Введение к работе
Одной из наиболее приоритетных задач настоящего периода является увеличение производства продуктов питания. Все острее становятся задачи охраны окружающей среды, внедрения ресурсо-и энергосберегающих технологий. Большой удельный вес в решении этих вопросов занимает мелиорация.и, в частности, орошение.
Развитие мелиорации неразрывно связано с вопросами ^охранения и повышения плодородия почв, уменьшения загрязнения поверхностных и грунтовых вод, возрастания дефицитов пресной воды и энергоресурсов. Решение этих задач невозможно без научно обоснованного подхода к проектированию и эксплуатации мелиоративных систем с учетом специфических условий конкретного района. Одним из наиболее трудных вопросов в этой связи является прогнозирование водного режима мелиорируемых земель, особенно со сложными почвенными и гидрогеологическими условиями, к которым относятся по.1мы рек.
Площадь пойменных зеь:. ль в Молдавской ССР превышает 250 тыс. га. На 80,5 тыс. га обвалованных земель осушительная система представляет собой, в основном, редкую сеть (400-600 м) открытых каналов, не обеспечивающих своевременное и достаточное снижение уровня грунтовых вод.
J республике проводились работы по изучению водного и солевого режимов пойменных земель (И.А.Можейко, 1977; А.Г.Снур-тул, 1978, 1979; Н.А.Орловский, 1978) и влияния засоления на продуктивность сельскохозяйственных культур (К.Г.Калашников, 1983), однако до настоящего времени остается неотработанной методика прогноза и управления водным режимом в конкретных условиях. Это и явилось основанием для проведения данной работы.
Основная цель исследований - разработка методических вопросов расчета водного режима почв при близком залегании грунтовых вод на фоне дренажа как на стадии проектирования осушительных и оросительных систем, так и на стадиях долгосрочного и оперативного управления их эксплуатацией в условиях Молдавской ССР.
Основными задачами исследований являлись:
изучение водного баланса пойменных почь на фоне закрытого горизонтального дренажа;
'точнение методики расчета водного баланса почвогрунтов при близком залегании грунтовых вод;
-сопоставление расчетных данных водного режима почвогрунтов с опытными данными;
- уточнение методик выбора гидрогеологических параметров
участка для расчета параметров дренажа.
Научная новизна выполненных исследований заключается в уточнении методик расчета водного баланса почвогрунтов и его составляющих, учета и оценки гидрогеологических и мелиоративных параметров в условиях пойменных земель Молдавии, которые позволяют:
выполнять краткосрочное прогнозирование водного режима почвогрунтов с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных культур;
рассчитывать нормы и сроки очередного полива с учетом вида культуры, глубины грунтовых вод и их минерализации, типа почвогрунтов;
прогнозировать водный режим почвогрунтов при проектировании мелиоративных систем;
повышать качество проектирования осушительных и оросительных систем на пойменных землях.
На защиту вносятся:
1. Уточненные методики расчета составляющих водного баланса:
суммарное испарение с учетом влажности почвы;
величина подпитывания расчетного слоя грунтовыми водами.
2. Уточненные методики определения мелиоративных и гидрогеоло
гических характеристик:
величина критической и установившейся глубин грунтовых вод;
величина средней по междренью глубины грунтовых вод;
выбор расчет"ых значений коэффициента фильтрации и характеристика участка по водопроводимости почвогрунтов.
3. Уточненные методики и параметры для проектных и прогнозных
работ:
уточненная методика расчета проектных режимов орошения сельскохозяйственных культур и динамики грунтовых вод на годы заданной обеспеченности при близком залегании грунтовых вод;
допустимые параметры поливного режима сельскохозяйственных культур при близком залегании грунтовых вод.
Практическая ценность работы заключается в том, что уточненные методики расчета составляющих водного баланса, методики определения и оценки мелиоративных и гидрогеологических характеристик участков, сведенные в одну систему оценки и расчета для конкретных условий позволяет существенно повысить надежность проектирования мелиоративных систем при близком залегании грунтовых вод и управления водным режимом участков в период их эксплуатации.
Внедрение результатов работы проводится с 1980 г. по трем направлениям: I. Внедрение ручного метода расчета прогноза влагозапасов в
почве и сроков очередного полива: >
- внедрено в хозяйствах республики на площади б тыс. га, в
том числе, на 3 тыс. га пойменных земель;
- агропромсоюзу МССР переданы рекомендации по управлению по
ливами на водоразделах и поймах (совместно).
2. Внедрение управления поливами с. помощью ЭШ - информацион- .
но-советующей системы по управлению поливами (ИСС "Полив"),
разработанной совместно с Вычислительным центром Мкнводхоза
МССР на пснове составленного алгоритма расчета водного балан
са и прогнозирования сроков полива.
- ИСС "Полив" внедрена в хозяйствах республики на плоі.ади
более 60 тыс. га.
3. Проектирование мелиоративных систем: институтом Модцгипро-
водхоз приняты проектные режимы орошения и ИСС "Полив" как
основы для расчета водного баланса при проектировании мелиора
тивных систем. '
Экономический эффект от внедрения прогнозирования поливов по контрольным хозяйствам составил 20-55 руб./га, при этом сокращено количество поливов на 1-2. По отдельным годам и культурам получено увеличение урожайности на 10-40$. Обоснование необходимости проведения исследований Изучение эффективности работы закрытого горизонтального дренажа в условиях пойм Молдавской ССР ранее не проводилось. В настоящее время, после первого этапа освоения пойменных земель, на них стабилизировались водный и солевой режимы. Дальнейшее улучшение мелиоративного состояния значительной части пойменных земель возмокно только на основе усиления^существующего дренажа и оптимизации режима орошения. Эти работы сьлзаны с большими затратами, поэтому для принятия научно обоснованных решений возникла необходимость изучения вопросов, связанных с расчетом и эффективностью работы дренажа.
Основой точности расчета дренажа является надежность прогноза водного баланса.
Методика и алгоритмы расчетов при проектировании систем разработаны достаточно полно. Однако, они недостаточно полно учитывают особенности развития растений в динамике и требуют весьма обширной и малоизученной информации о физических свойствах почв. Поэтому есть необходимость создания простых и мобильных схем расчета водного баланса, пригодных для испопьзо-вания в целях .;роектирования и эксплуатации, возможности их использования на малых ЭВМ, требующих небольшого объема доступной исходной информации и обеспечивающих необходимую точность.
Актуальность решения этой задачи возрастает при перспективе создания АСУТП, когда затраты машинного времени и объем исходной информации значительно возрастают.
Апробация. Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на юбилейной конференции МолдНИИОЗиО "Нэлдшо-техниче-ский прогресс в овощеводстве и орошаемом земледелии" Кишинев, 1979; Всесоюзной конференции "Проблемы и пути развития методов наблюдения за влагообеспеченностью посевов" (г. Черкассы 14-18 сентября 1981 года), Республиканской конференции "Режимы орошения при прогрессивных способах полива и разработка АСУ технологическим процессом в мелиорации" (Кишинев 30-31. августа 1983.г. ), Всесоюзной конференции "Почвы речных долин и дельт, их рациональное использование и охрана" (Москва, 25-27 декабря 1984 г.), Республиканской конференции "Повышение эффективности орошаемого земледелия на основе нормирования водопользования" (Кишинев, 13-14 июня 1985 г.).
Временные рекомендации по краткосрочному прогнозированию сроков полива утверждены НТС МСХ МССР 30 марта 1982 г. и реко-
мендованы к внедрению в МССР (аннотированный перечень ..., 1983) и в СССР (Рекомендации ЫСХ СССР .... 1983). ИСС" "Полив" одобрена и рекомендована для применения в МССР Советом АСУ Минводхоза СССР (Протокол № 71 от 28 ноября 1986 г.).
Публикации. Но теме диссертации опубликовано II работ.
Объем работы. Диссертация изложена на 250 страницах, из них 131 основного текста, таблиц - 50, иллюстраций - 28, библиография - 158 наименований, приложение - 38 с., акты внедрения - 28 с.
