная иерархия эксплуатационных подразделений обслуживающих насосные станции, коллекторно - дренажные системы, ремонтные работы, выполняющие функции водного контроля и т.д. Другая ветвь иерархии представлена базовыми организациями: проектными, строительными, научной базой, нацеленной на постоянное совершенствование и повышение технического уровня за счет централизованных источников в огромных по сравнению с западным миром масштабах. Однако, наряду с высоким уровнем управления на межобластном, межрайонном и межхозяйственном уровне, внутрихозяйственное водопользование резко отставало, и степень управления эффективностью использования водных ресурсов резко снижалась. Этот разрыв еще более усилился в настоящее время, когда внутрихозяйственный уровень практически остался без штата и средств к существованию.
Совершенствование структуры управления водными ресурсами на всех уровнях становится очень актуальной задачей и требует интегрированного планирования водопользования и водопотребления, нацеленность на оценку продуктивности воды в увязке с экономическими и экологическими требованиями. Современный переход к рыночным отношениям, развитие новых форм собственности определяют необходимость включения в управление водным хозяйством новых институциональных структур.
Важнейшим резервом повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и экономии оросительной воды является разработка и внедрение научно обоснованных методов управления водными ресурсами, техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур, формирование устойчивых оросительных и агроэкосистем.
Для совершенствования управления и использования водных ресурсов в орошаемом земледелии в условиях Согдийской области Республики Таджикистан) потребовалось провести целенаправленные исследования по анализу и оценке существующего состояния управления и использования водных ресурсов в орошаемом земледелии, выявлению оптимальных параметров техники и технологии орошения, позволяющим обеспечить получение стабильно высоких и качественных урожаев хлопчатника и озимой пшеницы.
Цель и задачи исследований. Целью исследований является совершенствование методов управления и использования водных ресурсов, техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур и водосберегающих технологий, обеспечивающих значительное повышение эффективности водно-земельных и материальных ресурсов при сохранении и улучшении эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель.
Для достижения этой цели требовалось решение следующих задач:
1 .Провести оценку климатических, почвеино-мелиоративных, рельефных условий и водно-земельных ресурсов области;
Оценить и усовершенствовать основные теоретические подходы существующего состояния управления и использования водных ресурсов в орошаемом земледелии, путем разработки и внедрения основных принципов интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР) и модели создания Ассоциации водопользователей (АВП).
Выявить оптимальные параметры техники и технологии орошения хлопчатника и озимой пшеницы;
Определить эвапотраспирацию и адаптировать различные модели расчета режимов орошения и технологии полива.
5. Усовершенствовать экологически безопасные технологии полива хлопчатника, основные требования и принципы организации сосредоточенных поливов для различных уклонов местности и почв.
6. Уточнить районирование техники полива хлопчатника по бороздам для условий Северного Таджикистана и разработать основные направления развития комплексного управления водными ресурсами и орошаемого земледелия
Методика исследований. Основным методом исследований являлся планируемый эксперимент, выполненный в опытно - производственных условиях (2001-2004гг.). Результаты экспериментов использовались в качестве источника теоретических построений, а также критерия достоверности теоретических обобщений. В процессе выполнения работы применялись методы инженерно-технических и экономических исследований: статистико-экономический, монографический, расчетно-конструктивный, исторический. Анализ состояния орошаемых земель проводился на основе методологии системного моделирования управления! Применили метод системного анализа и технико-экономического прогнозирования. Использованы фондовые материалы Министерства Мелиорации и водного хозяйства и Министерства Сельского хозяйства Республики Таджикистан, управления "Таджикгидромета", "Гипрозем", статистические отчеты производственных структур, а также справочники по агроклиматическим ресурсам, природы республики и т.д. Дополнительными источниками служат результаты научно-исследовательских работ, информационные материалы.
Научная новизна. На основе теоретических обобщений и экспериментов, проведенных автором, впервые предложены: основные теоретические подходы к разработке и внедрению принципов интегрированного управления водными ресурсами в орошаемом земледелии Согдийской области; принципы организации и создания АВП (ассоциации водопользователей); оптимальные параметры техники и технологии орошения хлопчатника и озимой пшеницы; новые модели для определения эвапотраспирации и для составления программы орошения; экологически безопасные технологии полива хлопчатника и озимой пшеницы па основе организации сосредоточенных поливов для различных уклонов местности и почв. Изучение почвенных, рельефных и природных условий позволило уточнить районирование техники полива по бороздам для условий Северного Таджикистана.
Практическая ценность работы заключается в разработке новых принципов управления оросительной воды путем перехода на гидрографический метод, организации АВП, улучшении водораспределения и водообеспеченности орошаемых земель; моделей и алгоритмов с использованием компьютерных технологий для планирования водопользования и проектирования оросительньк систем в фермерских хозяйствах. Разработки программы орошения по оптимальным параметрам позволяют проектировать экологически безопасные оросительные системы многоцелевого функционирования.
Применение рекомендованных параметров технологии орошения хлопчатника и озимой пшеницы на основе организации сосредоточенных поливов позволяет повысить производительность труда до 30%, сократить оросительную норму брутто на 15 - 20 %.
На защиту выносятся следующие результаты: оценка состояния природных, водных и земельных ресурсов в зоне орошаемого земледелия и управления оросительной водой в Северном Таджикистане; новые принципы интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР) путем создания АВП (ассоциация водопользователей) и методы улучшения водораспределения и водообеспеченпости орошаемых земель; оптимальные параметры техники и технологии орошения хлопчатника; основные требования и принципы организации сосредоточенных поливов по бороздам для различных уклонов местности н почв; расчет эвапотраспирации и адаптация различных моделей по разработке техники и технологии полива; уточнение районирования техники полива хлопчатника по бороздам для условий Согдийской области Таджикистана.
Реализация результатов исследований. На базе теоретических и экспериментальных исследований разработаны «Рекомендации по управлению водным хозяйством» (Душанбе,2005).
Результаты работы автора были использованы при разработке проекта закона РТ «Об ассоциациях водопользователей», дополнения и изменения в Водном Кодексе РТ; при создания АВП «Зарафшон»; в проекте реабилитация ирригационной коллекторно-дренажной сети Б. Гафуровского, Зафарабадского и Матчипского районов Республики Таджикистан.
Разработки автора использованы при составлении «Схемы развития и размещения мелиорации в Таджикистане до 2010 года», куда вошли основные итоги исследований по совершенствованию технологии орошения, развитию конструкций внутрихозяйственных оросительных систем, а также районированию техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур в Таджикистане.
Результаты исследований по совершенствованию техники полива внедрены на -общей площади 1050 га. Суммарная дополнительная чистая прибыль от внедрения этой технологии составила более 845 тыс. долларов США. Результаты исследований использованы при проектировании схемы реконструкции Гиссарского научно-исследовательского полигона НПО ТаджикНИИГиМ на площади 21 га.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены: на международной конференции «Водные ресурсы Центральной Азии и их рациональное использование» (Душанбе, 2001), 2-ом Всемирном Водном Форуме (Гаага, 2000), 3-ом Всемирном Водном Форуме (Киота, Япония, 2003), Центральноазиатских научно-практических конференциях (Ташкент, 2002, 2004; Бишкек, 2002; Алматы, 2003, 2004, 2005), на республиканских конференциях в Душанбе (2001, 2002, 2003, 2003, 2004, 2005), на ученых советах НПО ТаджикНИИГиМ. Кроме того, полевые опыты ежегодно апробировались специальной комиссией НПО ТаджикНИИГиМ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 172, в том числе 127 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и списка использованной литературы, включающего 186 источников, из них 11 иностранных авторов. Работа содержит 65 таблиц и 23 рисунка, приложения 20 страниц.
Почвенно - мелиоративные условия
В соответствии с водным кодексом Республики Таджикистан (25) подземные воды подлежат использованию преимущественно для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. В настоящее время примерно 45% сельскохозяйственного водоснабжения базируется на подземных водах. Подземные воды практически распространены повсеместно. Многие районы имеют повышенную минерализацию подземных вод.
Глубина эксплуатационных скважин различна и колеблется в пределах 50 - 125 м в отложениях четвертичного возраста и до 200 м и выше в отложениях мезозойского возраста (Согдийский область).
Изменение качества подземных вод в худшую сторону происходит в местах, где развито орошение земель и вертикальный дренаж. Наибольшую угрозу ухудшению качества подземных вод представляет загрязнение их бытовыми стоками, сточными водами животноводческих комплексов, а также химическими загрязнениями,
В наиболее неблагоприятных условиях находится значительная часть правобережья Сырдарьи (Согдийский область). К водам с повышенной минерализацией отнесены: воды с содержанием растворенных солей от 3 до 10 г/л,; слабосолоноватые от 1 до 3 г/л и соленые от 10 до 50 г/л. Солоноватые воды залегают первыми от поверхности земли повсеместно или чередуются с локальными скоплениями пресных вод в артезианских бассейнах рек Сырдарьи,
Солоноватые воды с минерализацией от 1 до 5 г/л локально развиты в Ходжентском районе от 1,08 доЗ,5 г/л; Джабар Расуловском - от 1,1 до 1,2; Канибадамском- до 1,08; Ганчинском - от 1,1 до 1,424 Пенджикентском до 1,8, г/л. В бассейнах Сырдарья - Туя - Бугуз до 1,3 г/л4 Сырдарья - Большой Ферганский канал до 1,1 г/л4 Сырдарья - Каштасай от 1,1 до 1,2 г/л4 Сырдарья-Уткемсу от 1,3 до 2,5 г/л4; Сырдарья - Сардоб от 1,1 до 1,7 г/л. Горные складчатые массивы характеризуются наличием соленых вод с минерализацией от 10 до 50 г/л. Таблица 1.10. Площади с минерализацией грунтовых вод и использование оросительной воды по Согдийской области, 2000г., га Районы Минерализация грунтовых вод при глубине залегания Средняя фактическая Коэффициентиспользования воды 1-2м 2-Зм оросительная норма (брутто)м /га до Зг/л больше Зг/л до Зг/л больше Зг/л годовая вегетационная Аштский 4889 743 3205 140 27555 22446 0,72 Исфаринский 2060 683 898 523 10093 8736 0,82 Капибадамский 6642 1770 1718 109 19197 17301 0,79 Б. Гафуровский 2850 381 2715 130 22463 21514 0,85 Дж. Расуловский 1141 - 1459 - 20955 20221 0,88 Науский 859 - 629 56 17957 15864 0,87 Матчинский 2504 269 3138 125 20304 19622 0,77 Зафарабадский - - 21163 19376 13827 13543 0,72
Согдийская область - это регион развитого хлопководства, древнего плодоводства и виноградарства. Земледелие в пределах равнинной части Западной Ферганы возможно только при искусственном орошении.
Площади орошаемых земель в анализируемый период 1998-2000гг, несколько увеличились более чем на 6 тыс.га и достигают 237 787 га. Вся эта площадь находится под мелиоративным контролем, для чего используются 780 наблюдательных скважин. Считается, что солевой съёмкой обеспечены 195 тыс.га орошаемых земель. Дренажом охвачено почти 88.5тыс.га, в том числе закрытым горизонтальным 33 167 га, вертикальным - 28,32 га.
В выше выявленных тенденциях динамики факторов мелиоративного состояния орошаемых земель картина распределения засоленности почв и их изменения интересны. Во-первых, увеличением площадей земель с незаселенными почвами на 8-680 га, уменьшением занятых сильнозасолёнпыми почвами и солончаками на 1 768 га. Во-вторых, неоднозначное изменение площадей земель со слабо- и средними степенями засоления. Почва - зеркало агроландшафта и поэтому отражает в своём составе действие факторов их состояния. Однако краткость сроков проведённого анализа не позволяет выявить чёткую их динамику.
Комплексная оценка мелиоративного состояния орошаемых земель области показывает одновременное расширение площадей с хорошим состоянием на 13 618 га при расширении площадей земель с неудовлетворительным состоянием на 3 179 га. За этот же период произошло уменьшение площади земель с удовлетворительным состоянием на 10 735 га, которые должны отходить к двум крайним категориям земель.
В Аштском районе основной объём водозабора происходит по каскаду насосных станций с водозабором из р.Сырдарьи. Другой источник воды - хвостовая часть канала СФК, также подающая воды Сырдарьи. Заметную роль в водообеспечении Аштского района в последние годы играют скважины как мелиоративного, так и оросительного назначения. Определённую роль как водоисточники могут играть воды рек, стекающих по южному склону Кураминского хребта: Пунук, Гудас, Ашт, Шайтан и Мулломир. Поливаются поля водами скважин обоих видов назначения. В итоге водозабор в районе составляет более 490млн.м.3/год.
В Джаббор Расуловском районе водозабор происходит из источников: Ходжабакирган, Сулюта, Исфаны, Кайраккумского водохранилища, скважин оросительного назначения, воды Дигаайского родника и коллекторно-дренажнои сети. Общий водозабор по району составляет 257.3, 231.6 и 189.1м3/год соответственно в 1998,1999 и 2000г.г.
В Науский район оросительная вода поступает из р.Аксу, Фархадского водохранилища, скважин оросительного назначения и коллекторно-дренажнои сети. Общий водозабор составляет 178.6 МЛН.М. /год.
В Канибадамском районе используются воды р.Исфара, Кайраккумского водохранилища, коллекторно-дренажнои сети и почти символично воды скважин обоих видов назначения. Общий водозабор составляет 348,8 млн. м /год.
Исфарипский район орошается водами р.Исфара и из коллекторно-дренажнои сети и очень мало из скважин мелиоративного назначения. Общий водозабор по району составил 184.3- 157.5 м. /год.
Бободжон Гафуровский район орошается водами Кайраккумского водохранилища, р.Ходжа-Бакирган, коллекторно-дренажнои сети и скважин обоих видов назначения. Общий водозабор в район составил 548.2млн.м /год.
Анализ водозабора шести районов Согдийской области показывает тенденцию нарастания дефицита оросительной воды. Это свидетельствует о снижении водозабора в вегетационный период с 1889.6 млн.м.3 в 2001г. до 1616.6млн.м.3 в 2004г. Тенденция снижения водозабора и данные в межвегетационный период за рассматриваемые годы таковы: 172.8, 128,3 и 109.9 млн.м3 соответственно за 2001, 2002 и 2003г,г. Суммарные величины этих показателей за рассматриваемый период составили по общему водозабору 336.1 млн.м.3/год, а по водозабору из оросительной сети 241.7 млн.м. /год.
Нарастание дефицита оросительной воды в области началось в связи с переходом работы каскада ГЭС на Сырдарье с ирригационного режима работы на энергетический, т.е. в начале-середине 1990-х годов.
Основные направления реформ по водохозяйственному комплексу
Для установления поливной нормы необходимо знать глубину увлажнения почвы в процессе полива. Ряд авторов называют увлажняемый слой также расчетным, деятельным орошаемыу, слоем активного влагооборота и т.д. Г.А. Горюгин (34) считает, что правильнее его называть расчетным слоем увлажнения, так как фактическая глубина промачивания почвы во время полива может незначительно отличается от расчетной.
Многолетним исследованием на опытных станциях СоюзНИХИ (С.Н. Рыжов,117,118; В.Е. Еремепко,53; М.П.Меднис, 82,83;84; Н.Ф.Беспалов, С.Н.Рыжов, 17), Таджикским НИИ земледелия (Х.Р.Домуллоджанов, 44), Туркменского НИИ (Д.Н.Самаркин и др.128), Киргизского НИИ земледелия (Б.Саипов, 127) доказано, что глубина расчетного слоя почвы для установления сроков полива и поливных норм определяется глубиной распространение корневой системы и послойным расходом воды по периодам вегетации хлопчатника. При глубоком залегании грунтовьгх вод рекомендовано определять сроки полива по заданной влажности почвы на глубине 0-50см до бутонизации, 0-70см в периоды бутонизация-цветение и созревание, и 0-100см - в фазу цветения-плодообразования. С. С. Сатибалдиев (129), изучая влияние глубины расчетного слоя почвы при поливах на водопотребление и урожайность хлопчатника в Гиссарской долине, установил, что основной расход воды происходит из 0-70см слоя почвы и при глубоком залегании грунтовых вод на пего приходится 80-90% общего расхода воды из слоя 0-100см. Из слоя 0-150см расходуется лишь 3-4% воды от общего водопотребления. С уменьшением расчетного слоя до 0-70см недопотребление по отношению к расчетному слою 0-100см уменьшается на 14,4%. B. Е. Еременко (53) считает, что кроме зоны распространения деятельной корневой системы, при расчете поливных норм необходимо учитывать также водно-физические свойства почвы в период вегетации хлопчатника. На сильно влагоёмких почвах при высокой их водопроницаемости в целях создания запаса влаги в глубоких слоях расчетный слой для первых вегетационных поливов должен быть около 120-150см.
C. А. Гильдиев и С. С. Набиходжаев (30, 31) также доказывают эффективность увеличения расчетного слоя почвы до 120-150см. В опытах этих исследователей на старопашке поливные нормы в 1200-ІЗООм /га, рассчитанные по дефициту влаги 0-120см слоя почвы в фазу цветение — плодообразование, обеспечили самые высокий урожай, по обороту пласта люцерны лучшей оказалось поливная норма 1600м3/га, рассчитанная по дефициту полутораметрового горизонта. В. Р. Шредер (169) также рекомендуется увеличить поливные нормы в 1,5-2 раза против обычной. О положительном действии умеренных поливных норм, рассчитанных на слой 0-70см, сообщается в работах, Т. Мирхашимова (92), М. П. Медниса (82,84), Н.В. Данильченко (38). Б, Ф. Федоров (145) рекомендуется устанавливать расчетный слой 0-80см на суглинистых и глинистых почвах. А. П. Аверьянов (1, 2) при расчете поливной нормы считает необходимым введение коэффициентов, учитывающих влагу, проникающую ниже активного слоя (?/ !), и влагу, расходуемую в процессе полива ( д 1).
Н. Т. Лактаев (72) считает, что при бороздовом поливе расчет поливной нормы должен учитывает неизбежные потери на сбросы воды за пределы поля на глубинную фильтрацию ниже расчетного слоя. Необходимо, указывает он, учитывать и уклон полей.
Вопрос об особенностях поливных норм при орошении сельскохозяйственных культур при близком уровне грунтовых вод решается по-разному. Одни исследователи (Г.Г. Шиллер, В.И.Свинарев, 166) рекомендуют проводить поливы просто малыми нормами, другие Щ (Д.В.Ярмизин, СДЛысогоров, А.Г.Балан, 175) считают необходимой дифференциацию норм в зависимости от уровня грунтовых вод; по мнению одних авторов (С.И.Харчешш, 146; Г.Г.Шиллер, В.И.Свинарев 166) увеличиваться вследствие уменьшения поливных норм, другие (А.Г.Ларионов, 73; Д.М. Кац, 58) пишут о необходимости резкого сокращения поливов./
По Б.А. Шумакову (171), чем выше глубина грунтовых вод, тем меньше оросительные и поливные нормы, а также число поливов.
По мнению С. И. Харченко (146), на орошаемых землях с близким уровнем залегания грунтовых вод поливы сельскохозяйственных культур следует проводить часто, но малыми нормами. Н. Т. Лактаев (72) считает, что не следует увлекаться малыми нормами (меньше 1000-900м3/га). Только в условиях маломощных почв можно допускать полив по укороченным бороздам нормами порядка 600-700м /га при возможно большем числе поливов. Da Silva R (176), определяя оптимальный режим орошения хлопчатника в Бразилии, установил, что самый высокий урожай выращен при оросительной норме 7700м3/га, поданной за 15 поливов. D. Pitts (177) сообщает, что на глинистых почвах штата Арканзас высокий урожай хлопка выращен при частных поливах нормой 250 м3/га. В. Е. Еременко (53) отмечает, что при близком залегании грунтовых вод максимальная величина расчетного слоя не должна превышать 0-70см. М. П. Меднис (82) указывает, что на гидроморфных почвах в целях экономного расходования воды и уменьшения поливных норм глубина расчетного слоя должна составлять 0-40см, а при полугидроморфных почвах — не более 0-70см.
Обобщение большого количества данных по этому вопросу, относятся к различным лочвенно-мелиоративным условиям, позволили Н.Ф. Беспалову и С,Н. Рыжову (17) рекомендовать расчетный слой для определения сроков полива по влажности. На однородных рыхлых лессовидных суглинках он составляет: при уровне грунтовых вод на глубине 3-4м 0-50см в период до цветения и в период созревания и 0-80см в период цветения-плодообразования хлопчатника; при глубине 2-Зм соответственно 0-30 и 0-60см; при глубине 1-2м 0-30 и 0-40см. Расчетный слой почвы для определения сроков полива хлопчатника на почвах со слоистым и плотным сложением профиля составляет; при уровне грунтовых вод глубже 2м соответственно 0-70 и 0-100см, при уровне 1-2м 0-50 и 0-70см.
Н. Sellm et al (178), проведя опыты в штате Луизиана (США) па суглинистых почвах, сообщает, что поливы хлопчатника с увлажнением до глубины 30см в начале вегетации и до 45см в последующий период способствовали получению высоких урожаев.
Величина оросительной нормы наиболее точно устанавливается в результате полевых опытов, проведенных в конкретных климатических, почвенно-гидрогеологических и мелиоративных условиях. Поскольку такой подход трудоемкий и требует много времени, то предложенных ряд эмпирических формул.
Результаты изучения инфильтрации и потерь питательных веществ на хлопковых полях при пособе полива по бороздам
В настоящие время в условии аридной зоны Центральной Азии полив по бороздам является основным. Только в Республике Таджикистан этот вид полива применяется на площади более 700 тыс.га, и охватывает почти все культуры (за исключением риса). Вопросами анализа качества такого полива и его усовершенствования в республике Таджикистан занимались Г.ІО.Шейнкин (157, 161); В.А.Сурин (136); Н.К.Нурматов (100); Р.Р.Рахматиллоев (112); А, Камолидинов (57); X. Олимов (103); O.K. Комилов (62); НХ Носиров (98); Т.Х. Мухамедов (93); Б,Ф. Камбаров (56); АД Нуруллаев (102); И.А. Шаров, ПО. Шейнкин (154).
Ими предложены оптимальные параметры элементов техники бороздкового полива с учетом почвенных и рельефных условий.
Для улучшения качества бороздкового полива предлагаются следующие мероприятия: дифференцировать поливные струи в зависимости от степени шероховатости ложа борозд; подготовить борозды с одинаковым уплотнением и шероховатостью путем их дополнительного прикатывания и рыхления; проводить поливы только по рыхлым и уплотненным бороздам; обработать почву специальными растворами для закрепления почв или мульчирования поверхности борозд пленкой с отверстиями для впитывания воды; нарезать прямолинейные и зигзагообразные микроборозды специальными катками- и активными рабочими органами и др.
В настоящее время повсеместно проводят рассредоточенный полив по мелким участкам, при котором наблюдается низкая производительность труда поливальщика при ручном распределении воды, что затрудняет своевременное проведение механизированных междурядных обработок из-за неравномерного поспевания почвы после полива на одном участке. Это приводит к неравномерной загрузке тракторных агрегатов, увеличению расходов горючего, снижению производительности труда, увеличению потерь воды на фильтрацию, испарение и на поверхностный сброс, нарушению технологии работ и снижению эффективности орошения в целом.
При рассредоточенном поливе протяженность рабочей части оросителей увеличивается в 4-б раза и, соответственно, потери воды на фильтрацию из земляной сети по сравнению с сосредоточенными поливами возрастают от 10 до 20 раз. Поливальщики с целью повышения производительности труда удлиняют борозды сверх нормы в 1,5-2 раза, в них подают большие размывающие струи, которые зачастую не уменьшаются после добегания. При поливах поливные струи не одинаковые, они отличаются друг от друга в 4-5 раз. Все это является причиной низкого КПД техники полива, который не превышает 30-60% от водоподачи на поле.
На основе многолетних исследований Р. Рахматиллоев (112) рекомендует изменять размер поливной струи после добегания до конца борозды. Размер первоначальной поливной струи в зависимости от почвы и рельефа колеблется от 0,40 -0,05 л/с, а измененная 0,22-0,025 л/с (табл. 3.7).
На основании ряда исследований Г.Ю. Шейнкина, О.А. Осадчи, В.Б. Гордеева, и др. (111, 114, 163) рекомендуется площадь сосредоточенного полива группы фермеров в пределах 40-180 га. Первая цифра для почв сильной водопроницаемости, вторая для почв слабой водопроницаемости. Число поливальщиков от 6-7 до 15-17 человек, расход воды, управляемый одним поливальщиком, составляет 25-30 л/с до 5-Ю л/с. Максимальный расход воды, подаваемый на выше указанные площади составляет 100-225 л/с.
Результаты исследовании показали, что при і =0,01-0,05 оптимальная длина борозды составляет: для почв повышенной водопроницаемости 130-60 м, для почв пониженной водопроницаемости от 200 до 90 метров.
В Согдийской области имеются более 100 тыс.га серо-бурых каменистых почв, которые имеют повышенное содержание каменистой фракции 40-70% от сухой массы и высокую скорость впитывания (30,0-11,4 см/час) (табл. 3.8).
Как видно из приведенных данных, на каменистых почвах Согдийской области длину борозды рекомендуется принимать не более 100 м, размеры поливных струй - 0,2-1,6 л/с, продолжительность полива составляет 2-12 часов. На рис 3.1. представлена схема распределения воды во временную оросительную сеть при бороздковом поливе. Из рисунка следует, что при длине поливного участка 500-600 м расстояние между временными оросителями составляет 60-180 м, длина выводных борозд колеблется в больших пределах и равна 30-90 м. Следовательно, к каждой выводной борозде могут подключаться 50-150 борозд.
Допустимые из условия неразмываемости ложа оросителя расходы воды приведены в таблице 3.9. Они колеблются в больших пределах от 5 л/с при уклоне 0,05 до 120 л/с при уклоне 0,001. Поэтому длина одновременно работающих временных оросителей и выводных борозд
колеблется в пределах от 200 до 330 м на 1 га. Такая большая протяженность временной сети приводит к большим потерям воды на фильтрацию и затрудняет проведение поливов.
В странах СНГ разработаны технические средства для различных технологий полива по бороздам: ТАП-150; ТАП-220; ТОГ-160, ТОГ-125, комплект односезонных полиэтиленовых гофрированных труб КОП-200, а также закрытая трубчатая сеть для пропашных культур, садов и виноградников и др.
В настоящее время применение этих технических средств связано с большими финансовыми затратами, и они могут быть внедрены постепенно и поэтапно.
Наиболее подходящим на первом этапе является использование коротких полиэтиленовых трубок различных диаметров для распределения воды из постоянных участковых каналов во временную оросительную сеть и из них в поливные борозды, под условным названием «Трубчатые водовыпуски» (Нурматов НДС Пулатов Я.Э., 101).
Предлагаемый водовыпуск включает корпус, укладываемый перпендикулярно или под другим углом к оси оросительного канала и снабженный уровнем, в котором корпус уложен так же с уклоном по вертикали, а уровень снабжен регулировочным винтом. Трубчатый водовыпуск для ступенчатого изменения расхода снабжен комплектом съемных цилиндрических штуцеров, один из которых выполнен глухим. Внешний диаметр фланца штуцеров выполнен большим, чем внешний диаметр корпуса. Предлагаемая конструкция водовыпуска поясняется чертежами. На рис. 3.2 показан вид водовыпуска-водомера в плане и в разрезах, набор штуцеров разного калибра, в том числе с глухим проходом, номограмма для подбора калибра штуцера в зависимости от расчетного расхода воды. На чертежах показаны рейки 1 и 2, устанавливаемые в русле канала 3 и на выходе водовыпуска-водомера 4, корпус 5 с уклоном і, уровень 6 с регулировочным винтом 7, комплект штуцеров 8 с фланцами 9, уровни верхнего 10 и нижнего 11 бьефов.
Особенности перехода к ИУВР на примере системы канала Гулякандоз Согдийской области Таджикистана
Принятый в исследований метод определения эксплуатационных потерь воды оправдал себя и позволил установить с достаточной для практики достоверностью фактические потери воды в системе капала Гулякандоз. Потенциалом снижения эксплуатационных потерь воды являются: восстановление бетонной облицовки на участках их разрушения; - устройство антифильтрационной облицовки на участках с гравелистыми грунтами ложа канала; регистрация самовольных отводов; приведение в нормальное состояние регулирующих и водоизмерительных устройств по отводам канала; усиление контроля за водораспределением по каналу. 5. Уточнены расположения командных площадей пилотного канала с помощью географической информационной системы (ГИС). 6. Определены объемы и ориентировочные стоимости ремонтно-восстановительных работ на пилотном канале. 7. Выполнена очистка канала, установка реек, частичный ремонт гидротехнических сооружений и подготовка гидропостов. 8. Проведены мероприятия по общественному участию и социальной мобилизации управления водными ресурсами на пилотном канале.
В качестве метода сбора первичной информации использовано анкетирование на основе целевой выборки, с учетом возрастных критериев, образования, место работы, должностной позиции. В целом, исходя из анализа ответов респондентов по каналу Гулякандоз, можно сделать следующие основные выводы: все категории респондентов достаточно критически относятся к существующей административно- территориальной системе управления водными ресурсами, и почти 70% высказались однозначно негативно. Большинство респондентов высказались за готовность оказать поддержку переходу к ИУВР. В 2003 г. выполнены следующие вопросы: -организация Водного Комитета пилотного канала для поддержки и увеличения участия заинтересованных сторон в ИУВР; -подготовка Устава Водного Комитета пилотного канала; -поддержка управления канала Водным Комитетом; -обучение персонала Водного Комитета; -создание и адаптация модели водораспределения пилотного канала; -мобилизация поддержки среди участников процесса использования водных ресурсов на пилотном канале.
Колебания горизонта воды в реке Х.Бакирган зависят от температуры воздуха и атмосферных осадков в горах Туркестана, В маловодный год (2000-2001 годы) минимальный расход составляет 1,4 м /с, а максимальный расход 16,5 м /с. В многоводный год (2002 год) минимальный расход составляет 2,8м3/с, а максимальный расход 45 м3/с( селевой поток).
Паводок начинается в вегетационный период с 2-ой половины мая месяца, происходит постепенное увеличение воды в реке, а с 1-ой декады августа начинается уменьшение воды в реке.
В сутки колебания расхода воды в реке составляет: июнь — до или 18%, июль - до 4 м/с или 21%; август - до 1,5-2 м3/с или 25%. В сентябре стабилизируется поступление воды и расход составляет 5-6 м /с. Соответственно режим работы канала по времени характеризуется крайне нестабильным (ненадежным) водозабором, что также является одним из факторов, способствующих нарушению правил водопользования. Линейная схема канала Гулякандоз (Приложение № 2а и 26). Головная часть канала более 3 км проходит в земляном русле, а остальная в бетонной облицовке. От канала Гулякандоз подается вода на 9 распределительных каналов II и Ш-порядка общей протяженностью 26,4км, в том числе на территории Дж.Расуловского района 3 Б.Гафуровском районе 6 распределителей протяженностью 11,9 км. Таблица дебита рХБакирган, планового и фактического водозабора канала Гулякандоз.за последние 3 года (вегетационный период ) приведена в приложении № 3.
