Мелиоративная гидрогеология

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Мелиоративная гидрогеология

27.07.2020

Выделение мелиоративной гидрогеологии в качестве прикладной отрасли гидрогеологической науки, в задачу которой входит обоснование мелиораций, произошло пока только в бывш. Советском Союзе.

Развитию этой отрасли за рубежом в значительной мере способствовали успехи советских школ мелиорации и мелиоративного почвоведения. Достаточно назвать «Международное руководство по ирригации и дренажу», подготовленное по инициативе В. А. Ковды и изданное ЮНЕСКО в 1967 г. Оно написано при активном участии советских специалистов. В 1973 г. вышло в свет справочное руководство, в котором рассмотрены вопросы водопотребления и режима орошения сельскохозяйственных культур, процессы испарения и транспирации, влияние грунтовых вод на почвы, воздействие искусственного дренажа на почвенный покров, использование минерализованных вод для орошения, управления солевым режимом почв, рассоление содовых почв и т. д.

В мировой практике гидрогеологических исследований, в том числе выполняемых для решения задач мелиорации земель, широко используются также достижения советских гидрогеологов. В частности, ими подготовлен ряд разделов в работе. Советские специалисты неоднократно выступали с докладами на международных конгрессах и симпозиумах по ирригации и дренажу, почвам и др.

При гидрогеологических исследованиях, выполняемых для целей мелиорации, как в нашей стране, так и за рубежом, проводится гидрогеологическая съемка разного масштаба, определяются гидрогеологические параметры водоносных горизонтов, оцениваются ресурсы и изучаются режим и баланс подземных вод, составляется прогноз их режима с использованием методов математического моделирования.

В настоящей главе охарактеризованы специфические особенности методики и некоторые результаты гидрогеологических работ, выполненных в ряде стран для целей мелиорации.

Орошение и осушение земель имеют огромное значение для развития сельского хозяйства в тех странах, территории которых полностью или частично, постоянно или периодически, испытывают недостаток или избыток влаги в почве.

В 1975 г. площадь орошаемых земель в мире составляла около 240 млн. га. В настоящее время площадь пригодных для орошения земель оценивается в 947 млн. га, из которых 290 находятся в Африке, 355 в Азин, 160 в Южной Америке, 80 в Северной Америке, 30 в Европе, 2 в Австралии, По прогнозу Международной комиссии по ирригации и дренажу (МКИД), к 200 г. площадь орошаемых земель достигнет 500 млн. га. Для орошения этой площади при средней оросительной норме 4500 м3/га ежегодно потребуется дополнительно 45 км3 воды.

Развитие ирригации на современном этапе осуществляется по пути рационального использования водных ресурсов на основе совершенствования способов орошения и техники полива, автоматизации водораспределения и управления поливами и т. д. В частности, такое управление крупными оросительными системами осуществляется во Франции.

В США орошаемые площади в 1976 г. составляли 22,76 млн. га, из них дождеванием орошалось 6,3 млн. га. Темпы развития дождевания более чем в 3,3 раза превышают темны развития орошения в целом. В стране развивается также капельное орошение. К достоинствам последнего относятся: экономное расходование воды, исключение эрозии и обеспечение нужного водного режима почв; к недостаткам — засоление почв на границах орошаемого участка. Несмотря на высокую стоимость капельного орошения, оно оправдывает затраты. Применение такого орошения возможно на площадях произрастания плодовых деревьев, овощей, сахарного тростника, пропашных культур, культур закрытого грунта и др. Площадь капельного орошения в стране возросла с 40 га в 1960 г. до 54 600 га в 1975 г. Всего в мире оно применяется на площади 162 тыс. га (Австралия 42, Израиль 25, ЮАР 18, Мексика 13,83 и т. д.).

Площадь осушенных земель ориентировочно оценивается в 180 млн. та. Наибольшие площади осушены в США (около 60 млн. га), Аргентине (7,7 млн. га), Бразилии (7 млн. га), Пакистане (6,1 млн. га). До 2020 г. в США предусматривается осушить еще 31,3 млн. га, в том числе 17,3 млн. га обрабатываемых земель, 9,9 млн. га залесенных и 4,1 млн. га пастбищ.

Распределение площадей осушенных земель по странам света следующее (в %): Европа — 24,4, Азия — 21,8, Северная Америка — 46,3, Южная Америка — 5,3, Африка — 1,6, Австралия и Океания— 0,6. В ряде стран (США, ПНР, ФРГ, Великобритания, Дания, Нидерланды, Бельгия, Франция) осушено свыше 60% болот и заболоченных земель. Во многих странах мелиорация указанных земель проводится на одних и тех же площадях по нескольку раз; осушительные системы постоянно модернизируются.

Общей чертой большинства орошаемых районов мира является низкая естественная дренированность земель, следствием которой является широкое развитие засоленных почв. Площади солончаков, засоленных почв, солонцов и щелочных почв занимают огромную территорию на всех континентах.

Наличие этих почв причиняет значительный ущерб сельскому хозяйству. Только в США общие потери от неблагоприятных почвенных и мелиоративных условий и недостатков водоиспользования достигают 9 млрд. долл. в год. По данным Организации по вопросам продовольствия и сельского хозяйства ООН (ФАО), не менее 50% орошаемых площадей мира засолено, имеют сниженную продуктивность или полностью выпали из сельскохозяйственного оборота. Отсюда вытекает огромное значение мероприятий по регулированию режима грунтовых вод и водно-солевого режима орошаемых почв, а следовательно, и методов гидрогеологического обоснования этих мероприятий.

Значение мелиоративной гидрогеологии возрастает и в связи с возникшей глобальной проблемой борьбы с опустыниванием земель. В. Л. Ковда под этим термином понимает совокупность физико-географических процессов, происходящих под воздействием природных и антропогенных факторов, приводящих, к разрушению экологических систем аридных областей, деградации всех форм органической жизни и в итоге — к снижению природно-экономического потенциала этих территорий. Автор отмечает, что в результате опустынивания продуктивность семиаридных и субгумидных ландшафтов уменьшается до уровня продуктивности пустынь п полупустынь.

Так, на южном побережье Африки ежегодно превращается в пустыню около 100 тыс. га земель. И. Зонн указывает, что граница пустыни Сахара продвигается на юг со скоростью несколько миль в год и за последние 50 лет около 650 тыс. км2 земель, ранее пригодных для сельского хозяйства, стали пустыней. В Судане эта граница за последние 19 лет продвинулась примерно на 100 км к югу. В Южной Америке (Чили) пустыня Атакама наступает по фронту протяженностью 80—160 км со скоростью 1,6—3,2 км в год. В Индии и Пакистане пустыня Тар ежегодно поглощает около 13 тыс. га плодородных земель.

В 1977 г. в Найроби (Кения) состоялась специальная конференция ООН, посвященная проблеме опустынивания. Созыв ее был связан с катастрофической засухой, охватившей в 1968—1973 гг. аридную подтропическую зону Сахель, расположенную южнее пусты Сахара. В результате засухи в указанной зоне на треть сократилась площадь оз. Чад, прекратились паводковые разливы рек Нигер и Сенегал, понизился уровень грунтовых вод, пересохли колодцы от бескормицы погибли стада домашних животных. В результате неурожая продовольственных культур от голода погибло около 250 тыс. человек.

В докладе исполнительного директора программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) М. Толбы отмечалось, что в странах с засушливым, полузасушливым и полувлажным климатом, главным образом вследствие опустынивания, ежегодно становятся непригодными для использования от 50 до 70 тыс. км2 плодородных земель. Деградация последних в основном вызвана нерациональной деятельностью человека и проявляется в процессах эрозии почв, их засолении и заболачивании. Уменьшение запасов подземных вод в эксплуатируемых водоносных горизонтах, увеличение минерализации речных вод в орошаемых районах также способствуют развитию пустынь. По данным того же автора, опустынивание угрожает 30% площади суши, что отразится на существовании 1/6 части населения Земли.

Процессы опустынивания поражают и высокоразвитые страны, в частности США. Например, основными факторами опустынивания в CШA являются: засоление почв, ветровая эрозия вследствие засух и неправильных приемов земледелия, а также перевыпас. Повышается и соленость рек вследствие сброса в них дренажных вод, испарения с поверхности водохранилищ и оросительных каналов.

Проект Плана действий Генеральной Ассамблеи ООН предполагает, что опустынивание будет остановлено к 2000 г. Основная цель Плана — сохранить плодородие земель, сберечь водные ресурсы, восстановить деградированные земля и вновь сделать их плодородными.

Для реализации плана мероприятий по борьбе с опустыниванием организуется система контроля за процессами опустынивания и изменением природных ресурсов аридных областей (мониторинг). В этих областях в его состав входит изучение глобальных, региональных и локальных процессов. Так, например, разработан проект мониторинга для Юго-Западной Азии (Афганистан, Иран, Индия и Пакистан). Средствами мелиоративной гидрогеологии будут контролироваться: 1) подземные воды и глубина залегания грунтовых вод; 2) засоление почв. В первом случае предусматривается изучение запасов грунтовых вод и всех изменении, связанных с их использованием, пополнением и истощением; во втором — определение мест выклинивания грунтовых вод на поверхность земли-изучение причин подъема их уровней и засоления почв. Решение поставленных задач должно осуществляться на основе использования космических снимков с американского спутника EPTC-1 (Ландсат), подспутниковой аэрофотосъемки и наземных исследований, сопровождающихся составлением соответствующих карт.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: