e .. ТЕ - e T e T Y w . eyl M et LN O TERRCTR SRR SR R, BenL T ВНа --- PAGE BREAK --- АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ВОДНЫХ ПРОБЛЕМ МИНИСТЕРСТВО МЕЛИОРАЦИИ И ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА СССР СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ПО ИЗЫСКАНИЯМ И ИССЛЕДОВАНИЯМ ИНСТИТУТА «СОЮЗГИПРОВОДХОЗ» РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ НБ}”П-]ЪПЁ исследования и изыскания Выпуск 8. Методические вопросы ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ИЗДАНИЙ ДЛЯ ЗАРУБЕЖНЫХ СТРАН ИЗДАТЕЛЬСТВА «НАУКА» MOCKBA, 1987 --- PAGE BREAK --- ОТВЕТСТВЕННЫЕ РЕДАКТОРЫ: Минкин Е.Л. (ИВП АН СССР), Ядков В. Б. (СОИЗИ «Союзгипроводхоз») Редколлегия: Буряков В. Я., Дьячков А. Б., Кониебовский С. Я.. Местечкин В. Б., Сойфер А. М. 1908030200 — 425 Ё 042 (02) —&7 170—86—I11 ©) Главная редакция изданий для зарубежных стран издательства «Наука», 1987 --- PAGE BREAK --- \/ СОДЕРЖАНИЕ Предисловие * Воропаев Г. В., МШЕчннн В. Б Мвт-:›ды определения суммар- ного водопотребления сельскохозяйственных н}'льтур B зоне орошаемого земледелия СССР . . . 2 Пряжнинская В. Г., Лернер С. А. Экономические аспекты перспек- тив развития орошения на Северном Кавказе . . Гельбух Т. М., Кутенкова Т. Н. Пространственная изменчивость внутригодового распределения элементов водного балан- са водосборов рек в бассейне Иртыша . Минкин Е..Л., Красильщиков Г..Л. К методике определения пи- тания грунтовых вод или их расходования на нспарвнне и транспирацию в условиях орошения . Кошелева Н.Е., Пашковский И.С. Численное моделирование . влагопереноса B связн с прогнозом водного П'ЕЖНМЁ. зоны аэрации при орошении . ы . . . . Голубев С. М., Сойфер А.М., Шмаков А.И. Пшбенн‹:нсш ре- шения прогнозных мелиоративно-гидрогеологических за- дач численными методами . . . . . . Хлыбов Г.Н. Оценка точности прогноза уровня грунтпвых вод при фильтрации воды из канала . . Мирошников Ю.П. Учет расходной части баланса подземных вод при оценке их эксплуатационных ресурсов . . Мамонтов В.К. Влияние естественных запасов подземных вод в разделяющих толщах на фпрмнрпнанне наппрнп—Без- напорной фильтрации . . . а Колочинский В.Ю. Применение регрессионного анализа при обработке данных наблюдений за уровнем подземных вод Абрамов А.М., Соломин И. А. Определение эрозионно-допусти- мых поливных норм с учетом растительного покрова Абрамов А.М., Соломин И. А. Опыт определения эрозионно- допустимых поливных норм светло-каштановых почв Вол- гоградской области . Е Попырина А. О. Антроппгенные Mum{q:-m:aunu лнъшшвфтпв Бен- гальской дельты . —. : - " = 27 39 47 56 70 19 83 107 114 --- PAGE BREAK --- ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемый сборник продолжает серию «Рациональное использо- вание водных ресурсов. Научные исследования и изыскания». Выпуск составлен в основном по материалам работ специалистов СОИзЗИ ин- ститута Союзгипроводхоз Минводхоза СССР, а также ИВП АН СССР (Воропаев Г. В., Местечкин В. Б., Пряжинская В. Г., Гельбух Т. М., Кутен- кова Т. Н.), ВНИПИ экономики (Лернер С. А.), ЦИГиГЭ Мингео РСФСР (Кошелева Н.Е., Пашковский И.С.) и МИИЗ Минсельхоза СССР (Абра- мов А. М.). Выпуск открывается болышой статьей Воропаева Г.В. и Местеч- кина В. Б., в которой рассмотрены и критически проанализированы со- ветские H зарубежные методики оценки суммарного водопотребления сельскохозяйственных культур. Рассмотренные методики основаны на метеорологической и биологической информации. Авторами предложен вариант биоклиматического метода. Изложены его положения и неко- торые результаты. В работе Пряжинской В. Г. и Лернер С. А. рассмотрены математиче- ские модели оптимального размещения водных ресурсов по отраслям сельского хозяйства Северо-Кавказского региона с целью определения наименьших суммарных затрат, В статье Гельбух* Т. М. и Кутенковой Т. Н. дан пример районирова- ния водосборов рек бассейна Иртыша с учетом внутригодового распре- деления атмосферных осадков, испарения и стока. В основу районирова- ния положен объективный математический метод. В работе Минкина Е. Л. и Красильщикова Г. Л. рассматриваются ме- тодики определения инфильтрационного питания и испарения грун- товых вод с помощью парных пьезометров. Приводятся основы теоре- тического алгоритма и указывается на возможность разработки CHCTEMBI MOHHTOPHHTA I-II-I[lJHJ'ILTPElDI{}H]:IDI'G питания на этой OCHOBE. Интерес вызывает новая статья Кошелевой Н.Е. и Пашковско- го И.С. о численной модели влагопереноса в зоне аэрации, совмещен- ной с вероятностной моделью климата. С помощью численного моде- лирования производится выбор оптимального режима орошения и расстояния между дренами. --- PAGE BREAK --- Особенности решения прогнозных мелиоративно-гидрогеологиче- ских задач рассмотрены в статье С.М. Голубева, А.М. Сойфера и А.И. Шмакова. Хлыбовым Г.Н. изучено влияние точности определения исходных геофильтрационных параметров на прогноз уровня грунтовых вод. Ре- зультаты работы могут быть использованы не только для оценки про- гноза, но и для уточнения объема опытно-фильтрационных работ. Мирошников Ю. П. в своей работе показывает (на примере Дамас- ской предгорной впадины, Сирия) возможность существенного повыше- ния точности региональной оценки эксплуатационных ресурсов при анализе опыта эксплуатации подземных вод. В статье А.О. Попыриной рассматриваются антропогенные измене- ния ландшафтов Бенгальской дельты. Даются прогнозы развития сель- ского хозяйства на равнинах Силхет, Читангонг и др. В статье Мамонтова В. К. приведены расчеты процессов водоприто- ка в горные выработки. Выпуск заканчивается двумя новыми статьями Абрамова А. М. и Соломина И.А., в которых дается теоретическое обоснование рацио- нальных норм и опыт расходования воды при орошении. Редакционная коллегия надеется, что предлагаемый сборник пред- ставит интерес для научных работников, изыскателей, проектировщиков и других специалистов, работающих в области использования водных ресурсов и охраны окружающей среды. --- PAGE BREAK --- PREAMBULO El compendio que se ofrece continua la serie “Aprovechamiento racional de los recursos hidraulicos. Investigaciones cientificas y exploraciones™. Га publicacion esta constituida principalmente por los materiales de los trabajos de los especialistas del Instituto Soyuzguiprovodjoz adjunto al Ministerio de Recursos Hidraulicos de la URSS, asi como del Instituto de Problemas Hidraulicos de la AC de la URSS (G. Voropaev, V. Mestechkin, V. Priazhinskaya, T. Guélbuj, T. Kutenkova), del Instituo Nacional de Investigaciones Cientificas y йе Proyeccion Economica (S. Lérner), del Instituto Central de Hidrotécnica ¢ Hidroenergética del Ministerio de Geo- logia de la RSFSR (N. Kosheleva, I Pashkovski) y del Instituto de Ingenieros Agricolas 4е Мозсй del (A. Abramov). La publicaciéon comienza con un voluminoso articulo de G. Voropaev y V. Mestechkin, en el cual se examina y analiza criticamente los metodos nacionales y extranjeros de evaluacion del consumo sumario de agua por los cultivos agricolas. Га metodologia examinada esta basada sbbre 1а informacion meteorologica y biologica. Los autores proponen 1а variante del metodo bioclimatico. Se exponen sus posiciones y algunos resultados. En el trabajo de V. Priazhinskaya y 8. Lérner se examinan los modelos matematicos de distribucion optima de los recursos hidraulicos por las distintas ramas de 1а agricultura de la region Nordcaucasiana con objeto de determinar los minimos gastos sumarios de agua. En el articulo de T. Guélbuj y T. Kutenkova se da el ejemplo de regionalizacion @е acumulaciones del agua fluvial de 1а vertiente del rio Irtich teniendo en cuenta 1а distribucion interna de las precipitaciones atmoslfeéricas anuales, la evaporacgion y el escurrimiento. La regionalizacion 5е basa en el método matematico objetivo. En et trabajo de E. Minkin y G. Krasilshikov se examina la metodologia de determinacion de la alimentacion por infiltracion y de 1а evaporacion de las aguas freaticas por el método de piezometros pares. Se exponen las bases del algoritmo tedrico y se senala la posibilidad de elaboracion sobre esta base de оп sistema de monitoring de alimentacion por infiltracion. Incita interés el nuevo articulo de N. Kosheleva e 1. PashkoVski referente 7 --- PAGE BREAK --- al numeérico de traslado de humedad en 1а zona de airacién coincidente con la probabilidad del modele climatico. Sobre 1а base йе 1а simulacién numeérica expuesta se hace posible la eleccion del régimen 6ptimo @е riego y de la distancia entre los drenes. Las pecularidades de solucién de problemas prondsticos de mejoras hid- rogeologicas se examinan en el articulo de S. Goélubev, A. Soyfer y A Shmakov. G. Jlibov examina 1а nfluencia de 1а exactitud de determinacion @е 105 parametros iniciales de geofiltracion sobre el pronostico del nivel de las aguas freaticas. Los resultados del trabajo pueden aplicarse tanto en 1а evaluacion de 1а precision del pronéstico, como en 1а determinacion del volumen de trabajos experimentales de filtracion. Yu. Miroshnikov en su trabajo demuestra con el ejemplo de la depresion damasquina (Siria) la posibilidad de elevar substancialmente la precision de evaluacion regional de los recursos de explotacion analizando la experiencia de explotacion de las aguas subterraneas. En el articulo de A. Popirina se examinan los cambios antropogénicos de los paisajes del delta del Bengala. Se dan prondsticos de desarrollo agricola en las llanuras del Siljet, Chitangong y otros. En el articulo de V. Mamontov se exponen los calculos y las investigaciones del proceso de afluencia de agua en las excavaciones mineras. Га publicacion termina con dos articulos nuevos de los autores A. Abramov e I. Solomin en los cuales se da la fundamentacion teérica @е las normas racionales y la experiencia de consumo de agua en regadio. El Consejo de redaccion espera, que el compendio que se ofrece presente interés para los trabajadores cientificos, exploradores y de diseno y para otros especialistas en la rama del aprovechamiento de los recursos hid- raulicos y proteccion del medio ambiente. --- PAGE BREAK --- al numérico de traslado de humedad en la zona de airacion coincidente con la probabilidad del modelo climatico. Sobre la base de 1а simulacion numerica expuesta se hace posible la eleccion del régimen optimo de riego y de la distancia entre los drenes. Las pecularidades de solucion de problemas pronosticos de mejoras hid- rogeologicas se examinan en el articulo de S. Golubev, A. Soyfer у A Shmakov. G. Jlibov examina la ‘nfluencia de 1а exactitud de determinacién @е 105 parametros iniciales de geofiltracion sobre el prondstico del nivel de las aguas freaticas. Los resultados del trabajo pueden aplicarse tanto en la evaluacion de la precision del pronédstico, como en la determinacion del volumen de trabajos experimentales de filtracion. Yu. Miréshnikov en su trabajo demuestra con el ejemplo de la depresion damasquina (Siria) la posibilidad de elevar substancialmente la precision de evaluacion regional de los recursos de explotacion analizando la experiencia de explotacion de las aguas subterraneas. En el articulo de A. Popirina se examinan los cambios antropogénicos de los paisajes del delta del Bengala. Se dan prondsticos de desarrollo agricola en las llanuras del Siljet, Chitangong y otros. En el articulo de V. Mamontov se exponen los calculos y las investigaciones del proceso de afluencia de agua en las excavaciones mineras. La publicacion termina con dos articulos nuevos de los autores A. Abramov e I. Solomin en los cuales 5е da la fundamentacion tedrica de las normas racionales y la experiencia de consumo de agua en regadio. El Consejo йе redaccion espera, que el compendio que se ofrece presente interés para los trabajadores cientificos, exploradores y de disefio y para otros especialistas еп la rama del aprovechamiento @е los recursos hid- raulicos y proteccion del medio ambiente. --- PAGE BREAK --- INTRODUCTION The present issue о the series Optimum Water Management. Scientific Research includes, mainly, works by the specialists of the SOOIzl of the “Soyuzgiprovodkhoz” Institute, and also those by the workers of the Institute of Water Problems, USSR Academy of Sciences (G. Voropaev, V. Mestechkin, V. Pryazhinskaya, T. Gelbukh, T. Kutenkova), the VNIPI of Economics (S. Lerner), TsIG and GE of the Ministry of Geology of the RSFSR (N. Kosheleva, 1. Pashkovsky) and MIIZ (A. Abramov). The publication opens with ап article by G. Voropayev and V. Mestechkin who examine and provide a critical analysis of techniques used at home and abroad to assess total water use by agricultural crops. The techniques are based on meteorological and biological data, and the authors propose a version of the bioclimatic method, presenting its principles and some results, V. Pryazhinskaya and S. Lerner analyze mathematical models of optimal water resources distribution according to branches of agricultural economy in the North Caucasian region, 10 determine optimal overall costs. T. Gelbukh and T. Kutenkova provide an example of Irtysh basin rivers catchment zoning with allowance for the distribution of atmospheric precipitation, evaporation and run off. The zoning is based оп an objective mathématical method. E. Minkin and G. Krasilshchikov examine a technique to determine infiltrational intake and evaporation of ground water by paired piezometers. Foundations of a theoretical algorithm are provided and a development of a system to monitor infiltrational supply is indicated as possible on the basis of this method. Of interest is a new article by М. Kosheleva and I. Pashkovsky. It is devoted to a digital model of moisture transfer in the aeration zone, combined with a probabilistic climate model. This facilitates a choice of optimal irrigation conditions and of distances between the drains. In their article, S. Golubev, A. Soifer and A. Shmakov consider solving reclamation and hydrogeological forecast problems. - G. Khlybov analyzes the impact of the accuracy of determination of initial geofiltrational parameters on the forecasting of ground-water level. 9 --- PAGE BREAK --- The results may bs used in assessing forecast accuracy and in determiming the scale of filtration-test work. Yu. Miroshnikov, drawing on the Damascus piedmont depression (Syria) as an example, shows that it is possible to substantially increase the accuracy of regional assessment of usable water resources when analyzing the experience gained in ground water use. : A. Popyrina examines the anthropogenic changes in the Bengal delta landscapes. Forecasts of agriculture development in the Silhet, Chittagong, etc. valleys are provided. V. Mamontov gives a computation and analyzes the process of water inflow into mining developments. Two new articles by A. Abramov and I. Solomin with a theoretical substantiation of irrigation optimal rates and water expenditure experience conclude the issue. The editors hope it will be of interest to the researchers, designers and other workers employed in water use and protection of the environment. --- PAGE BREAK --- МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР В ЗОНЕ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ СССР Г. В. Воропаев, В. Б. Местечкин Расширение сельскохозяйственного производства в Советском Со- юзе, увеличение посевных площадей и интенсификация их использова- ния обусловили широкое, нарастающее развитие орошаемого земледе- лия. Орошение развивается быстрыми темпами не только в аридных, традицнонных для ирригации областях СССР, но и в зоне неустойчиво- го и даже избыточного естественного увлажнения, В связи с этим сохраняется и повышается актуальность проблемы научного обоснования режима орошения сельскохозяйственных культур. Диапазон частных научных задач, объединенных в рамках этой проб- лемы, очень широк и генетически разнообразен. Он охватывает широ- кий комплекс вопросов водопотребления орошаемых ‚ сельскохозяй- ственных культур на основе физико-географических, технико-экономиче- CKHX, социальных, экологических и природоохранных факторов. Одним из важнейших научных направлений в рамках указанной проблемы является разработка методов определения суммарного водо- \_ потребления в системе «почва - растение —-атмосфера». Этот уровень оценки, с нашей точки зрения, представляет собой фи- зический базис решения проблемы ирригационного водопотребления в целом. Он позволяет определить значение суммарного водопотребле- ния «нетто» и его пространственно-временную изменчивость в зависи- мости от природных факторов, биологических особенностей орошаемых растений и агротехники их возделывания. Он базируется на решении из- вестного уравнения совместного водно-энергетического баланса корнео- битаемого слоя почвы, живого тела сельскохозяйственного растения и приземного слоя атмосферы. . Составляющие балаНса задаются двумя основными способами: ре- зультатами непосредственных инструментальных измерений с после- дующей их агрегацией и результатами решения агрометеорологических уравнений, описывающих закономерности формирования отдельных со- ставляющих баланса и соотношения между ними. Способы первой группы весьма многообразны и позволяют опера- THBHO следить за текущим водно-энергетическим состоянием оро- Шаемых массивов путем измерения влажности почвы, суммарной ра- диации, испарения, состоянием посевов (физиологические характеристи- ки) и других показателей, 11 --- PAGE BREAK --- Методы, входящие во вторую группу, предназначены для получения прогностических оценок водопотребления различного ранга. Можно выделить два основных подхода к составлению и решению агрометеорологических уравнений. 1. Исследование процессов тепло-влагообмена для единичного сель- скохозяйственного растения в условиях орошения с последующим обоб- щением результатов. 2. Исследование закономерностей формирования водопотребления полем сельскохозяйственных растений в целом с последующим обобще- нием результатов для более крупных территориальных единиц. Оба подхода имеют право на существование и в известной степени дополняют друг друга. Однако в общем случае они применяются для решения различных водохозяйственных задач, Методы определения водопотребления единичных растений очень кропотливы и трудоемки, требуют обширной и нередко уникальной ис- ходной информации. Крайне низкая степень репрезентативности резуль- татов, получаемых для единичного растения, очень затрудняет их про- странственно-временное обобщение, недостаточно обеспечивает его достоверность и надежность. В то же время высокая точность единич- ного расчета водопотребления, достигаемая путем значительных экспе- риментальных и вычислительных усилий, теряется при пространствен- но-временном обобщении результатов. Она также не является необхо- димой при решении многих задач практики орошаемого земледелия ввиду неравноточности с другими составляющими комплекса иррига- ционных расчетов. На современном этапе научной разработанности и в условиях отсутствия достаточной базы исходной информации методы определения суммарного водопотребления сельскохозяйственных куль- тур, входящие в первую группу, перспективны для решения сугубо ло- кальных ирригационных задач. Они эффективны для оперативного управления режимом орошения небольших массивов, однородных MO всем показателям и изученных детальнейшим образом. В ирригационной практике для обоснования режимов орошения крупных сельскохозяйственных систем широко применяются методы, основанные на учете закономерностей формирования водопотребления полем сельскохозяйственных растений в целом. Они, конечно, менее де- тальны, чем методы первой группы. Однако лучшие из них имеют хо- рошее физическое обоснование, обеспечены исходной информацией, ха- рактеризуются надежностью и допустимой точностью результатов. В последние годы такие методы получили широкое распространение в практике орошаемого земледелия. Не следует забывать, что все они имеют достоинства и недостатки, ту или иную сферу применения. В ка- ждом конкретном случае выбор расчетного метода определения сум- марного водопотребления должен быть обоснован постановкой водохо- зяйственной задачи, возможностью €ro применения в заданном 12 --- PAGE BREAK --- пространственно-временном диапазоне и наличием исходной информа- 1HH. Рассмотрим основные методы, применяющиеся в условиях орошае- мого земледелия СССР. Группа методов турбулентной диффузии (градиентных) разработана М.И. Будыко, А. А. Скворцовым и другими исследователями. Они осно- ваны на определении турбулентной диффузии водяного пара, обуслов- ливающей влагообмен между подстилающей поверхностью и атмосфе- рой. Закон ярусности конвективного тепло- и влагообмена выражается в импульсивном переходе тепла и влаги из припочвенного яруса в сле- дующий тонкий ярус атмосферы. В пределах яруса предполагается зам- кнутая циркуляция. Скорость испарения аЕс/@г в приземном слое возду- ха над однородной подстилающей поверхностью выражается уравне- нием да G = ph—=, (1) где г-время; а-удельная влажность воздуха; р-плотность воздуха; К-коэффициент турбулентного обмена; ёд/д:—вертикальный градиент удельной влажности; после интегрирования уравнения по г получается уравнение Ч:1 ж qz;, S YA AR (2) где К, - коэффициент обмена на единичной высоте; 2, и 7,—-высоты из- мерения влажности (4) в приземном слое. Таким образом, для определения водопотребления методом турбу- лентной диффузии необходимы градиентные наблюдения над темпера- турой воздуха и влажностью на двух высотах, знание коэффициента турбулентности, который зависит от данных градиентных измерений скорости ветра и температуры воздуха. Метод за счет погрешностей из- мерительных приборов, наблюдателей и т.д. может давать ошибки 30—40% и более. ‚ _ Метод теплового баланса является одним из наиболее физически обоснованных. Он связан с решением уравнения теплового баланса К = Е + Р + В, (3) где К-радиационный баланс; Р-турбулентный теплообмен; В-те- плообмен в почве; [.Е -затраты тепла на испарение (Г-скрытая теплота испарения). ' Радиационный баланс измеряется непосредственно приборами: ‚ Члены Ри В (кал/см? . мин) определяются по данным градиентных наб- людений за температурой и влажностью воздуха. В наиболее простом --- PAGE BREAK --- варианте метода теплового баланса получается расчетная зависимость вида Р — В АТ 1 + Gifiq"'_ Al где АТ-градиент температуры ; А!-градиент влажности воздуха на двух E.= ‚ мм/час, (4) _ _высотах наблюдений. Средняя квадратическая ошибка метода составляет для месяцев и декад величину + 15%. Сейчас в Советском Союзе работает около 70 теплобалансовых станций. Срок продолжительности наблюдений на них составляет 10 лет и более. Однако метод не обеспечивает достаточной точности в пасмурную погоду, ночью и в сумерки, в условиях пересе- ченной местности. Метод также не рекомендуется применять для усло- › вий очень сухих районов (пустынь и полупустынь), где точность опреде- ления составляющих уравнения теплового баланса современными средствами пока является недостаточной. Многие исследователи предлагают учитывать затраты воды расте- ниями путем определения коэффициента суммарного водопотребления или удельного суммарного водопотребления на единицу урожая. Широко известна формула А.Н. Костякова, имеющая вид: Е. = УЕ м“/га, (5) где Ес-суммарное водопотребление, м`/га; Е,-коэффициент водопо- требления, учитывающий климатические условия, биологию растений, свойства почвы, агротехнику, урожайность и т.д., определяемый эмпи- рически; У -урожайность, ц/га. На той же основе, что и формула А. Н. Костякова, построены зави- симости С.Н. Рыжова, В. М. Легостаева, Б.С. Конькова и многих дру- гих авторов. Они широко применяются в орошаемых хозяйствах 3a- волжья, Киргизии (бассейн р. Чу), Украины и других районов зоны орошения СССР. Формула А.Н. Костякова и близкие к ней зависимости включают в себя коэффициент водопотребления или транспирации, величина ко- торых весьма непостоянна. По данным В. Р. Вильямса, А.М. Алпатьева и других исследовате- лей, коэффициент транспирации колеблется в очень широком диапазо- не: для пшеницы -от 217 до 755, для хлопчатника -от 350 до 1651, для люцерны - от 446 до 1210 и т.п. Даже для одного и того же пункта при одинаковой влажности почвы, но при различных метеорологических ха- рактеристиках воздуха транспирационные коэффициенты фиксирован- ной культуры могут меняться B 2-3 раза. Несколько более устойчивыми являются коэффициенты — водопотребления, но и они нуждаются в многочисленных, пока недостаточно изученных и трудно учитываемых поправках и не могут считаться достаточно обоснованными. 14 —на e e L ааааа _ _ _ T --- PAGE BREAK --- Большую группу зависимостей составляют методы, опиран/щиеся на совместный учет элементов теплового и водного баланса (иногда с ис- пользованием некоторых эмпирических соотношений). Сюда относятся методики Торнвейта и Мазера и др. Формула Торнвейта и Мазера ос- нована на эмпирической зависимости между средней температурой воз- духа и потенциальной эвапотранспирацией. Она имеет вид: Ед=1,Б(ШТТ) , (6) где Ё, —месячная потенциальная эвапотранспирация (см); Т-средняя месячная температура (°С); Г-тепловой индекс, постоянный для кон- кретной местности и являющийся функцией Т; а-эмпирический коэф- фициент, являющийся функцией. Таким образом, для определения Е, необходимо иметь данные лишь по температурному режиму и географической широте исследуе- мой территории. Это обусловило большую популярность метода Торн- вейта и Мазера за рубежом. Однако узкая _региональность числовых параметров_зависимости существенно затрудняет ее широкое примене- ние. В основу метода Х. Л. Пенмана положено использование упрощенно- го уравнения теплового баланса A R (7) —+1 Y Еа = 0,35 (1 + 0,537И) (, — Ig) = 0,750 — K., где Ео—потенциальная эвапотранспирация; В-радиационный баланс; О-суммарная радиация; Г-удельная — теплота парообразования; К- эффективное излучение; И —-скорость ветра; 1, -упругость насыще- ‚ Ния водяного пара; 4- парциальное давление водяного пара; А/у - коэф- фициент, зависящий от температуры воздуха. Для случаев, когда затруднено получение всех требуемых для фор- ‚ мулы Пенмана показателей, Линэкром предложено ее упрощение, тре- ‚бующее лишь определения температуры — 700 -т (100 — А) + 15 (т — та) у 80 — т tm = 0,006Л + т, Е (мм/сутки), (8) ‚` где й—высота над уровнем моря (м); т-средняя температура; А —- широ- та места; та-средняя точка росы. --- PAGE BREAK --- Среднемесячные значения (т — тд) могут быть взяты из таблиц или вычислены' по формуле (для случаев, когда величина среднемесячных осадков не менее 5 мм, а (т — т)-не менее 4°С) (т — та) = 0,0023h + 0.53R + 0,35R т + 0,37т — 10,9°С, где В -среднемесячная амплитуда температур; Кат —- амплитуда средне- месячных температур самого теплого и самого холодного месяца. Экспериментальная проверка формулы проведена для условий раз- личных климатических районов СССР. Она показала среднее отклоне- ние расчетной скорости эвапотранспирации от определенной экспери- ментально в размере 0,3 мм/сутки для среднегодовых, 0,5 мм/сутки для среднемесячных, 0,9 мм/сутки для недельных и 1,5 мм/сутки для средне- суточных значений эвапотранспирации. Л. Тюрк на основании лизиметрических исследований разработал полуэмпирическую зависимость для определения испарения за неболь- шие промежутки времени с почвы, покрытой растительностью. Суммар- ное испарение Е (мм/декада) вычисляется по формуле а+ Е e et e I ©) +а И 1+(Р д+—) | 21 где р-осадки за декаду; а-изменение влагосодержания оголенной поч- вы за декаду; И-«фактор растительности», зависящий от прироста су- хой массы растений, дефицита влажности почвы и др.; !- индекс макси- мального декадного испарения с оголенной почвы, зависящей от температуры воздуха и суммарной солнечной радиации. Экспериментальная проверка зарубежных методов в условиях нашей страны показала, что не все из них обеспечивают удовлетворительную точность особенно в аридных зонах и в течение весеннего переходного периода. М.И. Будыко был предложен комплексный метод определения сум- марного испарения, уточненный Л.И. Зубенок. Он основан на совмест- ном решении уравнений теплового и водного балансов при учете зави- симости скорости испарения от влажности почвы, установленной экспе- риментально. По М.И. Будыко, величина испарения Е. равна испаряемости Ё, при. влажности верхнего слоя почвы ’ выше критического значения И, и пропорционально испаряемости и влажности верхнего слоя почвы (при И’ниже критического значения И/’). Основные расчетные зависимо- сти комплексного метода. имеют вид (для интервала времени — месяц, год) 16 --- PAGE BREAK --- Ес= Е, при ’> И/ ; где И”-количество продуктивной влаги в активном для растений слое почвы, принятом толщиной 1 м. Испаряемость определяется на основе пропорциональности испаре- ния с увлажненной поверхности дифициту влажности воздуха, опреде- ленному по температуре испаряющей поверхности. Формула Е, пред- ставляет собой весьма сложную зависимость, включающую теплоба- лансовые, влажностные и другие параметры. Для практического применения М.И. Будыко и Л.И. Зубенок были разработаны графики, по которым определяется величина Е, в зависимости от среднего ме- сячного дефицита влажности воздуха и климатических условий (зона по геоботанической карте) А, т.е. Е, = Г, л). Значение критической влажности почвы И/, определялось из соотно- шения И, = Е„/ЕИ/. Величины Е, устанавливались по приведенной вы- ше формуле, Ес-по уравнению водного или теплового баланса, средние месячные влагозапасы почвы берутся из агроклиматического справоч- ника, как И/= И/ + И/,/2, где И/ и И/ -влагозапасы на начало и конец месяца. Такие расчеты были выполнены по 90 пунктам СССР. По данным ряда исследователей и также в соответствии с «Рекомен- дациями по расчету испарения с поверхности суши» относительная стандартная ошибка комплексного метода достигает 20—30°%. В последние годы широкое применение получил метод А.Р. Кон- стантинова, основанный на принципе турбулентной диффузии, но ис- пользующий только данные стандартных метеорологических наблюде- ний. Суть этого метода заключается в использовании соотношений Обозначения прежние (Т-температура воздуха, величины верти- кальных градиентов скорости ветра-И, испарение воздуха-е), Они находятся по исправленным стандартным значениям Т и е. Величины поправок, учитывающие инерционность тепло- и влагообмена между подстилающей поверхностью и стандартным уровнем 2,0 м, даются в виде таблиц. _ Методика А. Р. Константинова проста и доступна. Она учитывает по ‚ соответствующим графикам влияние различных сельскохозяйственных культур на испарение, однако на точность расчетов оказывает большое влияние расположение отдельных метеостанций. Смена синоптической ситуации также может резко исказить ее. Средние месячные отклонения от эталонных методов водного баланса и испарителей несмотря на вве- 17 --- PAGE BREAK --- дение различных поправок, по данным А.Р. Константинова, достигают 30-35%, В отдельных случаях возможны ошибки в 1,5-2 раза. Влияние биологии растения на величину и характер его водопотреб- ления убедительно доказаны многими отечественными и зарубежными исследователями, такими, как А.Н. Костяков, А.М. Алпатьев, H. A. Maxkcumos, П.С. Петинов, С.М. Рыжов, С.И. Харченко, Х.Ф. Блэйни и У.Д. Криддл, Р.О. Слейчер и другими. В литературе приводится и обосновывается значительное число фор- мул, графиков, коэффициентов, определяющих качественно и количе- ственно биологический аспект водопотребления на сегодняшний день. Рассмотрим наиболее разработанные для практического использова- ния и дающие относительно надежные результаты методы определения водопотребления, учитывающие биологию растений. Группа формул И.А. Шарова отражает эмпирическую зависимость водопотребления растений от температуры воздуха, влажности и силы ветра и имеет вид ; E=aT+ 4B, m*/ra; (12) при сильном ветре E'= E(1 + 0,02И), м` /га Е = БП[Т—' Tu]. Mafl'fl E=2B(1 + 0,02+ B) (Т- Т) + T(1 + 0,02H) x х 0,5а, где И -скорость ветра (м/сек); Т-средняя суточная температура воздуха за расчетный период, °С; То —- средняя разность показаний сухого и смо- ченного термометров (психометрическая разность), °С; В-продолжи- тельность расчетного периода, в днях; а-коэффициент расхода воды полем на 1°С (положительный) температуры воздуха, м“/га. Г. К. Льгов модифицировал формулу И.А. Шарова для условий Се- верного Кавказа, получив Е = КУТ, (13) где К -коэффициент, аналогичный а. ) Зависимости И.А. Шарова и различные их модификации широко применяются в практике орошения. Несмотря на свой эмпиризм, они дают надежные и весьма точные результаты. Среднее отклонение их от метода водного баланса составляет 10-15%, однако экстремальные ошибки могут достигать 200%, особенно в условиях переменного увлажнения. Значение параметра а, так называемого биофизического коэффициен- та, определено не для всей орошаемой зоны и не совсем стабильно во времени. За рубежом применяется способ Х.Ф. Блэйни и У. Д. Криддла. В на- шей стране он проверялся Л.В. Дуниным — Барковским, С. А. Мир- киным, М. Е. Осташевой, Л.И. Зубенок и другими авторами, 18 --- PAGE BREAK --- Формула метода имеет вид Ет= 25,4 КЕ, (14) где Ет-эвапотранспирация (см) в условиях орошения; Т-средняя месяч- ная температура воздуха (°Р); р-процентное отношение светлого вре- мени суток за месяц к световому времени суток за год; К —-эмпириче- ский коэффициент, зависящий от вида культуры, климатических условий и имеющий годовой ход. — _ Большинство советских авторов, проверяющих этот метод в усло- › виях СССР, отмечают занижение результатов в районах недостаточного увлажнения летом на 10-307% и завышение их на 10-20°% в зонах доста- | точного увлажнения. Таким образом, по данным различных советских._ исследователей, следует сделать вывод о рациональности использова- ния зависимости Блэйни - Криддла только в условиях, близких к усло- _,_і_нптпйь_д „она _была „получена, Метод А.И. Будаговского, по нашему мнению, является в настоящее время одним из наиболее всесторонне обоснованных и надежных спосо- бов расчета водопотребления. Он основан на учете тепло- и влагообме- на в системе «почва - растение -атмосфера». Теоретические исследова- ния А.И. Будаговского тесно связаны с экспериментальными, взаимно уточнены. А.И. Будаговский предлагает ряд зависимостей, связанных единой теоретической основой, но в различной степени упрощенных и модифи- цированных, в зависимости от постановки задачи и наличия исходной информации. Они позволяют определить транспирацию растениями и испарение с поверхности сельскохозяйственного поля. Затем по урав- нению водного баланса корнеобитаемого слоя почвы определяется оро- сительная норма. Параметрами модели являются дефицит влажности воздуха, составляющие радиационного баланса на верхней границе рас- тительного покрова и на поверхности почвы, теплообмен в почве, ско- рость ветра, относительная площадь листьев и всей поверхности расте- ний (отношение площади листьев к общей площади посева), влажность и критическая влажность почвы, ординаты биологических кривых водо- потребления растений, ряд эмпирических коэффициентов и стандартные составляющие уравнения водного баланса корнеобитаемого слоя почвы. Точность расчетов по модели А.И. Будаговского достигает 3-5% по сравнению с эталонным методом. Весьма широко применяется для определения режимов орошения те- пловодно-балансовый метод С.И. Харченко. Он апробирован в оро- шаемых хозяйствах Поволжья, Ростовской области, Казахстана, Украины и дал хорошие результаты. Основная его зависимость имеет ВИд Д=Еч:пп— Er:- _ “5:' . 19 --- PAGE BREAK --- Формула метода имеет вид Ет= 25,4 КЕ, (14) где Ет-эвапотранспирация (см) в условиях орошения: Т-средняя месяч- ная температура воздуха (°Р); р-процентное отношение светлого вре- мени суток за месяц к световому времени суток за. год; К -эмпириче- ский коэффициент, зависящий от вида культуры, климатических условий и имеющий годовой ход, + Большинство советских авторов, проверяющих этот метод в усло- виях СССР, отмечают занижение результатов в районах недостаточного увлажнения летом на 1030% и завышение их на 10-20% в зонах доста- точного увлажнения. Гаким образом, по данным различных советских._ | исследователей, следует сделать вывод о рациональности использова- ния зависимости Блэйни - Криддла только в условиях, близких к усло- B в которых она была получена. ЁЁ&—ЕЁД Будаговского, по нашему мнению, является в настоящее время одним из наиболее всесторонне обоснованных и надежных спосо- бов расчета водопотребления. Он основан на учете тепло- и влагообме- на в системе «почва - растение -атмосфера». Теоретические исследова- ния А.И. Будаговского тесно связаны с экспериментальными, взаимно уточнены. А.И. Будаговский предлагает ряд зависимостей, связанных единой теоретической основой, но в различной степени упрощенных и модифи- цированных, в зависимости от постановки задачи и наличия исходной информации. Они позволяют определить транспирацию растениями и испарение с поверхности сельскохозяйственного поля. Затем по урав- нению водного баланса корнеобитаемого слоя почвы определяется оро- сительная норма. Параметрами модели являются дефицит влажности воздуха, составляющие радиационного баланса на верхней границе рас- тительного покрова и на поверхности почвы, теплообмен в почве, ско- рость ветра, относительная площадь листьев и всей поверхности расте- ‚Ний (отношение площади листьев к общей площади посева), влажность и критическая влажность почвы, ординаты биологических кривых водо- потребления растений, ряд эмпирических коэффициентов и стандартные составляющие уравнения водного баланса корнеобитаемого слоя почвы. Точность расчетов по модели А.И. Будаговского достигает 3-5% по ‚› сравнению с эталонным методом,. - Весьма широко применяется для определения режимов орошения те- пловодно-балансовый метод С.И. Харченко. Он апробирован в оро- ‚› шаемых хозяйствах Поволжья, Ростовской области, Казахстана, ‚› Украины и дал хорошие результаты. Основная его зависимость имеет Вид Д=Есг_|.п -Eg. _ []5} „— --- PAGE BREAK --- Суммарное испарение (фактическое) Е. определяется по стандартно- му уравнению водного баланса зоны аэрации. При этом вводятся ниж- ний и верхний критерии оптимума увлажнения незасоленной и засолен- ной почвы, определяемые по соответствующим зависимостям. Оптимальное суммарное испарение Еоп определяется в зависимости от радиационных и метеорологических условий, биофизических особен- ностей развивающегося растительного покрова, создающего в призем- ном слое специфические условия ВЕ — Р — В Ешг= — . L ’ (16) где К - радиационный баланс; В-поток тепла в почву; Р-турбулентный поток тепла в приземном слое атмосферы. Р и В зависят от типа ме- теорологических условий, вида и фазы развития растений. В другой записи формула имеет вид К Еп‚“ ЁБЁ HITH Efl.“z В'ЕП"' где В-биологический параметр культуры, учитывающий влияние осо- ‘бенностей развития на испарение. Испаряемость Е, определяется по методам М. И. Будыко, Л. И. Зубе- нок или А.Р. Константинова. ` Метод С.И. Харченко дает достаточно надежные результаты, однако для проведения расчетов во всем диапозоне природных условий зоны орошения СССР необходимо уточнить значение параметра для раз- личных физико-географических и агротехнических условий и детализи- ровать их по видам сельскохозяйственных культур. Широкое распространение в.научной и проектной практике получил биоклиматический метод расчета режима орошения сельскохозяй- ственных культур, теоретические и практические основы которого раз- работаны А.М. Алпатьевым и С. М. Алпатьевым. Главная идея метода заключается в том, что при оптимальной вла- гообеспеченности водопотребление растений зависит не только от гео- графических условий среды, но и от их биологических особенностей. _ В общем виде эти закономерности выражаются зависимостью Е = Кв:Ео, ММ (17) где Е —- водопотребление (суммарное испарение) с орошаемого поля, мм, Ео-испаряемость, мм; К;-биологический коэффициент водопотребле- ния (испарения). По А.М. Алпатьеву, биологический коэффициент К; отражает сло- жившийся в филогенезе наследственный ритм развития растений, свя- занный с сезонным ритмом климата; ход накопления растительной массы одновременно с качественным изменением самого растения; сте- 20 --- PAGE BREAK --- пень затенения почвы и устойчивость фитоклимата, т.е. в основном биологические особенности водопотребления растений. Глубокие исследования А. М. Алпатьева послужили базой для разви- тия, практического обоснования и внедрения биоклиматического метода в различных районах Советского Союза, начиная с Ленинградской и Гюменской областей (север страны) и кончая югом Средней Азии. В этой области известны разработки С.М. Алпатьева, А. К. Абдулаева, Г. Г. Белобородовой, М. Г. Голченко, Н. В. Данильченко, М.И. Каплин- ского, Л. П. Косовой, В. И. Костина, В. П. Остапчика, Э. А. Струнникова, П.И. Шабалина, коллектива под руководством В. Р. Шредера, Д.И. ` Штойко и многих других исследователей. | За рубежом подобные исследования выполнялись Д. Велевым, Г. Марковым, И. Делибалтовым, И. Цоневым, Х. Христовым, М. Пихой и др. Расчеты водопотребления сельскохозяйственных культур биоклима- ‚ THYECKHM методом основаны на использовании стандартных данных ме- ‚ теорологических и агрогидрогеологических наблюдений, выполняемых | на сети станций Гидрометеорологической службы СССР. Основная сложность расчета заключается в подборе репрезентативных-для данно- го района значений биологического коэффициента К, которые опреде- лены их авторами для конкретных опытных сельскохозяйственных по- лей, расположенных в той или иной почвенно-климатической зоне. Для массовых расчетов режима орошения на территории СССР, отличающейся неоднородностью почвенно-климатических условий, не- обходимо достаточно четко определить ареалы применения тех или иных значений К;, предложенных различными авторами, установить эти значения для всёх природных зон, оценить их изменчивость. Известны попытки оценить пространственную изменчивость биоло- гических коэффициентов. Ю. Т. Карандеев построил схематическую Kap-, Ty изменчивости К; зерновых культур для Европейской территории CCCP, u3 которой следует, что биологические коэффициенты водопо- . требления уменьшаются с севера на юг-от 0,65 (северо-запад) до 040 | (южные районы ЕТС). Э. А. Струнников, проанализировав данные раз- ‚личных авторов, отметил, что даже в пределах Европейской территории Советского Союза К; существенно отличаются друг от друга. На севе- ро-западе они колеблются в пределах 0,50-0,70, на’юге ЕТС-0,35-0,48. В орошаемых районах Узбекистана КБ понижается до 0,22. Практически биологические коэффициенты в зависимости от почвенно-климатических условий изменяются от 0,7 до 0,2. Для отдельных почвенно-климатиче- ских зон значения К; также меняются в зависимости от почвенно-кли- матических условий в период вегетации. Так, для северо-запада Э.А. Струнников дает значение биологического коэффициента (среднего за вегетацию) для крайне засушливого и влажного лета соответственно 0,45 и 0,65. Степень засушливости он выражает через сумму дефицитов влажности воздуха (мб). 21 --- PAGE BREAK --- На сегодняшний день практически не существует достаточно четких и полных указаний для интерполяции значений биологических коэффи- циентов на всей территории орошаемой зоны СССР для различных сельскохозяйственных культур. В то же время специальные исследова- ния показывают, что использование одних и тех же коэффициентов в различных почвенно-климатических зонах приводит к существенным ошибкам. Например, применение коэффициентов, разработанных для юга ЕТС, в условиях Ленинградской области (северо-запад) дают ошиб- ку в 45-50%. По нашим данным, применение этих коэффициентов B be- лоруссии, Центральном районе, Западной и Восточной Сибири, Южном Казахстане в среднем приводит к ошибкам соответственно 30, 29, 29, 35, 25% Нами основной части орошаемой зоны Р и определен географический диапазон их применения. Коэффициенты K, Kak указывают их авторы, определялись по стан- дартной методике, которая выражается-зависимостью КЕ Обозначения прежние, однако значение испаряемости Е, определя- лось двумя путями: (e E,= K-0,0018(25+ T)*-(100 — ), mMm (19) (18) ._-_-.г.”.',-. -Е{і:ЁЫт мМ, - {Ш} где Т-средняя месячная температура воздуха, °С; /-среднемесячная от- носительная влажность воздуха, %; 2а -сумма средних суточных дефи- цитов влажности воздуха за расчетный период, в мб; К-суммарный коэффициент, учитывающий микроклиматическую, редукционную, тем- пературную и другие поправки, различные у каждого автора. Формула (20) является упрощенной формой зависимости (19) и тесно. связана с ней. Следовательно, биологические коэффициенты К;, полу- ченные по этим формулам, также должны быть связаны между собой. Нами составлена таблица взаимного перевода К;, полученных по обеим формулам (19) и (20), и осреднена для всех реальных значений от- носительной влажности. Связь Кв,„» Кв„ Носит нелинейный характер и зависит от температуры воздуха, причем величина отношения Кв„ К К;„ возрастает с ее повышением. По данным авторов, значения К; определялись в различные по энер- гетическим параметрам периоды времени и затем осреднялись, поэтому при переводе следует ориентироваться на среднюю для расчетного ин- тервала времени температуру воздуха или на среднюю расчетную сум- 22 --- PAGE BREAK --- му температур (для таблиц К, где он привязан к нарастающей сумме температур воздуха). Таблица перевода была проверена по реальным значениям биологи- ческих коэффициентов известных нам наборов К; для различных сель- скохозяйственных культур. Средняя величина относительных отклонений, рассчитанных К; от экспериментальных, составила 3-7%, максимальная -- 11% На основе таблицы перевода все известные нам наборы биологиче- ских коэффициентов были приведены к одному виду по формулам (18) и (20) и получены их срёдние значения за вегетацию. Затем были по- строены графические зависимости между этими средними значениями К; и соответствующими суммами дефицитов влажности воздуха за пе- риоды оптимального водопотребления для различных сельскохозяй- ственных культур (периоды оптимального водопотребления принима- лись по стандартным мелиоративным положениям). Эмпирические точки на графиках этих зависимостей легли достаточ- HO тесно и закономерно, образовав однозначные графические криволи- нейные зависимости. Некоторое рассеяние эмпирических точек, по на- шему мнению, объясняется погрешностями при экспериментальном определении биологических коэффициентов их авторами, различиями в почвенных и других природных условиях на участках определения К; биологическими особенностями транспирации и рядом других по- добных причин. Для проверки полученных кривых связи для различных природных зон (по материалам Гидрометеослужбы и Госсортсети) нами по форму- ле (18) были рассчитаны средние за вегетацию биологические коэффи- циенты водопотребления сельскохозяйственных культур. При этом бы- ли использованы данные лишь для лет, когда влажность почвы была оптимальной (0,60-0,80 НВ), а урожаи достаточно высокие. Полученные таким образом аналитические значения Кь хорошо совпали с реальны- ми и удовлетворительно наложились на графики, подтвердив кривые графических зависимостей. Исследование биологических коэффициентов водопотребления было выполнено для всех основных орошаемых культур (зерновые, овощные, плодово-ягодные и Т. д.). Все экспериментальные данные, прошедшие соответствующую от- браковку, сведены в единый массив, организованный для каждой_сель- / скохозяйственной культуры в соответствии с диапазоном измерения ве- личины дефицита влажности воздуха, принятым согласно наличию экспериментальных данных. Этот диапазон постоянно расширяется по мере накопления данных. На сегодняшний день он охватывает практи- чески всю зону орошения Советского Союза. ' ‚ Обращение к массиву К; выполняется по трем основным показате- лям: среднему за период значению дефицита влажности воздуха (от ‚всходов или высадки рассады) и виду сельскохозяйственной культуры. 23 --- PAGE BREAK --- ] В настоящей статье нет необходимости детально излагать технологию ‚ применения метода интерполяции биологических коэффициентов, мы ограничились изложением основных его принципов. В течение 1977—-1984 гг. метод был апробирован для различных райо- нов орошаемой зоны СССР, существенно расширен диапазон его при- менения, в первую очередь путем расширения массива эксперимен- тальных значений К;, их уточнения, введения биологических коэффи- циентов для новых видов орошаемых сельскохозяйственных культур. Принципиальное значение имеет коррекция метода интерполяции биологических коэффициентов в целях снижения погрешности осредне- ния Кв в течение периода вегетации. На первом этапе применения мето- да на основе суммы среднесуточных дефицитов влажности и темпера- туры воздуха расчетного пункта определялось среднее за вегетацию значение биологического коэффициента и соответственно выбирался на- бор К; для конкретного расчетного периода. Таким образом, наборы биологических коэффициентов принимались различными не только для каждого района, но и для фиксированного расчетного района (пункта) в разные по тепловлагообеспеченности сезоны вегетации. Такой прием лишь косвенно позволял учитывать динамику водопотребления внутри периода вегетации. В то же время анализ функционирования метода ин- терполяции К; показал значительное разнообразие возможных вариан- тов внутривегетационного распределения дефицита водопотребления даже при близких по величине средневегетационных значениях биологи- ческого коэффициента и.соответственно дефицита водопотребления, В настоящее время метод пространственной интерполяции биологиче- ских коэффициентов модифицирован с целью устранения указанного не- достатка. Введен скользящий внутри периода вегетации способ выбора значений Кв, т.е. одновременно в единичном расчете задействовано не- — сколько вегетационных наборов биологических коэффициентов, в зави- симости от изменения значений дефицита влажности и температуры воздуха в течение периода вегетации. Согласно исследованиям в обла- сти физиологии растений, сельскохозяйственные культуры корректи- руют свой филогенез в связи с изменением гидрометеорологической 0б- становки в течение 3-10 суток, в зависимости от фазы развития растений, степени и характера воздействия и т.п. Выполненный на осно- ве этих данных анализ водопотребления показал допустимость скользя- щего способа выбора биологических коэффициентов для внутривегета- ционных расчетных временных интервалов - декады и более. При этом максимальные погрешности расчета по сравнению с эталонным мето- дом экспериментального водного баланса не превышают стандартно принятых погрешностей биоклиматического метода. Широкое апробирование метода во всем диапазоне природных усло- вий зоны орошения СССР дало удовлетворительные результаты. Погрешности по сравнению с эталонным методом водного баланса 24 --- PAGE BREAK --- В „.ы е натурных и численных экспериментов) составили для месяца : пврнпда в целом соответственно 7-15 и 4-10%. ` Наибольший эффект от применения метода достигается для зон до- цштпч}шгс- и переменного естественного увлажнения, а_также засушли- ‚вой зоны. Для острозасушливых условий пустынных и полупустынных Лнндт.пафтов эффект применения метода снижается вследствие низкого значения абсолютной величины К; и их слабой многолетней и внутри- ‚вегетационной изменчивости. Тем не менее даже в этих условиях метод Ь› зется полезен для определения значений биологических коэффициен- TOB И, как следствие, режима орошения на вновь осваиваемых оро- ‚ шаемых массивах. » Ппьпы использования метода пространственной интерполяции по- зывают широкие возможности его применения в водохозяйственной 'ч. рактике. Непременным условием для этого является тщательное обо- Шпванне фнзнкп -географических и водохозяйственных аналогий при m значений биологических коэффициентов водопотребления. ` Выполненные нами различными методами контрольные расчеты пршщрнпгп водопотребления сельскохозяйственных культур для всего › диапазона природных условий зоны орошаемого земледелия СССР по- казали среднюю ошибку результатов относительно эталонного инстру- ‚ментального метода водного баланса порядка 15-30% для большинства методов. `Для средних условий расхождение между результатами расчета Mo азличным методикам не превышает 25-30%. Однако экстремальные ‘ошибки, как отмечалось ранее, у ряда методов достигают очень боль- пш значений. › По нашему мнению, на сегодняшний день для проведения массовых ра ас четов наиболее надежными, достоверными „и обеспеченными исход- 1…-… информацией являются методы А.И. Будаговского, биоклиматиче- нч й и И.А. ШНРПБЕ —Г.К. Льгова. B ‚`Метод А.И. Буднгпвпнпгс› следует применять для расчетов в рамках H¢ ‚. ольших районов при наличии детальной и многолетней изученности местных пшб-в„ннпстсй' процесса водопотребления и необходимости по- ц. чения очень точных результатов. Для оценки суммарного водопотребления в более широких про- 11 нственно-временных масштабах и с менышей точностью наиболее › перспективным представляется применение биоклиматического метода эна '"пшпве способа интерполяции биологических коэффициентов, разра- ботанной авторами статьи. `° Метод И.А. Шарова -Г.К. Льгова удобен для предварительных ;. ентировочных оценок водопотребления, когда надо получить лишь e -.,-__: ` -I-! А 25 ` Опыт расчетов суммарного впдшштребленнн в ирригации показы- / ваег, что выбор расчетной методики необходимо делать исходя из кон- | | --- PAGE BREAK --- кретной постановки задачи, при наличии исходной информации для ас четов и анализа природной и агротехнической обстановки исследуемог объекта. Литература 1. Беляева Т. В.. Местечкин В. Б. Опыт математического моделирования водопотребления в орошаемом земледелии. ВНИИТЭИСХ, 1983 2. Boponaes I'. B., Местечкин В. Б. Физико-географические основы мирования водохозяйственных балансов. М., Наука, 1981. 3. Местечкин А. Б.. Пращикин А. В. Динамика перспективного водопо- требления в промышленности и сельском хозяйстве бассейна Нижней Волги. В сб.: «Рациональное использование водных ресурсов», вып, 4. 4. Укрёпленные нормы водопотребления и водоотделения в различнь отраслях промышленности. М., Стройиздат, 1983. 5. Харченко С. И. Гидрология орошаемых земель. Л., Гндроме:тшнздат, 1975. --- PAGE BREAK --- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ОРОШЕНИЯ НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ В. Г. Пряжинская, С. А. Лернер Одним из компонентов цшрпкпй и разносторонней программы ин- : Фикации сельского хозяйства является проведение крупномасш- х работ по мелиорации земель. Масштабы и темпы мелиоратив- го строительства в СССР не имеют себе равных в мире. — Главный резерв дальнейшего увеличения производства сельскохозяй- |:| продукции - коренное улучшение земли как главного средства в сельском хозяйстве. Продуктивность сельскохозяй- ственных угодий при осуществлении оросительных и осушительных ме- л =':Ё." ший значительно возрастает. По расчетам отдела экономики B і ГиМа, произведенная на мелиорированных землях, валовая про- я сельского хозяйства по всем категориям хозяйств на 1 га пашни __ них насаждений составила в восьмой пятилетке 1034 руб., в девятой- 1168 и в десятой--1241 руб. [1]. Е еобходимо отметить, что характерной чертой аграрной политики не годы является рациональное использование имеющихся ресурсов, ‹ пкупв‚емпстн капитальных вложений. В связи с этим повышение &. ективности производства и достижение лучших конечных результа- тов-ключевые проблемы развития нашего общества. ) 'nmnemle эффективности производства в сельском хозяйстве не- посредственно связано с ростом урожайности культур и продуктивно- ст за!-„шотнпн›пдстна Такой курс закреплен в решениях майского .1"‹*? г.) Пленума ЦК КПСС, принявшего Продовольственную програм- MY, H npcm:mnaraer рациональную систему ведения сельского хозяйства, ' эщую особенности каждой зоны и требования научно-техниче- L2 «Значшдпсть мелиорации как важного фактора гштенспфпиацнн сель- скохозяйственного производства особенно возросла после октябрьского 984 г.) Пленума ЦК КПСС. Повышение эффективности производ- Тв —надача‚ решаемая на современном этапе и не теряющая своей ак- _ ›ности и при долгосрочном планировании. Это тем более важно, -:ш n речъ идет об отдаче значительных капитальных вложений в ме- = || н ЗБНБ„ПЪ )дна из важнейших задач планирования мелиораций состоит в уста- ГЁ: ении экономически обоснованных масштабов и темпов их разви- Дп:шлък_т‚г мелиорируемые земли являются составным элементом гъ‚д'н скохозяйственного производства, в основу планов развития мелио- 27 --- PAGE BREAK --- раций должно быть положено экономически обоснованное распределе- ние общих заданий по производству сельскохозяйственной продукции между мелиорированными и немелиорированными землями. Для повышения экономической эффективности мелиораций важно на_ мелиорированных землях выращивать такие культуры, которые наибо- лее отзывчивы на те или иные виды мероприятий. В то же время имеет значение и конкретный состав культур на этих землях, так как он уста-. навливается с учетом потребностей государства в различных видах про- дукции. В этой связи особое значение имеет разработка плановых ва-. риантов для обширных территорий, охватывающих целые природные: зоны, крупные экономические районы или отдельные административно- территориальные единицы, страну в целом. С другой стороны, при пла- нировании необходимо сопоставлять мелиоративные мероприятия €O всеми другими способами получения дополнительной продукции, чтобы выбрать наилучший вариант [2, 3]. Метод сравнительной экономической эффективности капитальных вложений хорошо согласуется с использованием методов экономико- математического моделирования. Экономический анализ оптимальных перспективных планов разме-_ щения водоемких сельскохозяйственных производств позволяет обосно- вать основные тенденции развития орошения в крупном регионе. В статье анализируются расчеты, выполненные для условий Северного Кавказа, где орошение является важным средством получения высоких и гарантированных урожаев. Планирование развития и размещения орошаемых земель осуществляется для двух уровней развития с по- мощью линейной динамической модели. Модель позволяет проанализи- ровать варианты развития сельского хозяйства Северо-Кавказского эко- номического района (СКЭР) в динамике, обосновать размещение орошаемых площадей в разрезе семи административных единиц. В ус- ловиях Северного Кавказа велика роль богарного земледелия. В модели учтено возделывание культур на неорошаемых землях и предусмотрена возможность трансформации земельных угодий разного вида. Необхо- димость создания в стране зон гарантированного производства зерна, B TOM числе кукурузы, а также создание надежной кормовой базы на Северном Кавказе в перспективе возможно за счет развития орошения. Однако в регионе довольно напряженная водохозяйственная обста- новка. Основные водоисточники региона -реки Дон, Кубань, Терек, Су- лак, Самур, Кума. Собственные водные ресурсы в бассейне Дона, выде- ленные на орошение земель, при планируемых темпах развития мелиорации будут исчерпаны практически к 1990 г. Дальнейший рост орошаемых площадей в Ростовской области, Краснодарском и Ставро- польском краях возможен только за счет переброски стока из Волги в Дон. Ростовско-Краснодарский канал предназначен для подачи ВОДЫ из реки Дон на массивы орошения, расположенные в междуречье Дона_ и Кубани в административных границах Ростовской области и Красно- 28 --- PAGE BREAK --- 6с (1) 20 (хеш) шш ‘го = (2) 4 -енс олоняктишинии ики OJOHAI'BWHONEW HHHENOIMLO € LHOLO00 ‘MHHTEL0] BaloTodsHodn Hflwm _."' ‘19бАа КЯЯ вялоПоЯсиойп РИуИоМВИ — ‘worran @ erdoe ealowosenodu WAWHONEW - rlediee xmuHaTeandn XHdeWWAY WAWHHHW — *_ илооняшеиилно чоиботийхя ONIrONOOH ВоТЭКЕчНОНОЙ ° льр и & вн HIDOHMEXOdA WOHHIXHHD пнш -1981000 9 oHdot eH MeAdANAY M I9MMHOMII MOWHMEO BI (%407 BH) ч эчнякгализойо эмМнноэжино «лЕнэЙмИйЙП OHMOWEOH OLh m_nnnd]_[' "QHEEH BOLOIBIBE ИОМЭП Я еНнОиЛой и ПИ xrHarLed LoMHHWT e stadeed Я ИИПУЯАТОЙП АНлОПОНЕНОЙП оП щ 'Аноиеа оп иошэп я и эпинига ионяитейтоинииШ -вя # вПноф олонвитейоигом эингов2о зониелсоп хитотежейто ‘хе эжме!. в ‘иьеШеб MHIHA( smasren wormoiAduwdod ‘exorrg Walmoik BOLOIEBHHI2900 €MD оП woran Я eviHoendol xMHHoWadg QO ‘Hi ONTIFO¥O9H XHImodedrLledxo ‘dad doHMaoowg daoadfoad x9HTOE -OEqIFONIOH HWHITIOIEGIMEENON ‘HWEHHIHGRdS EOLOIBAIGEKED 19ПИНИГЭ ЭМ -ediomnumre эннойХ мотжех вн "WOXOoJ (007 OlIAHHeEEEH OHAOLDOA ‘A8 -иляэпойэп OIKHHARILO H "1 0661 HaaodA вн колотоэн эиненойин Ё `ЧООу келошАНИ-оНоЕ -Э И кВЯоНИ120()-Ой2927) ‘sedodedireq-oHurdegey| ‘BedoHBLIAIR]T ‘4 BEN090190J ‘sedy mm¥oaronodael) v pudoderoHoedy] :WEITHHHID A -edIOHHMWIE икео оп онэнкгошчя иипеи@офни эинечобизейту ' (IWINE) чкоПоР оТАЯОЭБИЛЕРОТВИ … и -ОНОЯЕ "dolakovd EUT OIAHHEBHOEIIOUOH эПиЯ иОПОО 4 Wakeudaried +ai’ ‘e¥oda], HHAX seirk) uyad eNOL> godimMoen widodogadau wolsnk o шшгннвс!х‹п’п'щ -э12И2 B¥OLY uuHegodurrfiad woHron wudn HIXOWEOE HOUBITIONT х19) -000 1200 нэйэ], ихэй энизоово Я ‘ноженея впка игоонао2опо иС m suHadumoed ‘nnegdy ихой ачносин & erefodrul олоняколинЭПоЙП: ваточколнойло чпикинвахогов ханнон епк@ вялочкалио@о и ш_:нш HalDOMWD EHHORHIrREA wWalfu ИХЭ лО10 suHesodHurAlad WaHHAILC AL oHeeEad suHamodo ¥uT MHegAy doadAidad xigHTOs X1awaeleironded э -ЭН д ‘Mirog mdad soodAosad хлянпов киноБЭеиЙт 1э52 ВЕ пнщанпш -2t УНЭВШОдо эилиНева зоняиллЭНойэн 929ПЕ "goodAoad xigHITod тогваллянон виейн someoloeH 4 kedy osododronodaer)) ннпцнг ч -п/КовЕ Э19НЬО1209-Ойэват) НО[ я ИО ичоойдойэп эсво вн эвая и --- PAGE BREAK --- Адх-і'-.-"'дтн{„. Bl’ A3X+A¢5-{..Bz, Х‚ К H: S;D " А,Х + А.И < В,. Здесь А, — А,—-матрицы нормативов затрат и продуктивности; В,, В, В, -векторы плановых заданий и ограничений ресурсов различного ви- да; Х —-площади, занимаемые отдельными сельскохозяйственными куль- турами на богаре и при орошении; У-поголовье различных видов скота и птицы; И-водные ресурсы, дифференцируемые по районам СКЭР. и пастбища) и разной категории (требующие реконструкции и т.д) Составляющими — вектора удельных затрат С =С(С у+Су Си С; являются: 4 С -сельскохозяйственные издержки в растениеводстве в расчете на 1 га возделываемой площади; Су-затраты на производство единицы живот- новодческой продукции; Су-удельные капитальные вложения и теку- щие издержки на регулирование, транспортировку и подачу воды, на переброску; Су-удельные капитальные вложения и издержки на рекон-. струкцию оросительных систем и мелиоративное строительство. Уравнения ЭММ носят характер балансов производства и потребле- ния продукции сельского хозяйства, использования органических ресур- COB воды, земли, кормов. Введены специальные уравнения, характери- зующие освоение мелиоративного фонда и имеющие вид: Ёдр =8, + AS' — для уровня 1990 г., (3) Sop = $ор + А$"-для уровня 2000 г., @) где Sup И Sop— прпшаемые земли для первого и второго уровней разви- тия; А5! и а5Н ° 20 й Sup в уравнениях (3) и (4)-земли существующего орошения на уровни 1981 и 1990 гг. соответственно, требующие капита- ловложений только на реконструкцию, Ирригационный фонд района на современном уровне составляет 15226,9 тыс. га (99,1% от общего мелиоративного фонда). В районах, где в современных условиях развивается осушение (Краснодарский край, Ростовская область, Северо-Осетинская АССР), фонд этих площадей не-. велик, поэтому правомерно рассматривать только орошение, считая его_ основным видом мелиораций, проводимых на Северном Кавказе, По сравнению с существующим уровнем продуктивности на ороше- нии в перспективе к 1990 г. урожайность предполагается увеличить в 1,5-2,5 раза (по различным культурам), к 2000 г.-в 2-3 раза в соответ- ствии с проектными проработками по рассматриваемому региону. Ис- 30 --- PAGE BREAK --- ° при расчетах нормативные уровни урожайности на оро- 1 amm в сравнении с урожайностью на богарных землях г. приняты по зерновым культурам выше в среднем в 1,8 раза, по —в 1,5-1,6, по в:аргтпфвшо в 1,4-1,5, по ъшрмпвшл в среднем ый по критерию «минимум приведенных затрат». 'нализируем структуру растениеводства на орошаемых и бо- _'иъшц для четырех уровней развития: двух базовых- 1970 1980 гг. и двух модельных-1990 и 2000 гг. (табл. 1,2, рис. 1,2). Площадь орошаемых сельскохозяйственных угодий за период с 1970 Таблица 1 Структура орошаемого земледелия на Северном Кавказе | "____„ ' Годы Культуры, угодья s 1970 1980 1990 - 2000 * — всего 50,4 46,4 44,5 48,5 1 числе тшеница 23,2 12,2 11,2 139 за 58 7.3 18,9 22,2 . 12,9 19,2 12,9 10,1 е фуражные 8,5 7.7 L5 2.3 Си —всего 3,6 1,9 — — ' НЕ l? 1,1 — — ч свекла 0,9 0,8 — = H OBOLLM — BCETO 8,8 7,1 7.3 5,8 числе ‚ ' 1,1 0,8 1,8 1,3 Ё 7,7 6,3 3,3 4,5 1€ — BCETO 37,2 44,6 48,2 45,7 ашни 100,0 100,0 100,0 100,0 - 84,2 88,0 77,3 79,2 пастбища и 2,0 З,1 17,5 129 ние насаждения 13,8 8.9 5,2 1.9 озугодий 100,0 100,0 100,0 100,0 31 --- PAGE BREAK --- Таблица 3 Структура богарного земледелия на Северном Кавказе Годы Культуры, угодья — - 1970 1980 1990 2000 Зерновые — всего 49,9 53.5 72,2 712 в том числе " озимая пшеница , 30,2 344 35,7 349 яровые 3,0 3.0 8,2 89 кукуруза 2,0 3,0 3,5 08 зерновые фуражные 14,7 13,1 24,8 266 (без кукурузы) . Технические - всего 0.8 9.6 8.0 90 в TOM числе подсолнечник 83 7.9 5.5 6,5 сахарная свекла 15 127 25 2558 Картофель н овощи — й всего 2,1 2.4 1,1 1,0 B TOM HHCIC OBOLIH 1,0 1.2 0.5 04 картофель 1,1 1,2 0,6 0,6 Кормовые - всего 30,2 26,1 115 11.7 Пары 8.0 8.4 T2 7.1 Итого посевов 100,0 100,0 100,0 100,0 64,1 62,8 65,3 67,0 Естественные кормовые 34.8 36,2 324 318 & угодья : Многолетние насаждения 1,1 1.0 2.3 12 Всего сельхозугодий 100,0 100,0 100,0 1000 по 1990 г. увеличится на 117,0% и составит 11,4% от общей площади суммарных сельхозугодий (богарных и орошаемых). К 2000 г. площадь орошаемых сельхозугодий по сравнению с 1970 г. возрастет на 19'1.1 _ и составит 15,19, or общей площади суммарных сельхозугодий. Удельный вес орошаемой пашни, составляющий в 1970 г. 84,2% от площади орошаемых сельхозугодий, к 1990 г. уменьшится до 77%, @ в 2000 г. составит 79%, что связано с ростом площадей, отводимых под многолетние насаждения и культурные пастбища. Наибольшая доля пашни в сельхозугодьях в среднем за 1970- 1980 гг. приходится на Крас- нодарский край (97%), на втором месте-СО АССР (92%), далее следуют КБ АССР (88%) и Ростовская область (87%). В соответствии с опти: 32 --- PAGE BREAK --- Рис. 1. Структура пашни на орошаемых землях в СКЭР. Рис. 2. Структура пашни на богарных землях в СКЭР, ОА N | - ) ПА Е - О Рис. 1. / ОА e )\ 1970 " нн нЫ RS = e от о НННо лн о ЦО о Н ч с o = o нн Ы е ж н нЫ о == — 2000 ОСН - Рис. 2. ым решением в 1990 г. высока доля орошаемой пашни в КБ ‚ Ставропольском крае, ЧИ АССР (в среднем 99%), в 2000 г.-в тех Нонах (в среднем 92%). В целом по СКЭР за 10 лет (с 1990 по '000 г.) орошаемая пашня увеличится на 37,5%, площадь орошаемых сельхозугодий —на 34,1°%. В структуре растениеводства на орошаемых землях как в совре- ных условиях, так и в перспективе (табл. 1, рис, 1) преобладают зер- Hi M“l‘II:nn этом доля озимой пшеницы с 1970 по 1980 г. имела тенден- к снижению (с 23 до 12%). В соответствии с расчетами по модели ровне 1990 г. сохраняется тот же уровень (11%), а к 2000 г. он возра- T 10 14%. Ярко выраженная тенденция к росту характеризует куку- рузу на зерно (с 5% в 1970 г. до 22% в 2000 г.). Это полностью согла- › зерна кукурузы на орошаемых землях. Доля риса изменяется ч!';шн образом: с 13% в 1970 г. имеет тенденцию к возрастанию 50 г. до. 19%, далее снижается до 13% в 1990 г., до 10% в 2000 г. Доля овощей и картофеля также имеет тенденцию к сокращению -с 33 --- PAGE BREAK --- 8,8% в 1970 г. до 5,8% в 2000 г. Кормовые культуры в 1970 и. 1980 гг. за-_ нимали 37 и 45%, а в последующие два десятилетия в среднем 487% Однозначно объяснить эти тенденции трудно. Сокращение доли ря- да культур вызвано, с одной стороны, ростом их урожайности и ростом площадей орошения в целом, с другой стороны, тем, что в связи с огра- ниченностью водных ресурсов и в целом благоприятными климатиче- скими условиями Северного Кавказа часть культур можно и даже нуж- но выращивать на богарных землях. - Культурные пастбища составляют в среднем 20% от площади оро- шаемых сельхозугодий. Площади многолетних насаждений невелики; они составляют в среднем 5-&%. Далее рассмотрим тенденции, наметившиеся в структуре богарного земледелия за анализируемый период-с 1970 по 2000 г. (табл. 2, рис. 2). В целом растет доля зернового клина-с 49,9% в 1970 г. до 71,2% в 2000 г. Такой рост происходит в основном за счет увеличения в струк- туре зерновых доли фуражных культур (¢ 14,7% в 1970 г. до 26,6% в 2000 г.), что связано с необходимостью создания в регионе устойчивой кормовой базы для дальнейшего развития животноводства. В то же время наметилась интересная тенденция по кукурузе, которая выделена из состава фуражных культур. С 1970 по 1990 г. ее доля возрастет с 2% до 3,5%, а к 2000 г. резко упадет до 0,87;. Это связано с тем, что данную культуру, хорошо отзывающуюся на полив, выгоднее выращивать на орошаемых землях. Доля технических культур претерпевает за рассма- триваемый период небольшие колебания, в среднем составляя 9,1%. Доля картофеля и овощей имеет тенденцию к снижению (¢ 2,1% в 1970 г. до 1% в 2000 г.). Выращивание овощей на поливе обеспечивает получение высоких и гарантированных урожаев этой важной культуры, Доля кормовых культур в посевах снижается (с 30,2% в 1970 г. до П,Т% в 2000 г.), так как кормовые культуры хорошо отзываются на орошение, Доля пашни в площади богарных сельхозугодий в 2000 г. несколько возрастет (на 2,9%) по сравнению с 1970 г. Доля многолетних насаждений невысока —- составляет порядка 1-2%, Естественные кормовые угодья имеют тенденцию к снижению (с 34,8% в 1970 г. с подъемом до 36,2% в 1980 г. и до 31,8% в 2000 г. Проанализируем структуру животноводства на перспективу (1990 и 2000 гг.) в разрезе административных единиц СКЭР и выход животно- водческой продукции в расчете на 100 га земельной площади (табл. 3}. Наибольшее поголовье крупного рогатого скота приходится на Ро- стовскую область и Краснодарский край. В 1990 г. доля этих районов в общем ‘поголовье СКЭР составит соответственно 36,5 и 30,9% в 2000 г.-35,% и 29,4%. В этих районах высок удельный вес свиновод ства: в 1990 г. соответственно 40 и 37%, в 2000 г.- 39,5 и 38%. Доля овц водства высока в Ростовской области и Ставропольском крае: от об го поголовья СКЭР составит в 1990 г. по 36.4, в 2000 г.-40 и 33% птицы наиболее высока в Ростовской области: в 1990 г. составит 453'"‚›'?_ ]:| 34 --- PAGE BREAK --- 35 e e Н оОВ ЙОЙ МАа ое мб в Н N ‘HHTOILE0X91raD 81600900969 586 820 686 0689 566 TVE LLT 180 STT 900 511 6Ty 6SE BIQQ| н BNONOW Yoxmg п ‘ииГолАБОхЯо 1101600901 560891 11 501 960016 0& TZ 101 S6 I8 кЫ ЯИ Ы 001 BH EOBW ТохМЫ Э'я п ‘(9огол ойнного/ KHIo вн 66600596 ¥IS 015 9UL ITS #'SS LIS %5 в5р 09 56° 0%9 286 415 015 имвиМох «пооннаБепо200) 001 001 It Lt 8T TE €€ I St It 't €sv 191 951 087 0z BOHL] 001001 66 5% 80 90 L1 61 SE LE1 ОР L9 TEE ¥9E 99 b9 HnaQ 01 001 9t б 0T 0T 6T LT T1 01 6 86 Il b L6 99 ичнив:) 001 001 LY 9% 6T LT €'t T& 09 L9 8% 695 0%1 КЫ 6с 606 Lowo wrareiod HraHIAd ) ои ‘BELD -fogonLogmy edirkdin e e R s e e e e ЁЁ_ЁЁ_ЁЁ_ЁЁ_ЁЁ_ЁЁ_ЁЁ_ЁЁ_ н ооа МЕ e = UiV D e Ь ВОН ВО е ОНОа А Y NS dOOV Я0 4ОУ Hedy BEXOMAI — ВЕХОНИГООО) ЕВХОЙвяшеЯ JDOV BEXOD — чловкоо -— иизочкоп — ив@х низо HIALBERNO] | «ЕМО -HY-OHIWp -odosa) -ommrdegey] -нв1021е]] кехоно1о04Д -odawi) -devomoedy : - - e i в - г - 1 " - - . й Ч ; за e R Y = W от ™ ——— — от . н 9 К = ы 1 т --- PAGE BREAK --- в 2000 г.-43,1%. В Дагестанской АССР овцеводство составляет на перс- пективу в среднем 14% от общего поголовья СКЭР. Наибольшим количеством кормов, производимых в расчете на одну условную голову в 1990 г., характеризуется Ставропольский край, на втором месте Ростовская область, наименьшим-ЧИ АССР, в 2000 г. наибольшим -СО АССР, Ставропольский край и Ростовская область, наименьшим - ЧИ АССР. Высокая обеспеченность кормами позволяет размещать значительное поголовье разных видов скота и птицы в Ро- стовской области, краях, Дагестанской АССР, В табл. 3 приводится также выход животноводческой продукции на 100 га сельхозугодий. Наибольший выход мяса отмечается в СО АССР, Краснодарском крае, Ростовской области; наибольший выход молока также в этих районах. На рассматриваемые показатели оказывает влия- ние целый ряд факторов, такие, как структура отрасли животноводства, структура кормовых угодий и их продуктивность, плановое задание по производству продукции животноводства и т.д. Оценивая роль орошаемого земледелия на Северном Кавказе, необ- ходимо обратить внимание на тот факт, что на орошаемых землях СКЭР, составляющих к 1990 г. 11,4%, к 2000 г.- 15,1% от площади сель- хозугодий, будет производиться: в 1990 г. весь рис, 15% зерна в целом, 60% кукурузы на зерно, 75% ово- щей, 46% картофеля, 15% фруктов, 49% винограда; в 2000 г. весь рис, 21% зерна в целом, 91% кукурузы на зерно, 82% ово- щей, 44% картофеля, 50% фруктов, 68% винограда. В среднем 30% про- дукции животноводства производится за счет кормов, получаемых на орошаемых землях. Оценка стоимостных показателей, характеризующих различные сто- роны процесса планирования, позволяет получить более полную карти- ну перспектив развития сельского хозяйства рассматриваемого региона с учетом доли орошаемых земель в общей площади сельхозугодий. В табл. 4 приведен ряд таких показателей: — выход валовой продукции растениеводства и животноводства с оро- шаемых и богарных сельхозугодий на 1 га в стоимостном выраже- нии; — чистый доход с учетом налога с оборота на 1 га всех сельхозугодий; — выход продукции с орошаемых земель в стоимостном выражении на 1 рубль капитальных вложений (капиталоотдача); - выход продукции с орошаемых земель в стоимостном выражении на | м° безвозвратного водопотребления (водоотдача). Наибольший выход продукции на 1 га орошаемых сельхозугодий в денежном исчислении в 1990 г. возможен в Ростовской области и Краснодарском крае, наименьший-в ЧИ АССР. Соответствующие показатели для 2000 г.: наибольший выход продукции в Краснодарском крае и Ростовской области, наименьший -в КБ АССР. По сравнению с выходом продукции на 1 га богарных сельхозугодий выход продукции 36 --- PAGE BREAK --- e i S " A ot wASS P twe kLS B AW B M e L SR S 920 0120 920 610 990 820 560 250 160 170 970 £T0 270 810 570 - 610 ofd/ofd ‘enerLoorOg SE0 PE0 520 100 550 820 250 9T0 6РО 650 €0 180 070 220 980 860 04d/ohd ‘eneriooreimuey €1€ 09T 96T IST 98000516 60 TLI 115 91 LbT 561 27 581 6585 €IS #Ч#100 — 6910006500#95 892 968 00686 996 15 268 900 598 TLL POS 05р с9б — 659 эинэтодо — #1/04а ‘unroiicoxaran el | ВН 2100000 Э viowren WOL3hA 9 TOXOU HMLIINHE E6E Ot 059 0085 90F 199 9956 105 626 850 656 905 160 OLZ €65 LES edeiog - ¥opl 8101 2511 598 6651 266° 1201 166008051 1261 2851 6251 L811 6L01 SILI LIl .…….‚_……__„………_„…Ё_Т B1/OAd “HHI -0JAE0XIUA0 BI'| вн HHN -#frodu woaores wToxmEg Yore 'HHITOIAEOX “qU30 HUBIMOUU HImQo 4 ISt ¢ %W ч__н‚.__.‚п.…… 860 590 670 016 9560 66 89 LTI 9% В1 &%1 чкокоЕ хмМиовтОФо кко] —mmm — 000C 0661 0002 0661 0002 0661 0002 0661 0002 0661 0002 0661 0005 0661 0002 0661 422% dODV dODV iedy BENOMAL EENOHHL20Q kexadesireq 4Oy sedd — «ловгоо HHNdqron geds g HIALBEENO] | - dEXD — -нИчонэвэр -odesa) — -ОниПвову -нв12249]] квуово1оо0Д -odavi) -dewomoedy _ --- PAGE BREAK --- с орошаемых сельхозугодий в среднем выше в 4—6 раз. В то же время в [1] отмечается, что продуктивность орошаемых земель при современ- ном уровне их использования примерно в 5—6 раз выше продуктивности земель, где эти виды мелиорации не применяются. За период с 1990 по 2000 г. наибольший прирост выхода валовой продукции отмечается в СО АССР (61,2%) на орошаемых землях, в ДагАССР (25,2%)- на богарных. Чистый доход с учетом налога с оборота на 1 га орошаемых сельхозугодий будет наиболее высок в 1990 г. в Ростовской области, на втором месте ДагАССР, наиболее низкий -в ЧИ АССР; в 2000 г. будет наибольший в Краснодарском крае, СО АССР и ДагАССР, наиболь- ший в КБ АССР. Что касается богарных сельхозугодий, то на них на- иболее высок чистый доход в расчете на 1 га в Красноярском крае, где климатические условия позволяют получить высокие урожаи и на бога- ре, наименьший — в ДагАССР, где довольно засушливый климат требует развития орошения, что поддерживается приведенными выше показате- лями, характеризующими доли орошаемых земель в общей площади сельхозугодий. Наибольший выход продукции с орошаемых земель на 1 руб. ка- питальных вложений в 1990 г. приходится на Ростовскую область и ДагАССР, затем следует Краснодарский край; в 2000 г. наибольший в СО АССР, Краснодарском крае и Ростовской области. «Замыкаю- щим» по показателю выхода продукции с орошаемых земель на 1 руб. капитальных вложений на обоих уровнях планирования является Став- ропольский край. Одна из причин этого связана с ростом капиталовло- жений, кроме того, появляются дополнительные капиталовложения вследствие осуществления переброски Волга - Чограй. Показатель, характеризующий использование водных ресурсов на орошение, будет наибольший в 1990 г. в КБ и СО АССР; в 2000 г.-в СО и КБ АССР, наименьший -в Ставропольском крае. Величина данно- ro показателя определяется структурой водоемких — сельскохозяй- ственных отраслей, рассматриваемых в задаче. Литература 1. Дмитриев В. С. Экономика мелиорации земель. М., Экономика, 1984, 134 с. 2. Зузик Д.Т. Экономика водного хозяйства. М., Колос, 1980, 400 с. 3. Пряжинская В. Г. Математическое моделирование в водном хозяй- стве. М., Наука, 1985, 135 с, --- PAGE BREAK --- е ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ВНУТРИГОДОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ \ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА ВОДОСБОРОВ РЕК К В БАССЕЙНЕ ИРТЫША il [0 Т.М. Гельбух, Т.Н. Кутенкова Yoy — Воды суши находятся в непрерывном взаимодействии с окружающей природной средой, и возможные нарушения гидрологических особенно- ‚ стей территории, возникающие в результате хозяйственного использо- ‚вания речных систем, определенным образом отражаются на экологиче- If йх взаимосвязях, присущих данной местности. В связи с отмеченным разработке определенных водохозяйственных задач должны предше- ‚ствовать исследования характера устойчивых естественных изменений ю эсновных составляющих водного баланса, формирующих характерную _'‚_ для данного района экосистему. ™ &ншшз ‚закономерностей пространственно-временных изменений со- ‚ ставляющих водного баланса бассейнов рек Западной Сибири вызван Ё_ еобходимостью получить информацию по водному балансу отдельных частков разрабатываемого Обь-Иртышского водохозяйственного ком- .чп .... са, в пределах которых формируется боковая приточность OC- внш: водотоков. В связи с этим были проведены исследования по вы- --л. елению относительно однородных по водному режиму районов внутри зассейна р. Оби [1]. В настоящей работе проведено аналогичное райо- чирование водосборов рек в бассейне Иртыша. Для выделенных райо- нов описано характерное для них внутригодовое распределение соста- гп_ ляющих водного баланса. Вппрпшм водного баланса Западной Сибири и условиям формиро- н здесь стока посвящены работы, различные по своей направленно- ст И использованному материалу, где приведены данные по составляю- тш- водного баланса гидролого-климатических, физико-географических №|Юдннн зон. В данном исследовании закономерности простран- ственного распределения элементов водного баланса водосборов рек бассейна Иртыша рассмотрены на основе проведенного по единой ме- тодике районирования отдельных составляющих баланса в соответ- 1 с их внутригодовым распределением (в среднем за многолетний пег 1 д:[, ALIPHMEHHTE/IbHO K BbINCJICHHBIM pallOHAM PACCYMTAHEI BEJIHYHHBI CJIOEB эднемесячного стока, осадков и испарения, их процентного распреде- ления от годовых сумм и модульных коэффициентов (К)-характеристи- Г."-.':‘-„:г эостранственной изменчивости составляющих баланса по террито- рии рассматриваемого бассейна. & 39 --- PAGE BREAK --- В использованной для районирования объективной методике, под- робно описанной в работе [4], задача классификации группы характери-. стик, принадлежащих какому-либо объекту, решается с позиции теории. распознавания образов. Не останавливаясь на' описании использованно- го математического приема, следует лишь напомнить, что решаемая данным методом задача районирования сводится к разделению множе- ства объектов на группы, степень сходства внутри которых по класси- фицируемым признакам относительно велика, а между группами, на- оборот, относительно велико различие. Степень сходства (или мера различия) отдельных объектов-водосй > POB TIpH DACCMOTPEHHH TEX HWIM HHBIX HX XapPaKTEPHCTHK OLICHHBAIACH функцией Y(d) = I 1 {1. + од2 ° где а- коэффициент, характеризующий скорость убывания Y(d) (B ma- шем случае принят равным 0,1); 4-так называемое евклидово расстоя- ние -— мера сходства в многомерной статистике, исчисляемая по формуле: йт = I/E (Xim — xirl}z- (2) Здесь хр —-значение 1х балансовых характеристик т-го водосбора; х —- аналогичная характеристика л-го водосбора. Для проведения районирования составляющих водного баланса в бассейне р. Иртыша использованы данные по внутригодовому распре- делению стока, осадков и испарения, приведенные в работе [2], по 34 водосборам, охватывающим площади от 3 до 118 тысе. км?. За пороговую величину функции У(@), как и при районировании эле- _ ментов баланса р. Оби [1], принималось преимущественно ее значение, равное 0,8; внутри образованных районов, если представлялось воз- можным, выделялись подрайоны с более высокой мерой сходства ме- жду водосборами. Районирование водосборов по характеру внутригодового распределения стока По характеру внутригодового распределения стока в бассейне р. Иртыша выделено 8 районов, разделенных дополнительно на 12 под- районов. Первые два района объединяют правобережные горные прито-_ ки р. Иртыша, слои годового стока которых достигают 500—550 мм. |- П районы-водосбор самого водообильного притока Иртыша — р. Убы, берущей начало в области вечных снегов. Годовой сток PEEH составляет 567 мм, наиболее многоводным является период апрель- июнь, когда проходит до 70% годового объема вод. 40 --- PAGE BREAK --- Ш район образует наибольшая по площади водосбора из правобе- режных притоков р. Омь. Водность Оми (40-50 мм годового слоя) зна- чительно ниже, чем рек предшествующих районов; около половины все- го стока приходится на май, в зимний период слой стока с водосбора составляет менее 0,5 мм. 1У район занимает обширную территорию засушливого юго-запад- ного участка бассейна р. Иртыша и объединяет большую часть водо- сборов рек Ишима и Тобола и их притоки. В соответствии с особенно- стями внутригодового распределения стока выделено 3 подрайона. Годовой слой стока с водосборов этого района HE превышает 20—30 мм; на протяжении 9 месяцев величины его составляют менее 0,5 MM H лишь в период апрель-июнь на водосборе Ишима они дости- гтают 12 мм, а в бассейне Тобола -6 мм. В верховьях этих рек годовой слой стока достигает порядка 20—30 мм, наибольшие расходы воды по- всеместно наблюдаются в апреле и по величине они близки к годовому стоку. V район объединяет в основном левые притоки р. Тобола, берущие начало с Уральских гор; годовой сток достигает здесь 65-95 мм. По особенностям распределения стока район разделен на три подрайона, лишь в одном из них (р. Тура -г. Верхотурье) величина стока увеличи- вается до 160 мм. У! район, разделенный на два подрайона, входит р. Исеть с ее прито- ком р. Миасс (исключая верхний участок бассейна). Годовой слой стока этих рек всего 35—55 мм. Наиболее многоводным является в первом подрайоне апрель, а во втором-май, когда проходит 3040% годового объема речных вод. В период межени слой стока составляет 1-2 мм. УН район занимает северную облесенную и заболоченную часть пра- вобережья р. Иртыша. Сток с этого участка бассейна относительно вы- сок - 120-145 мм в год. Наибольшие его величины наблюдаются в мае (50—55 мм), в летне-осенний период они He падают ниже 6-10 мм. УШ район — северная часть левобережья р. Иртыша, включающая во- досборы р. Тавды с притоком р. Сосьвой,-подрайон УШ.1; р. Конды — подрайон УШ.2. Несмотря на имеющие место различия в характере во- досборов и в годовых величинах стока соответственно 164 и 131 мм, особенности внутригодового распределения стока этих рек достаточно близки. В период наибольшей водности (май-июнь) проходит порядка 5065% годового объема вод, в месяцы летне-осеннего периода слои стока колеблются в пределах 6-16 мм. Годовые слои стока по районам меняются от 300-570 мм в районах, объединяющих реки горных и предгорных участков бассейна, до не- ‚› скольких мм на засушливых его участках. В период зимней и летней межени на равнинной территории бассей- на сток исчезающе мал (до полного его прекращения), в предгорных районах его величины составляют порядка 10—20 мм (редко 30 мм). На- ибольшие величины месячного стока, составляющие 150-190 мм, на- 41 --- PAGE BREAK --- блюдаются в пернод половодья в Ги П районах, пбъешшяюпшп 3010~ сборы горного и предгорного участков бассейна. В дополнение к районированию гидрографов стока был pacc Н характер изменения месячных слоев стока за холодный (нпябръ-ш | и теплый (апрель-октябрь) периоды года. - По характеру распределения стока в холодный период года в … не р. Иртыша выделены 5 районов. Наиболее обильное грунтовое пита- ние в зимний период имеет место на водосборах рек Юг‹:нЗапашш Алтая (1 район); несколько ниже оно на притоках Нижнего Иртыша (М район). В бассейнах рек Ишима, Тобола и Тары (П район) зимний сток исчезающе мал или полностью отсутствует. i) По характеру распределения стока в теплый период года в бассейне выделены 7 районов, разделенных на 14 подрайонов. Количество пировок водосборов почти совпадает с числом их, выделенных по пам годовых гидрографов стока. Некоторое перераспределение рек вну- три районов не изменило общий фон размещения полей повышенно -; стока и засушливых условий. Для анализа причин, способствующих определенному характеру вн:г тригодовой изменчивости - стока, были проанализированы корреля- ционные функции его месячных величин на водосборах некоторых рек. Как отмечалось ранее [1], на водосборах одного и того же района связ- ность рядов месячного стока может быть достаточно разной. Районирование водосборов по характеру внутригодового распределения осадков По характеру внутригодового распределения осадков в бассейне р. Иртыша выделены 7 районов. Наибольшее количество осадков (свы- ше 800-900 мм в год) выпадает на водосборах горных рек Бухтармы и Убы, при этом годовые их суммы и внутригодовое распределение су- _ щественно различны, в связи с чем оба водосбора выделены в от- дельные районы 1 и П. Ш район занимает среднюю часть правобережья р. Иртыша — водо- сборы рек Оми и Тары, а также водосбор притока Верхнего Иртыша- р. Курчум. Годовые суммы осадков здесь достигают 525 мм; наиболее влагообильный период июнь-август, когда выпадает 40% их годового объема. ГМ район-водосбор р. Ишима с годовыми слоями осадков до 425 мм; наибольшие месячные их величины наблюдаются, как и в пред- шествующем районе, с июня по август. V район включает бассейн р. Тобола, водосборы нескольких право- бережных притоков Ишима и водосбор р. Кальджир (верховье Ирты- ша). Количество. осадков здесь немного выше, чем в предыдущем райо- 42 --- PAGE BREAK --- Е ‘n: {достшш 450 мм), несколько меньше осадков выпадает в холодный '. период и больше -в теплый. VI paiion —-северный участок правобережья р. Иртыша, объединяющий ‘водосборы рек Туя, Туртаса и Демьянки. Годовой слой осадков в этом _рвйоне в среднем на 150 мм выше, чем в последних двух, с выраженным Ёнпвннем их в апреле. ‚ \П район занимает левобережья р. Тобола и низовьев р. Иртыша. Б'шптв:'г:гнин с характером внутригодового распределения осадков › выделено 4 подрайона, годовые суммы осадков в них колеблются от — 520 до 610 мм, а в верховьях: р. Туры (подрайон УП.1а)-до 740 мм. — С июня по август выпадает здесь, как и в других районах, порядка 40% годового объема осадков, наименьшее их количество повсеместно при- — ходится на февраль. ' „„‚_.. Как видно из приведенного материала, годовые суммы атмосферных — осадков по районам меняются от 820-950 мм на водосборах рек Южно- ‹і'гп Алтая до 380-440 мм в условиях засушливого климата бассейнов рек ‚ Ишима и Тобола. В остальных районах бассейна они достаточно ста- у ‚` бильны (550-570 мм), возрастая до 750 мм лишь на водосборах малых _ ‘рц‚ расположенных на склонах Уральских гор (подрайон УП.1а). ›° В холодные месяцы года количество выпадающих осадков меняется ‚ от 20-30 до 40-50 мм. В теплый период различия существенно возра- ‚стают, и наибольшие месячные суммы осадков в это время от 40-50 мм .*в засушливой части бассейна возрастают до 80—-100 мм в районах пред- шрвй. В отдельные месяцы холодного периода года выпадает 3-9% го- дпвпй суммы осадков, в летние месяцы -9-15%. Районирование водосборов по характеру внутригодового распределения испарения В соответствии с изменчивостью месячных величин испарения водо- .'-:-н оры рек бассейна Иртыша объединены в 8 районов и 12 подрайонов. `Ти П районы, как и для других составляющих баланса, занимают йнюю часть бассейна Иртыша и, в свою очередь, подразделяются дый на 2 подрайона. Годовой слой испарения с водосборов 1 района › составляет 320-380 мм, П-не превышает 225 мм. # Ш район - водосбор р. Оми. За год здесь испаряется свыше 475 мм, д эиюле-порядка 120 мм. ‚ '-П' район объединяет бассейны рек Ишима (до г. Ишим) и Тобола }Еп о г. Курган). Годовые величины испарения на водосборах района ко- леблются в пределах 350-430 мм, наибольшие - приурочены к периоду '.'*.‚-:-. чюнь и не превышают 80-100 мм. ‘V pliion включает водосборы рек Исети и Туры с их притоками. Ин- -дг ость испарения здесь существенно выше (более 500 мм), чем на 43 --- PAGE BREAK --- ъ остальной территории бассейна р. Иртыша, чему способствуют доста- точное количество осадков и благоприятный термический режим. VI paiion полностью совпадает с выделенным по характеру внутри- годового распределения осадков и стока. Годовые величины испарения в этом районе несколько ниже, чем в предшествующем, и не превы- шают 455 мм; небольшие слои месячного испарения 100-110 мм прихо- дятся на июнь. В УП район входит водосбор нижнего притока Тобола -р. Тавда. УШ район включает два притока Иртыша: левобережный -р. Конду и правобережный —р. Тару. Годовые суммы испарения в этих районах близки и составляют порядка 400-415 мм, распределение величин испа- рения внутри года несколько различается. На примере расположения полей отдельных составляющих водного баланса можно проследить их взаимосвязь, а также оценить степень влияния различных факторов на характер внутригодовой изменчивости — стока. В распределении крупных районов, объединяющих водосборы рек с характерным внутригодовым распределением элементов баланса, наблюдается достаточная аналогия. При этом однотипный характер вы- падения осадков присущ более обширным территориям. Процесс фор- мирования стока определяется как особенностями выпадения атмос- ферных осадков, так и строением деятельной поверхности водосбора, следствием чего является значительное число подрайонов. Интенсив- ность испарения, помимо тепловых ресурсов, определяется также нали- чием влаги в поверхностных слоях водосбора, что зависит от его релье- фа и характера почвогрунтов. В соответствии с этим количество однородных территориальных единиц по характеру внутригодового распределения испарения, как и для полей стока, возрастает. Исходными компонентами природных зон являются водные (осадки) и тепловые (коррелирующие с испарением) ресурсы; сток является их замыкающим звеном; связь между составляющими баланса хорошо прослеживается, Однако изменчивость величин месячного стока по территории бас- сейна Иртыша (табл.) существенно больше, чем осадков и испарения. Если коэффициенты вариации последних наблюдаются в среднем в пределах 0,20-0,40, то значения С, слоев стока в отдельные месяцы превышают С, осадков и испарения более, чем в 5-6 раз. Из приве- денных данных следует, что колебания метеорологических факторов в бассейне Иртыша под воздействием особенностей водосборов вызы- вают в величинах стока более существенные изменения, причем условия формирования стока на отдельных участках бассейна Иртыши значи- тельно разнообразней, чем на водосборах бассейна Оби [1]. С, ме- сячных слоев стока по территории первого бассейна в полтора-два раза выше, чем во втором. * — Пространственные различия в распределении элементов баланса вну- три года оценены сопоставлением хронологического изменения мо- 44 ; --- PAGE BREAK --- \[Ъ'Ё УО стто; РО с6гО - Э0 970 5ЙО 810 (70 860° 670 , 10 эннафенэи се0 000 050 520 970 610 170 80 6T0 90 550 — 950 ияте20) L 61T 6T 081 9р 61 6РЕ 861 91р 661 КЕ 651 хо15) ННЕ . TN e T S e s R W e ое ПХ IX X х ША — ПА 1А A Al " Щ П I BOHELEQ SHITIOIKIERLIOD) |||.l.||||.||1|-i|lr|.||l.| епича и *@ еннэоэво ниболн@4 Э: оп най нобоозогоя вонвуто олонгоя хнтоигяело00 (*5) чазоннынэмеу] --- PAGE BREAK --- дульных коэффициентов К, рассчитанных по соотношению между ме- сячными величинами осадков, испарения и стока конкретных районов и средней их величиной для всей рассматриваемой территории. Значе- ния К для различных элементов баланса внутри годового периода су- щественно меняютгся, т. е. вклад различных участков в осредненный фон водности всего бассейна непостоянен. Для сопоставления внутригодовой изменчивости составляющих во- дного баланса рассмотренных водосборов с колебаниями этих величин по территории временные (по 12 месяцам) и пространственные (по 34 водосборам) ряды были представлены в одинаковых относительных па- раметрах К — 1/С, и построены зависимости К — 1/С, = /(р). Из распо- ложения точек на полученных графиках следует, что вероятность по- явления в бассейне редко и часто встречающихся величин стока выше, чем соответствующих величин осадков и испарения. Обеспеченность же элементов баланса, близких к их средним значениям, наоборот, возра- стает от характеристик стока к осадкам и испарению. Литература 1. Гельбух Т:М., Кутенкова Т.Н. Пространственная изменчивость вну- тригодового распределения элементов водного баланса водосборов рек в бассейне Оби. Труды ЗСРНИГМИ, 1985, вып. 72. 2. Плиткин Г. А. Элементы водного баланса р. Иртыша и их внутриго- довое распределение. Труды ЗСРНИГМИ, 1975, вып. 17. 3. Родоман Б. Б. Математические аспекты формализации порайонных географических характеристик. Вестник МГУ, сер. географ., 1967, № 2. 4. Шимельницу И.Я., Исмайылов Г. Х., Федоров В. М. Методические oc- новы водохозяйственного районирования. Водные ресурсы, 1975, № 1. --- PAGE BREAK --- ` К МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПИТАНИЯ °° ГРУНТОВЫХ ВОД ИЛИ ИХ РАСХОДОВАНИЯ НА ИСПАРЕНИЕ И ТРАНСПИРАЦИЮ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ Е. Л. Минкин, Г.Л. Красильщиков * -Ёншма часто верхняя часть горизонта грунтовых вод на орошаемых T 4. риториях представлена связными породами - суглинками и супесями. :*ч лривнлп колебания уровня грунтовых вод (сезонные и годовые) шг зничиваются в этих условиях также зоной связных пород, т.е. в пиК _ъ… тъема уровня максимальная мощность обводненной их части превы- шае ъш:шмалънуш амплитуду колебаний уровня. При этом толща об- водненных связных пород может быть как сравнительно однородной, 4__5 и слоистой, представленной переслаиванием суглинков (легких рвн рншмптреннн режима колебаний уровня в условиях орошения пру .нимается допущение, в подавляющем большинстве случаев оправ- „1. ое, что в пределах верхней водонасыщенной толщи связных порол B …. дствие процессов выравнивания бугров грунтовых вод, образую- шщихся под каналами или поливными участками, преобладает вертикаль- ная составляющая фильтрации. › Это обстоятельство определяет закономерные расхождения в вели- (HHE напора по вертикали. В привершинных частях бугров грунтовых , характеризующихся нисходящей фильтрацией, напоры с глубиной '. паются, а на периферии бугров и прилегающих к ним террито- ение нзппрпв по вертикали в прсдвлах каждой литологической 1 связных пород осуществляется по линейному закону. Эпюра етрических высот MO вертикали в этих условиях (ось орди- вертн:алъный разрез, ось абсцисс — пьезометрическая высота) для каждой литологической разности ограничена прямой линией, угол на- клона а которой к вертикали различен для каждой разности. Эта закономерность вытекает из закона Дарси, если принимается до цдн_п о преимущественно вертикальной фильтрации в толще ‘вязных пород, а значит и о постоянстве расхода фильтрующихся в вер- К; HOM направлении грунтовых вод. _ -..:-.. вость величины напора по вертикали, несмотря на ука- ный выше закономерный характер этой изменчивости, создает опре- 47 --- PAGE BREAK --- жине, в той или иной мере вскрывающей горизонт грунтовых вод, их уровень устанавливается выше или ниже истинного уровня, в зависимо- сти от направления вертикального фильтрационного течения. Для усло- BHH, когда верхняя часть горизонта грунтовых вод представлена сравни- тельно однородной толщей связных пород, задача решается просто. Детально она рассмотрена в работе Е.Л. Минкина [2). В настоящей статье предлагаются методика установления истинного уровня грунтовых вод, верхняя часть горизонта которых представлена слоистой толщей связных пород, и основанная на этом методика опре- деления питания грунтовых вод или их расходования на эвапотранспи- рацию MO данным ‚ наблюдений за режимом колебаний истинного уровня. Определение истинного уровня грунтовых вод Рассмотрим разрез верхней части горизонта грунтовых вод, приве- денный на рис. 1. Здесь выделяется три прослоя связных пород (сверху вниз): суглинок средний, супесь тяжелая и суглинок легкий. Ниже лежат пески, где движение грунтовых вод преимущественно горизонтальное, а величина напора по вертикали в каждый момент времени может приниматься постоянной, Для каждого из прослоев формула Дарси имеет вид: q = ki— = const, (1) где: д-фильтрационный расход по вертикали; К;, т;—-соответственно, коэффициент фильтрации по вертикали и мощность соответствующего прослоя; Ай;-разность напоров в кровле и подошве этого прослоя на момент определения величины 4. Составив выражение (1) для каждого из трех прослоев и последова- тельно приравняв их один другому, находим величину Н, - превышение истинного уровня грунтовых вод над кровлей песков в данный момент времени 3 3 1 т Heo(5 ) )) Но= _2%__3—. (2) р + Ё. где Н-соответствующий этапу времени напор на кровле MECKOB. Из выражения (2) очевидно, что для любого числа л прослоев 48 --- PAGE BREAK --- ! | ! | I | ! | ! | ! ! > Т…‚_._іі._„ 1|IL 1 | N G o N e ] o SR L = s й i B Вр e --- PAGE BREAK --- 1 o 05 b (<) =l (.-.-Ё- ЕЕЕа .._}"'..) inh + H ' [ ВПИя O EJLIEIM - -oduf (g) enuaxedmla (| oud) v =Tw И с = и udu oLk ‘91BERNOL OMIJ][ ‘Toa x1go1HAdl gHaodA OIOHMOWEOA OHAUBWHHHW 2¥HH BUMO XMH €M EBHxd2d mMooin ‘wotedgo wiyel Todou xmHesey gaordodu xmuxdsm хАяП €M OlaHMMH Xewaradu a ханнажотопова ‘хеяьол. хядюпг хАат 9 (102199 ХИЯоЭБИйлЭРОЕЭчи иши) ой -ошен заниБикэя яленс оньолелоог яэвьАко JMIDHHITIGI0Q 8 H OWHITOXQOH ° мчниьигоя киноЭкЭПойпо кшт' эвьАко wole g ‘Todou XMHEssd €aordodu хинхОбэя хАяп 291r0Q эн яшиш тавямЫвяхвЕ ПОЯ XidoiHAdl snaodA uuHBQ -ЭГОЯ BHOE ‘orMdedu Ne) "EOLIBKIAQO ОННоНЛОЭПАЭ ВЫеШВЕ ОЗОВЬ ВИЧОЭ9 ‘oNeHIO ‘хкиНОко/ хМНнЯктой g WIIHXOWEOSIH MWXdahHINRdU EJLIPHIIERNO 0Le WeHHhHALI WIIHH HI'H W2L Ol daehAlrd okd ¢ 'wod XraolHAdI BLHOE -ndoJ mioes uaHxdaa € vodon xigHergd gaoidodu X204 HIdOHMOW M MHnedL -чкиф 19лнэипиффеомя 19HII9EEH 91190 MH¥MUOY OLlh ‘WOL 4 LHOLJ0D XHH £H J0HEOHI() "4.1990TKaH X19HE29d20 workd 3 OHEBEKED WOQODOID ЭПЯЯ WITHHED -ипо vos xggoiHAdi sHeodA кинэжокоп OJOHHMLOM aHHAIraTaduQ ‘виюйя ooHHEIRE BH O] I9HHRHIOE JHHIWEHE J0WONOH WHIOXEH (Е) эинажеанчя g (р) sardwdod ou s0HHEIHRD „топ ‘эиноБенЕ ЯИЯтлОГО]] "Kordodu olore uvnedidrud iHanmmdheor—9y в о ча» EOLD HOAMOTOU TeH HMhOL Hole ouHammdadu-v wModorox & Р : Г+ =! аЙ р 1 ® B = rar&wdod on Harrarradio члчо тхэжом roxoed yranHoumedLarHd Yewna Kxdaad Awredou on mowrdodu 4LBLHRD HIDD) «4» dIWOH WIITIOIDWH ‘эокоойп я конэтЕтОхВн ‘эльо. 9 нэкэПойцо „Н Чошен еглох ‘эвьАко & ‘rodon XIMHEEED soiraodil OJOHHIHIOEQO 0J0QOIIr AMKOL HOQOIL 8 AL0JI98 O1¥0aRHd LOWOEITL иги douen ewada o о1Е vH 9iHraraduo ‘н vdouEH OWHIWOL ‘OHROLBLIOT H омитохооэн олэнтэкооп кинЭПЖОхВн кЩ]] 'В похэв@ имнноипеалятиф и Opf о вниьишоя BRWONOH :хИчнаОЭНЕЙЭН вЯП (Е) и (7) хвиноэжейня g 1 A в (£) e =1 —T=g i Т ЦТ : Ё I ) : EHH -эжеян о си sarasravaduo ВгохоВ@ и Н яойопен винэгоэпПойпо LHIWOW 4 Oy eHHhHIRE Tod xigolHAd1 vimoendol Mioek HoHxdad 8 wodou XI9HEEED ="y --- PAGE BREAK --- где Н'-пьезометрическая высота в нижележащей точке, принимаемой за начало отсчета напора. т 2 -д-. € (4) приобретает при этом вид ж а Е шорам а- расстояние между верхней и нижней точками (рис. 1), а Н" = №} + а, где й;- пьезометрическая высота в верхней точке. ;:_эдпдстнвнв значение д из (6) в (5), получим К, = aH’ I—*—*fl;(Hr H"]('——I) _ н_:;=_1__1__ (7) e › выражения (7) можно видеть, что для определения истинного ня грунтовых вод в рассматриваемом случае требуется лишь знать эшение коэффициентов фильтрации обоих верхних прослоев, поло- че замерных точек относительно границы раздела прослоев и рас- яние между этими точками по вертикали. И, конечно, требуется знать величину напоров в замерных точках в тот момент, на который определяется истинный уровень грунтовых вод. `Если зона колебаний истинного уровня ограничивается только од- ерхним прослоем связных пород, TO B 3aBUCMMOCTH OT MOLIHOCTH го уровня грунтовых вод обе замерные точки могут размещаться одного только верхнего прослоя или одна из них в верхнем, ая - во втором прослое. (Требуется, чтобы расстояние между за- 'ми точками составляло не менее 0,8-1,0 м, чтобы разница напо- них при вертикальном фильтрационном течении была значимой — нее 0,01 m.) зе, когда обе замерные точки могут быть размещены в одном тикальном прослое, для определения истинного уровня можно вос- : _наты:я хорошо известной формулой (Минкин Е. Л, 1962), получен- ля условий однородной в фильтрационном отношении толщи rlupn.n в верхней части горизонта грунтовых вод ' ; аН' Ho Н' - Н" + а’ 8) лучаемой из выражения (7) при подстановке k,/k, = 1. іт.пгчя_ч, когда в первом верхнем прослое может быть размещена K '-g,m!a замерная точка, а вторая размещается уже во втором про- 51 --- PAGE BREAK --- значений п = 2, то = а, и Р=1. При этом названные выражения будут иметь вид н + ( 1 1 ) да | — "1 К Н{;=__…_Ё':;__д—‚ (9) 14— К, H.l' =¥ HH‘ q= a__a_' ПЩ A kl ki где а, —-превышение верхней замерной точки над границей раздела прослоев. Подставив значение д из (10) в выражение (9), получим (а, + аз) Н' + azH"(k—l — ) ks Но= (11) k HF_H"+[fl!+fl1}+flz(k—j-l) # В соответствии с вышеизложенным нахождение истинного уровня сводится в первую очередь к организации систематических наблюдений по этажным пьезометрам, размещенным описанным выше способом в зависимости от рассматриваемой схемы. Оборудование каждой сква- жины-пьезометра должно быть примерно одинаковым. При этом воз- можны два варианта: а) стенки скважины изолированы трубами, и вода поступает (или уходит) только через забой (точечный пьезометр); 6) скважина оборудуется фильтром с тщательной его изоляцией сверху и снизу. В последнем случае рабочая часть фильтра не должна превы- шать 0,25 м, а расстояния между серединами фильтров этих пьезомет- ров должны быть не менее 0,75 м. Часто в полевых условиях оказываются затруднительными непос- редственное определение значений коэффициентов фильтрации обоих верхних прослоев и нахождение отношения К,/Ко, входящего в основные расчетные зависимости (7) и (11). Чтобы найти это отношение, можно использовать два способа. По первому способу следует непосредственно в поле определить положение истинного уровня способом «подлива». Для этого в соответствии © иЗ- ' вестными рекомендациями [1, 2] рядом с двумя имеющимися пьезомет- рами бурится третья скважина, первоначальная глубина которой опре- _ деляется уровнями в имеющихся пьезометрах. Если в нижней замерной точке напор больше, то первоначальная глубина бурения-до отметки на 5 см—ниже уровня воды в верхней замерной точке. Если, наоборот, 52 --- PAGE BREAK --- Ера рт `напор больше в верхней замерной точке, то первоначальная глубина бу- ‚ рения -до отметки на 5 см—ниже уровня в нижней замерной точке. По- `сле этого в скважину подливается вода в количестве 0,1-0,2 л и сква- ‚› жина оставляется до следующего дня, Если утром обнаружится, что `вода в скважине ушла, бурение продолжается еще на 0,1 м и снова под- ‚ливаетс; 0,1-0,2 л воды. Так продолжается до тех пор, пока в скважине не появится столб воды. Уровень воды в скважине и принимается как истинный уровень на момент замера. В этот же момент замеряется уро- .д'-:" и в обоих пьезометрах. В зависимости от схемы размещения за- мерных точек отношение К,/К, определится из выражений: а) при размещении обеих замерных точек в нижнем из двух верхних ‚ Ппрослоев | Ir-.. . ] Ё ® _ (Н’-Н”)(Но-а . В k, a(H —Hg—a,(H—H")’ *."'i при размещении одной замерной точки в первом, а второй —- во вто- `ром верхних прослоях -5 k, (H'—H"+a)Hi—a,(H' —H")—a,H’ .' ks a,(H" — Но) . (12) (13) e | i ] 3 выражениях {12) и (13) величина Н - напор, соответствующий положе- нию истинного уровня, найденного способом «подлива». — Второй способ определения отношения К,/К, основан на оборудова- нии третьей замерной точки рядом с уже имеющимися двумя замерны- ми точками. Если эти точки размещены обе в нижнем прослое, третью точку следует разместить в верхнем прослое, в зоне колебаний уровня. Если ke замерные точки размещены одна в верхнем прослое, а вто- ая-в нижнем, третью точку следует разместить в нижнем прослое. ‚ Отношение К,/К, находится по этому способу попарным приравни- ванием правых частей выражений (7) и (11), записанных для соответ- ствующих пар замерных точек, и решением полученного уравнения. При этом, конечно, выбираются такие периоды времени, когда все за- :*_._;i.| точки находятся в обводненной части. W - ¥ Определение инфильтрационного питания грунтовых вод или их расходования на эвапотранспирацию Рассмотренная в предыдущем разделе методика установления истин- чого уровня грунтовых вод в ряде случаев может быть использована ля приближенного определения величины их питания за счет инфильт- чи или расходования на испарение и транспирацию. Действительно, изменения действительного уровня грунтовых вод (АНо) и при- 53 --- PAGE BREAK --- нимая допущение о преимущественно вертикальной фильтрации в тол- ще связных пород, можно составить балансовое уравнение и АН = 4ср АЕ+ w-At, (14) где 4ср—средний за период Аг фильтрационный расход по вертикали, определяемый в самом общем виде по формуле (4), а для более про- стых, рассмотренных в первом разделе, схем-по формулам (6) и (10); и —недостаток насыщения (при АН> 0) или водоотдача (при АН < 0) того прослоя, в котором происходят колебания истинного уровня в пе- риод Аг; м- инфильтрация (с обратным знаком — испарение). Разрешив выражение (14) относительно м, получим AH, Из выражения (15) следует, что стационарные наблюдения за уровнем попарным этажным пьезометром позволяют не только судить о режиме действительного уровня грунтовых вод при его размещении в толще связных пород, но и наблюдать за динамикой такой важной статьи во- дно-солевого баланса на орошаемых территориях, как инфильтрацион- ное питание грунтовых вод и их расходование на испарение и транспи- рацию. Конечно, для этого необходимо располагать сведениями о величинах недостатка насыщения (или водоотдачи) и коэффициента фильтрации тех прослоев, где происходят колебания истинного уровня. Чтобы определить величину недостатка насыщения (или водоотда- чи), должны быть организованы специальные наблюдения за динамикой влажности в зоне аэрации. Методика этих наблюдений и обработки их результатов будут рассмотрены в отдельной статье в одном из следую- щих выпусков настоящего сборника. Что касается определения значений коэффициента фильтрации верх- них прослоев, в пределах которых происходят колебания уровня грун- товых вод, что необходимо для определения величины дср В ВЫражении (15) на разные периоды времени, то для этого могут быть рекомендо- ваны два способа. Во-первых, могут быть проведены лабораторные определения на образцах-монолитах, отобранных из этих прослоев, или (если фильтра- ционные свойства обводненной толщи связных пород сравнительно однородны) опытные наливы по методу Нестерова. По второму способу искомые значения коэффициентов фильтрации могут быть найдены, если удастся установить такие периоды времени, когда заведомо известно, что ни инфильтрации, ни эвапотранспирации в это время нет. Как правило, такие условия часто имеют место в зим- ние месяцы. В этом случае, приравняв правую часть выражения (15) ну- лю и подставив значения ¢ из выражений (6) или (10), получим соответственно 54 --- PAGE BREAK --- ац АНо @Н м (16) а, +а kl k _Ц АН (17) Эо НН T AL 'ti- ;:xax отношение К,/К, предполагается известным, то в случае, для ко- торого приведено выражение (17), легко находится и значение ,. "* Учитывая, что наблюдения за уровнями (напорами) в этажных пье- зоме могут быть автоматизированы, представляется возможным ние автоматического комплекса, включающего простейшую ЭВМ, нющего использование приведенных выше зависимостей для по- ния непрерывной информации о положении истинного уровня и тике пнфнльтрацнпннпш питания грунтовых вод или расходова- Л'нтернттра кин В. Л. Уровень грунтовых вод в суглинках и методика его ения. БНТИ МГ и ОН СССР, 1958, № 4 (16). инкин Е.Л. К вопросу о режиме уровня грунтовых вод в условиях шения. ©Сб. статей по геологии и гидрогеологии. Госгеолтехиздат, _шн Е.Л. Способ определения питания грунтовых вод или их рас- а на испарение и транспирацию в условиях орошения. В сб.: Воп- осы гидрогеологии и инженерной геологии, № 20. Труды ВСЕГИН- Г ЕО. Госгеолтехиздат, 1962. --- PAGE BREAK --- ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛАГОПЕРЕНОСА В СВЯЗИ С ПРОГНОЗОМ ВОДНОГО РЕЖИМА ЗОНЫ АЭРАЦИИ ПРИ ОРОШЕНИИ Н. Е. Кошелева, И.С. Пашковский В период освоения и эксплуатации орошаемых земель возникает не- обходимость решения ряда важнейших практических задач, связанных с прогнозом и оценкой изменения природной обстановки и, в частности, водного режима зоны аэрации и подъема уровня грунтовых вод,. Изучение изменения природных условий при орошении дает основа- ние выделить два основных этапа, рассмотрение которых необходимо для прогноза водного и солевого режима на различных стадиях освое- ния территории [8]. Первый этап -переходного режима - соответствует начальному периоду орошения, когда подземные воды находятся еще на достаточно большой глубине и подъем их обусловлен фильтра- ционными потерями при орошении. Второй этап-эксплуатационного режима — характеризуется подъемом уровня к поверхности земли и не- посредственным водообменом между подземными водами и корнеоби- таемой зоной. Режим влажности и уровня подземных вод в этот период зависит не только от условий поступления и расходования влаги в кор- необитаемом слое, но и от условий оттока K дренажу. При больших размерах орошаемого массива на слабодренируемых территориях боковым оттоком можно пренебречь и оценивать колеба- ния уровня на основе вертикального влагопереноса, который опреде- ляется балансом осадков, испарения и запасов влаги в зоне аэрации, Особое значение при оценке изменений водного режима имеет измен- чивость климатических условий, определяющая вероятностный характер прогноза. При этом искомыми являются статистические характеристики гидрогеологических процессов. Наиболее важными из них Яявляются средние значения, дисперсии и эмпирические функции распределения. Для решения задачи прогноза в такой постановке применительно к выделенным этапам целесообразно использовать одномерную геёо- фильтрационную модель, в которой зона аэрации и зона насыщения рассматриваются совместно. Эта модель легко реализуется на ЭВМ и требует небольших затрат машинного времени по сравнению с полу- чившими распространение двумерными моделями. Вычислительная эф- фективность одномерной модели дает возможность осуществить имита- цию орошения на фоне дренажа в многолетнем разрезе, задавая на вход модели реальные ряды метеорологических показателей или их искус- ственные реализации. Модель включает следующее уравнение [5]; 56 --- PAGE BREAK --- д (, дН \ _ „ дН @ (ка ) — +Е@. (1) fi:,'nem принимать подошву водоносного горизонта; k = Ё{Н}ы'нпэффиш!ент влагопереноса; ¢ = с(Н — г)- дифференциальная Г _‹; оемкость; Е( -интенсивность внутренних источников (стоков), че- ре в которую учитывается эвапотранспирация из верхнего корнеобитае- …',т слпн‚ !-время. › Зависимости коэффициента влагопереноса & от влажности @, влажно- m ги влагоемкости от давления (Н — ) аппроксимируются функциями 415, Hhr + 0 — 0, e "**(н…_н„) 0 Чщр [(Н — /НА Н < : -{ i 6 вШв Н Э z:- [4] P { 8o + (0„ — 9) ехр [(Н — 2)/Н\], Н < г, тде Н;_› —приведенная высота капиллярного поднятия; 0„—-полная вла- ь; бо-влажность устойчивого завядания; К —коэффициент зн_цнннн граничного условия на поверхности земли следует вы- ъ граничный слой, включающий корнеобитаемую зону, мощность торой зависит от характера культуры и фазы ее роста. При поливах ' выпадении осадков промачивание этого верхнего слоя происходит точно быстро вследствие его значительной проницаемости. Расхо- › влаги из него осуществляется за счет эвапотранспирации и вла- а в более глубокие слои. знс влаги верхнего слоя учитывается в модели через граничное не н правую часть уравнения (1). Осадки задаются в верхнем гра- '_'.гсппвнн II pona npu 8 <8, -Е = 0е( (5) YTOP заменяется при 0=0, u —kdH/0z|-=p 0 Ос(!) Haxo- дятся в фазе с Т(0), при В < О-в противофазе. Уточнение модели возможно и за счет учета автокорреляции ме- сячных величин осадков и температуры воздуха, хотя по этому вопросу` не существует единого мнения. Так, Ч. Кайсл считает, что «инерцион- ность месячных температур и «белые» серии осадков являются харак- терными для метеоявлений» [6]. П.Я. Гройсман склонен считать и мё- сячные садки «реализацией периодически коррелированного случайного. процесса с периодом ковариации год» [31. Для того чтобы установить целесообразность включения в модель_ перечисленных факторов, необходимо исследовать временную структу- ру метеорядов. Это потребует анализа большого объема данных наб- людений за осадками и температурами воздуха. В представленном же варианте мы ограничились заданием только средних многолетних зна- чений температуры и осадков и их средних квадратичных отклонений.. Поэтому при усложнении стохастической модели климата необходимо учитывать, что оно потребует значительного увеличения необходимой для этого информации и трудоемкости ее обработки. | Описанная модель влагопереноса совместно © вероятностной мо- делью климата была использована для оценки числа поливов # филь трационных потерь B переходный период (при глубоком залегании уровня) и в эксплуатационный период (при работе дренажа) примени- тельно к условиям юга Украины (Явкинская ОС). Начальная глубина до. 0 , т --- PAGE BREAK --- Глубина УГВ (м) 3 . == == == = == == == „— == _.___....-г 1. Результаты имитации влагопереноса при орошении в ус- _ ловиях работы систематического дренажа: а) температура воздуха; 6) осадки; в) динамика уровня грун- товых вод во времени; г) модуля дренажа стока при расстоянии Г между дренами - 1-250 м и 2-100 м. Ё (8) - число поливов за год. Рч - 61 --- PAGE BREAK --- уровня грунтовых вод составляла 6,5 м. Зона аэрации до уровня под- земных вод считалась однородной и имела следующие характеристики: _ O =045, 0,=0,17, К, = 0,01 м/сут, п = 3, Н = 3 м. Напор в дрене зада- вался равным 3 м, что соответствует глубине ее заложения 3,5 м. Регу-. лирование влажности в корнеобитаемом слое мощностью 0,5 м осуществлялось в заданных пределах. Сопротивление дренажа опреде-- лялось по формуле (7) Т т 0,783 - k' I 2my T T R s SR па ° где К -коэффициент фильтрации покровных отложений; ть—их MOIL- ность; Т, —- водопроводимость; 1-диаметр дрены; Г-расстояние между дренами. Сопротивление дренажа в различных вариантах менялось от ™% mo 107 1o Для расчетов вся толща до подошвы водоносного горизонта была разбита на 10 блоков размером Ах = 1 м. При шаге по времени Аг= 1 сутки число итераций на каждом шаге не превышало 10. Время счета на _ ЭВМ для 20-летнего периода составило 5 мин. , : В результате моделирования для различных вариантов дренажа по- _ лучены ряды средних месячных значений уровня грунтовых вод, дре- нажного стока и число поливов. На рисунке приводится 10-летний фраг- мент рядов для двух вариантов-при расстоянии между дренами 250 и 100 м. Данные моделирования многолетнего ряда позволяют оценить ве- роятностные характеристики для показателей, определяющих режим увлажнения почв и интенсивность потоков влаги, и построить для них соответствующие кривые обеспеченности. Выбор оптимального режима увлажнения и расстояний между дренами может осуществляться путем многовариантных расчетов по модели и последующего их сравнения на _ основе технико-экономических расчетов. Расчеты должны проводиться в соответствии с имеющимися рекомендациями [2] по созданию опти- мального водного и солевого режимов с учетом обеспеченности его показателей. Ф (14) Литература 1. Аверьянов С.Ф., Голованов А.И., Никольский Ю.Н. Расчет водного ма мелиорируемых земель. Гидротехника и мелиорация, 1974, Ne 3, c. 34-38. - 2. Айдаров И. П., Голованов А. И., Мамаев М. Г. Оросительные мелиора- ции. М., Колос, 1982, 176 с. 62 --- PAGE BREAK --- П.Я. Оценка автокорреляционных матриц рядов осадков, гриваемых как периодически коррелированные случайные про- _Тр. ГГИ, 1977, вып. 247, с. 119-127. в О.А., Григорьева А.С. Многолетние циклические колебания _… х осадков на территории СССР. Л., Гидрометеоиздат, ` 158 с. ермическое передвижение влаги в зоне аэрации. Под ред. верьянова. Л., Гидрометеоиздат, 1972, 168 с. Ч Анализ временных рядов гидрологических данных, Л., Гид- оиздат, 1972, 140 с. ков В. М. Методические указания по расчетам систематическо- › дренажа в слоистых системах. М., Изд. ВСЕГИНГЕО, 1966, 66 с. Тестаков В. М., Пашковский И. С.„ Сойфер А. М. Гидрогеологические СЛ :. ования на орошаемых территориях. М., Henpa, 1982, 244 с. --- PAGE BREAK --- ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ ПРОГНОЗНЫХ МЕЛИОРАТИВНО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ЧИСЛЕННЫМИ МЕТОДАМИ . С.М. Голубев, А.М. Сойфер, А.И. Шмаков В современных условиях дефицит пресных вод во MHOTHX районах мира, особенно в аридных областях, предопределяет необходимс тщательного исследования проблемы рационального использования водных ресурсов, в частности комплексного использования поверх- ностных и подземных вод. В области ирригации, являющейся основныМ потребителем водных ресурсов, задача чаще всего сводится к исследо ва- нию возможности использования фильтрационных потерь из поверх ностных источников орошения, отбора подземных вод, формирующи Я за счет естественных источников питания (в частности, временных водо- токов в предгорных районах), учету взаимодействия поверхностных и подземных вод в зонах влияния крупных водоемов и ВОдОТОКОВ. 1e- циальный характер носит задача обоснования возможной ЭКОНОМИЙ водных ресурсов при изучении проектов реконструкции. старых ороси тельных систем, эксплуатируемых на протяжении многих десятиле й. Эти системы (часто полуинженерного типа) были построены исходя 1} предпосылки использования только поверхностных вод в условиях хо- рошей обеспеченности водными ресурсами. Опыт и многолетние наб- людения впоследствии показали, что ирригационное освоение в Ш ро- ких масштабах долин крупных рек в аридных областях за счет использования поверхностного стока имеет и ряд негативных послед- ствий, выражающихся, B YACTHOCTH, B следующем: ' — происходит значительный подъем уровня грунтовых вод (Н = 10—30 и более метров), который в общем масштабе выражается зн чительными потерями водных ресурсов на заполнение емкости ЗОНЫ, аэрации ; ' — приближение уровня грунтовых вод к поверхности земли влечет за собой развитие процесса их засоления, вследствие этого гори ОН тальным дренажом возвращаются в водоток минерализованные воды и ухудшается качество речной воды в нижней части долины. ] С учетом этих положений решение задачи рационального комп екс- ного использования поверхностных и подземных вод представляется ак- туальными при исследовании проектов реконструкции ирригационных систем. 64 --- PAGE BREAK --- ой ‚ Исторически развитие ирригации складывалось таким образом, что ‘осваивались лучшие земли, приближенные к источникам питания. В на- тоящее время развитие ирригации происходит в более сложных усло- виях, при этом часто осваиваются гипсометрически верхние части пред- ‚ горных областей, высокие террасы рек, водораздельные равнины Ё-*… ° районы. Для этих условий характерно активное гидродинами- ‚ческое взаимодействие водоносных комплексов в пределах всего бассей- ‚ на, включая староорошаемые земли, поэтому весь гидрогеологический Ёш:йн должен быть объектом прогнозных исследований при изучении ‚ проблемы использования подземных вод в комплексе с поверхностны- - MF : Для новых районов орошения, развивающихся на основе межбассей- ‘ного перераспределения стока, возникает необходимость решения задач ‚ совершенно иного типа-прогнозной оценки гидродинамической роли ‚ новых водных трактов и ирригационных источников питания, коренным образом преобразующих гидрогеологические условия бассейнов с обед- ненным (до этого) подземным стоком. ‚ Опыт исследований рассматриваемого направления, проведенных институтами Минводхоза СССР по многим объектам ирригационного ‚ строительства в СССР и многих других странах, показал, что при бла- гоприятных гидрогеологических условиях рациональное использование ‚ ресурсов и емкостей бассейнов подземных вод с максимальной интенси- 'фикацией их отбора в периоды наибольшего водопотребления позво- ` ляет сократить забор из поверхностного источника до 20-25% от объе- ма водопотребления, необходимого для ирригации. ‚ Разнообразие и многоплановость задач гидрогеологического обос- нования рационального использования водных ресурсов предопреде- ляют необходимость целенаправленной постановки задачи и предвари- гельного обоснования конкретных исследований [1]. Опыт исследова- ний свидетельствует о необходимости создания математической модели объекта на самых ранних стадиях и проведения предварительных прог- нозных расчетов, позволяющих обосновать постановку полевых иссле- ваний, выявить типовые фрагменты объекта (региональные линии то- ВЕ т e “KTOB гидрогеологических исследований (постановка разведки, опро- бования, геофильтрационная схематизация), остановимся на вопросах создания математических моделей крупных объектов, ‚ Исследование этого направления показали прежде всего бесперспек- тивность создания сложных универсальных моделей и целесообразность тщательного поиска путей упрощения моделей исследуемого процесса на основе геофильтрационной схематизации. Усложнение модели ведет ‹ увеличению материальных затрат на ее создание и эксплуатацию, по- гому в большинстве случаев предел сложности модели определяется !ческими возможностями средств вычислительной техники. Нельзя ) техни й .l" 65 --- PAGE BREAK --- не учитывать и то обстоятельство, что работа с моделью (подготовка и проверка исходных данных, подбор отдельных параметров, опреде- ляющих ход вычислительного процесса, обработка получаемых резуль- _ татов) упрощается с понижением ее сложности, Объем и степень досто- верности имеющейся исходной информации должны также учитываться при создании модели. Чем сложнее модель, тем выше уровень требова- ний к качеству исходных данных, произвольное же введение недостаю- щей информации на основе упрощающих допущений создает лиШь ил- люзию точности получаемых результатов, являясь в действительности источником трудновыявляемых ошибок [5]. Изучение закономерностей регионального геофильтрационного по- тока целесообразно производить на одной крупной математической мо- дели, которая строится на основе гидрогеологической модели, получен- ной на этапе схематизации, и учитывает всю совокупность действующих факторов. При этом проводящая среда рассматривается обычно как со- вокупность хорошо проводящих пластов и разделяющих слоев, гео- фильтрационный поток считается планово-плоским, нестационарным. Такая модель, как правило, достаточно ‘сложна, однако значительного ее упрощения можно достигнуть, если использовать все особенности данной задачи. Модель такого рода можно считать постоянно дей- ствующей моделью (ПДМ) объекта. Нельзя считать, что создание ПДМ процесс однократный. Связано это с тем, что часто модель строится уже на ранних стадиях гидрогео- логических исследований объекта, и информация, заложенная в нее, по- стоянно уточняется и дополняется. На ранних стадиях создания модели зачастую остаются открытыми вопросы о количественной значимости различных внешних факторов, о локальном учете трехмерности потока в районе скважин, водозаборов, вопросы взаимосвязи поверхностных и подземных вод. Кроме того, региональная модель может оказаться довольно грубой в районе отдельных сооружений, где требуется более детальный учет локальных факторов. Указанные обстоятельства свидетельствуют в пользу создания спектра моделей различной сложности, призванных решить целый ряд частных задач. С одной стороны, локальные модели строятся на основе постоянно действующей модели объекта, поставляющей информацию о граничных условиях для выделенного фрагмента области, с другой — расширяют возможности региональной модели в плане детальной про- работки отдельных важных фрагментов области, позволяют произвести количественную проверку основных предпосылок, положенных в основу большой модели, и вычислить отдельные параметры большой модели (например, несовершенство скважин, русел водотоков и др.). При создании математического обеспечения необходимо учитывать особенности создаваемых моделей. Рассмотрим, в частности, аспекты, связанные с выбором методов численного моделирования. Главными требованиями к численному методу, пэложенному в осно- 66 --- PAGE BREAK --- By специализированного программного обеспечения региональной ПДМ, являются его эффективность в условиях конкретной задачи и правильность воспроизведения физики процесса. Под эффективностью метода в данном случае подразумевается экономия ресурсов ЭВМ (ис- пользуемый объем оперативной памяти, процессорное время работы) при получении решения с заданной точностью. Пространственная дискретизация области фильтрации, определяю- щая объем используемой оперативной памяти ЭВМ, традиционно осу- ществляется одним из двух методов - конечных разностей или конечных элементов. Практическое сравнение этих методов показывает примерно равную их точность. Большая физическая наглядность метода, а также близость его идей принципам аналогового моделирования на сеточных электроинтеграторах говорят в пользу метода конечных разностей. Сильной стороной метода конечных элементов является возможность использования различных по форме и размерам полигональных элемен- тов, хорошо аппроксимирующих контуры внутренних и внешних границ области. Использование таких элементов вместо регулярных прямоу- гольных более предпочтительно, на наш взгляд, в специализированном программном обеспечении ПДМ по следующим причинам. Во-первых, применение полигональной разбивки позволяет значительно сократить общее число элементов, на которое разбивается область. Во-вторых, по- скольку в ПДМ ввод и контроль информации о геометрии области про- изводятся однократно, увеличение объема исходной информации, свя- занное с применением полигональной разбивки, не играет существенной роли. Применение полигональной разбивки возможно и в рамках метода конечных разностей, при этом единственным ограничением являются случаи моделирования анизотропных проводящих сред, когда стороны элементов трудно сориентировать в направлении главных осей анизо- тропии. При решении нестационарных задач фильтрации временную про- изводную можно аппроксимировать как по методу конечных разностей, так и конечных элементов. Сравнение этих двух способов показало [7), что с вычислительной точки зрения более предпочтительна конечно-раз- ностная схематизация временной производной. Результаты тестирования различных конечно-разностных схем [6] позволяют дать некоторые практические рекомендации. В частности, выявлена зависимость эффективности экономичных схем с расщепле- HHEM разностного оператора и схемы Кранка-Никольсона от параме- тров решаемой задачи. Несмотря на абсолютную вычислительную устойчивость этих схем, ограничения на допустимую величину времен- ного шага все же приходится накладывать, чтобы избежать недопу- стимых колебаний в решении, появляющихся при нарушении условия MOHOTOHHOCTH. B этой связи эффективность указанных схем падает с увеличением времени прогноза. Напротив, эффективность неявной 67 --- PAGE BREAK --- схемы практически не зависит от параметров решаемой задачи. Более того, она надежна, так как обладает свойством безусловной монотонно- сти, т.е. погрешности в решении не искажают физики процесса. По этим причинам неявная схема наиболее предпочтительна для создания сложных региональных постоянно действующих моделей. Усилия, на- правленные ‘на поиски эффективной реализации неявной — схемы, оправдываются для крупной модели при ее эксплуатации, В условиях создания специализированного программного обеспече- ния ПДМ есть возможность значительного повышения общей эффек- тивности модели путем одновременного использования нескольких ме- тодов. Это позволяет от принципа — универсализации — перейти к использованию более совершенного принципа адаптации програм- много обеспечения к решаемой задаче, Локальные модели создаются для выяснения частных вопросов, и поэтому используются, как правило, однократно. Применение полиго- нальных сеток теперь уже нельзя считать оправданным, поскольку уве- личение объема исходной информации и сложности ее контроля в зна- чительной Mepe замедляет процесс моделирования. Здесь важна гибкость, универсальность программного обеспечения. На этой стадии становится возможным применение экономичных, но не монотонных конечно-разностных схем, использующих идею расщепления разностно- го оператора [3]. Появляющиеся осцилляции в решении как следствие немонотонности схем хотя и искажают физику процесса, однако, если находятся в пределах допустимой погрешности, не препятствуют полу- чению количественных характеристик, Поэтому в отличие от ПДМ ло- кальные модели целесообразно создавать средствами специализирован- ного пакета прикладных программ [4]. Такой пакет представляет пользователю возможность решения широкого класса геофильтра- ционных задач, а также наглядного представления результатов в виде карт, графиков и т.д. Вместе с тем унифицированные средства ввода ис- ходной информации, единые формы выходной документации обеспечи- вают легкость перехода с одного класса задач на другой, соединяя тре- бования гибкости программного обеспечения с его эффективностью. Таким образом, решение прогнозных мелиоративно-гидрогеологиче- ских задач в свете современных представлений рассматривается как сложный комплекс прикладных исследований, включающих как изуче- ние и схематизацию природных условий, так и обоснование математи- ческого обеспечения региональной постоянно действующей модели баг- сейна подземных вод. При этом, учитывая обычно ограниченный объем количественной гидрогеологической информации, значительная роль.от-` водится решению серии частных задач на локальных моделях-фрагмен- тах, таких, как профильные задачи по линиям тока естественного пото- ка подземных вод, зонам влияния рек, каналов, линейного дренажа и другие. Решения локальных задач важны не только для обоснования конкретных инженерных решений, но и для более эффективной плано- 68 --- PAGE BREAK --- вой экстраполяции количественной информации. Опыт прогнозных ме- лиоративно-гидрогеологических исследований показывает, что на- дежные результаты прогнозов не мегут быть получены без использова- ния практических данных по строительству и эксплуатации мелиора- тивных систем в рассматриваемых или аналогичных условиях. Поэтому представляется целесообразным, чтобы применение постоянно дей- ствующих моделей крупных бассейнов подземных вод, перспективных для развития мелиорации или являющихся аналогами новых объектов, не ограничивалось прогнозными исследованиями. Эти ПДМ пелесо- образно развивать вводом новой информации по периодам строитель- ства и эксплуатации новых систем, включая решения задач по проверке в натуре результатов прогнозных и проектных расчетов. Эти исследова- HHA при соответствующей их постановке могут дать неоценимую MO ‚важности информацию для внесения корректив в очередность строи- тельства дренажа и режим эксплуатации, для разработки проектов новых мелиоративных систем и особенно проектов реконструкции, а также для совершенствования теоретических основ и методологии ме- лиоративно-гидрогеологических прогнозов. Литература 1. Шестаков В. М., Пашковский И.С., Сойфер А. М. Гидрогеологические исследования на орошаемых территориях. М.: Недра, 1982. 2. Калиткин Н.Н. Численные методы. М.: Наука, Главная редакция фи- ‚ зико-математической литературы, 1978, 512 с. 3. Самарский А. А. Введение в численные методы. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1982, 272 с. 4. Колочинский В.Ю., Скворцов Ю. Л., Шмаков А.И. Автоматизирован- ная система обработки данных (АСОД) изысканий для объектов ме- лиоративного строительства. Тезисы докладов ГУ Межведомственно- › го совещания по мелиоративной гидрогеологии, инженерной геоло- гии и мелиоративному почвоведению. Методы гидрогеологических, инженерно-геологических и почвенно-мелиоративных прогнозов. М., 1980, c. 125-131. ‚` 5. Воеводин А.Ф., Шугрин С. М. Численные методы расчета одномерных ` систем.-Новосибирск. Наука. Сибирское отделение, 1981, 208 с. `6. Шмаков А. И. Решение прогнозных задач геофильтрации численными ‚ методами.-В сб.: Рациональное использование водных ресурсов, — 1984, с. 116-121. T Neuman S. P. Saturated —unsaturated seepage by finite elements. I. Hydr- - aul. Div. Amer. Soc. Civil Eng, 99 (HY12), 2233-2250, 1973 --- PAGE BREAK --- ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРОГНОЗА УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД ПРИ, ФИЛЬТРАЦИИ ВОДЫ ИЗ КАНАЛА Г.Н. Хлыбов При составлении гидрогеологического прогноза, базирующегося на решении уравнений фильтрации, проводимость водоносных пластов и их емкость известны с погрешностью, связанной как с ошибками определения этих параметров в результате опытных опробований, так и с дискретностью опробований. Существует бесконечное множество ре- ализаций распределения коэффициентов емкости и проводимости водо- HOCHBIX пластов, соответствующих имеющимся экспериментальным данным, и это множество может быть описано случайными функциями координат. Каждой реализации пространственного распределения коэффициен- тов емкости и проводимости пласта соответствует реализация распреде- ления прогнозируемых гидрогеологических параметров: уровня грун- товых вод, потоков и др. Используя методы решения дифферен- циальных уравнений со случайными коэффициентами (7), можно получить свойства ансамбля реализаций распределения прогнозируемых параметров, такие, как среднее значение, корреляционную функцию, дисперсию, которая характеризует ошибку прогноза. В работе рассматривается прогноз уровня грунтовых вод при филь- трации воды из канала в полуограниченный напорный пласт с коэффи- циентами емкости и проводимости, имеющими случайные неоднород- ности. Уровень грунтовых вод в такой системе удовлетворяет дифференциальному уравнению фильтрации дН ё оН д „„дН г дходх oy oy где Г-проводимость водоносного пласта; М -емкость пласта. Начальные и граничные условия этого уравнения имеют вид Н|=о = 0 Н|у=о = Н; Н |у-+со = 0. (2) Представим параметры среды М, Т в виде М = М. + # (х, у) Т= 1, + х(х, у), () (1) где Мо, То-средние значения параметров среды по рассматриваемой области; W, х-случайные отклонения от средних значений, 70 --- PAGE BREAK --- * З Вводя безразмерные параметры соотношениями р _ 4аг У и лОВ = s J=—, A= ¥ = Н = '. 3 * 4 . J’n Yo M, ТЁ. ‚° Н; ® … а-коэффициент уровнепроводности; уо—характерный размер обла- сти прогноза, и упуская для удобства обозначений знак « - », перепи- . (1), (2) в виде e 178 10 йН 19 Jf о6н ; д 4 д° '4 ду“ду '4 дх ox " @ © Hli=p Hh.-mu:] Н'г-ш=п- '[51' ‚ Предположим, что отклонения емкости и проводимости пласта от средних значений малы, т.е. выполняются соотношения щ M=l uH«l... (7 т‘:швн: скобки обозначают усреднение по совокупности возможных 4: еализаций пространственного распределения этих параметров. В этом случае уравнение (5) можно решать, используя метод малых возмуще- ›.;_.. [2, 6]. Bynem искать решение (5) в виде д Н = Но + Н, + Н, + .. (8) W, и прич Ho»H,»H,>... Рншнатрнвая случайные отклонения параметров среды от средних 3H ч:ённй как возмущения, получим уравнение нулевого приближения '-' " { ЁНП ка l EEH{} {g} " ' дг 4 gy? ‚` Решение этого уравнения с граничными условиями (6) имеет вид м: PhEeenN у Rt - Н, = ] е” “ аи = ег —) (10) . Vr_t УЙ ]/Е П‹ эдставляя это решение в (5), учитывая (8) и пренебрегая членами ЧЦП порядка малости, получим уравнение первого npnfimm:ex—ms éH, " 1 3*H; Т— 4 Ё_‚'і" +f{x: У, I)! {1‘} i 5H._—. 1 Ё ЁНП —J."ilfl' ВВа ity _“7— _д‚д_‚.': уча 71 --- PAGE BREAK --- -возмущающая функция, представляющая источники, образованные рассеянием невозмущенного потока на случайных неоднородностях среды. Решение этого уравнения с нулевыми начальными и граничными ус- ловиями дяя произвольной реализации распределения емкости и прово- димости пласта может быть записано через функцию Грина невозму- щенной задачи i H, = Б_Ц'-’З{г‚ Р, & т)-/(р, t)dQdr, (12) 0 где i 1 G кеа —- РВА-к _ o=Ir+ppi-1y. b e е e Ч |е — Р|= /(х — 5)? + (у + п)? - расстояние между точкой наблюдения г с координатами ой текущей точкой р с координатами & nklr+pl= i,j (x + ©)? + (у + п)? - расстояние между точкой наблюде- ния и зеркальным изображением текущей точки р относительно оси х. Интегрирование в (12) производится по полуплоскости у > 0. Усредняя полученное решение по совокупности возможных реализа- ций пространственного распределения емкости и проводимости пласта, найдем, что (H)=H, <(H;>=0. (13) При этом мы учли, что в силу линейности операций интегрирования, дифференцирования и усреднения можно менять порядок их выполне- ния, а также, что <М>›= М, <Т> = Т, <и> = 0 <х> = 0. (14) Соотношение (13) показывает, что с точностью до членов второго по- рядка малости в качестве среднего значения уровня грунтовых вод мо- жет быть использовано решение невозмущенного уравнения (9), как это и делается обычно, когда емкость и проводимость пласта представ- ляются детерминированными функциями. Отклонение от среднего значения уровня грунтовых вод характери- зуется дисперсией случайной функции Н (г, ), для нахождения которой вычислим вначале корреляционную функцию случайного процесса Н (г t). Эта корреляционная функция определяется соотношением Kr, v, t, ©)=. (15) Предел этого выражения при г-+!', t — ' представляет дисперсию слу- чайной функции Н (г, @). ' 72 .':E.:.‘:?...r_ ==! в --- PAGE BREAK --- цд::ташя в (15) отклонение уровня грунтовых вод ст среднего начения из (12) и усредняя по совокупности возможных реализаций IIII чственного распределения емкости и проводимости пласта. Е н- п| |_— e B ke, , t')= ПЦЦБ&‚ р & 1)-G(r, р', @, т) х : 00 x {f(p, т)-/(р, т')> аОаОатат, (16) от a2 B oot r nn - ¥ " —Т -' n t 2oz HG n-uE nde o ."_' a 27— 2 /T KRG W@ e + B O + T : 3 '_ .…„ реляционная функция возмущающего члена. 3 Bbl рнженнн для «»› первый член определяется неоднородностью зделения проводимости пласта, второй: член —неоднородностью д ения коэффициента емкости, третий и четвертый члены — воз- 0 ‘ной корреляцией между емкостными и проводящими свойствами среды. ..н„ корреляционных функций отклонений от среднего значения ем- кости и проводимости пласта по аналогии с [4] можно использовать "'_:"____Ёі:нч ! закон корреляции » „ ‚ 2 G, M) %G п) = <к?ре PP T ЧоЕ X <#© п):и(С, п) = <нр е ОРЭ (17) — <#© M) HE M) = G M) R п)> = e~ PP а Ьэффепившй размер неоднородности прпстр&нственнпгп распре- я емкости и проводимости пласта; <и?», <х*»-дисперсия про- твенного распределения емкости и проводимости — пласта; ‘взаимная корреляция отклонений емкости и проводимости пла- -средн:нх значений. Подставляя в (16) выражения (17); (12) и преобразуя область инте- ] ':_':.Z_L:.- ния, найдем оее вю 8 <и?> лт | .'!ч_'. і’. г" . t' l— ey -_.r:ll : l : {{ ‘[ j _.j _j-. [ [ТТ›‘}З,ЁЁ-[! T] [:r T.l] ')> х Е-ч*…"'Т—Ч'ЧЁ] 73 --- PAGE BREAK --- ‚ ®20-т0-т _ <вопо-т) _ ютпОо-т ] V- - fF Vere-oe—vP Yue-0re-9] (18) {Щр[_ E—tF+0—nP НЫ т п n2 2 r2 = № i %:I} dtdt’ dndn'dudx’. ‚ Выполним в этам выражении интегрирование по пространственны i координатам С‚ E.n, 'r| [1]. Сделаем замену переменных и = t/t, v="T/f. Положим #г = #, х = х’, у= у'. Введем параметры Фурье для характерно- го размера ншднпрпднпсгн К? = гу/г и расстояния до канала У= ’;’ и представим дисперсию уровня грунтовых вод в виде трех слагаемь nl; связанных со случайными неоднородностями прастранс'гввннптп Dac- пределения проводимости пласта, его емкости и возможной корре цией между емкостными и проводящими свойствами среды D(H) = {325 Dy + #2> В, — 2 i) Dy (19) При этом имеют место ныражвшш 3 Cuv(E, ~Ej) , D= 20) d's "5 ы +—%;{Е[ к + + )( — ) [ + + о0 -) + Е, [К* + о+ и(1 — и + п)] [Е? + н + о (1 — о+ н)]} аиар нд _зу211 (1 - м)(1 — v)(E, — E,) ..D i ol 21"' 1 2 T н Н_Щ/— аЕ 4 2 i +Ё{Е, [R? +u(2 — и - )] [R? + о( — и — )) + Е, [Е + ок— 0] % х [К? + и(г — u)]} dudv, 74 --- PAGE BREAK --- 2 11 Ы - 5 2 _;: В % Ko i [( ЁНЁПРЁЁП (E:-E) | _Ё {El [R*+u—u—v)][R*+ (u+v)(1 — )] + E,[R2+v(2 —u— v)] x ,I;:in-:'[-R=+{u+ O)(1 —w)] + E; [R*+ u(v—w)] - [R*+ u+v(l —v+ )] + ы + Е, [К? + v(u— )] [R* + v + и (1 — и + #)]} аиа ае Е т ЫН рн РНО Ю ок = * + 2 — и — р. ‚ Для практического использования можно получить приближенные значения выражений дисперсии уровня грунтовых вод, дающие удовле- *;;3 ъную точность в большинстве практически важных случаев. к х + и(1 + и) + е(1 — ), P= Прежде всего заметим, что для У>1 дисперсия уровня грунтовых ‚ экспоненциально мала. Это связано с тем, что изменение Уровня › успевает дойти» до точек, отстоящих от канала на расстоянии +аё, и уровень грунтовых вод остается равным своему первоначаль- 1у значению независимо от распределения неоднородностей среды. зктически уже при У> 3 ошибками в определении уровня можно пре- неоречь, Поэтому в дальнейшем, если не будет оговорено особо, мы бу- дем предполагать, что У<3. ‚ Рассмотрим вначале поведение уровня грунтовых вод на ранних ста- диях процесса фильтрации, когда справедливо неравенство В »>1 или в размерном виде ; >>2|/а!. В этом случае экспоненты Е, и Е, могут быть разложены в ряд Тейлора, и для (20) имеют место приближенные -_:-_.*_—__!:т*-:'чч:г.ь: ¥= п„=л„=п„„=—п—г Ч (21) тот результат может быть получен непосредственно из (10), если пред- ‹ить, что емкость и проводимость пласта в этом выражении испы- ют малые отклонения от средних значений. _ На поздних стадиях процесса фильтрации выполняется неравенство К<1. В этом случае экспоненты Ё, и Е, можно разложить в ряд Тейло- за только для малых расстояний от канала, когда у«г;. При этом при- элиженные выражения для (20) имеют вид 3 3)/2R? D,=—Y* =t ___¥? T o 4т К Ri fl““=51t—[3+2]11 К)у?. (22) 75 --- PAGE BREAK --- Для вычисления дисперсии уровня грунтовых вод на больших № сравнению с размером неоднородностей расстояниях от канала в0 спользуемся тем обстоятельством, что экспоненты Ё, и Е, имеют пр У»К острый максимум вдоль прямых и = ю и и= — г. Соответственно и применяя метод перевала [3], найдем асимптотические выражения для (20) -2/ 2R „„:…г‹т_е-т(щ…г)‚ у&?„ 127 R?(1 —2R) В l/z_fl R* /1-2)/2R =зу? ——=| — — — — Т |е . 2/ ( 12Y ) | Результаты расчета дисперсии уровня грунтовых вод по приоли- женным формулам (21, (22), (23), а также результаты расчета по точне M формулам (20), выполненные при помощи ЭВМ, представлены на рис. H 2 © На рис. 1 кривая 1 соответствует расчетам, выполненным по форму- ле (21), при этом точные значения Э,, Р, Оцх, вычисленные по (20), от- личаются от приближенных менее, чем на 1% для К =10 и на 5-10% -для К = 3. Кривые 2, 3, 4 представляют значения Dy, Dy, Dy, B 3aBHCHMOCTH Т У для К =1. ш На рис. 2а,б,в представлены те же зависимости для параметра К = =0,1. Сплошные линии соответствуют расчетам, выполненным M0 }"E_fl:l, (23) Dy = 4107° 2107 20 Рис. 1. Зависимость JHC I;_E‘ уровня грунтовых вод от параме- тра У: Ы Н | - соответствует приближенному выражению (21); — 2,3,4 -соответствуют Dy, Dy, Dy вычисленным по (20) для К =1 76 --- PAGE BREAK --- пунктиром — приближенные чным выражениям (20), пунктирные —-по приближенным выражениям: )-для малых Х (23)-для больших Y, _ лиз полученных результатов показывает, что дисперсия уровня вых вод значительно (20—200 раз) меньше, чем дисперсия неодно- ‘еёй среды. Это объясняет тот факт, что даже в случае, когда ` место значительные ошибки в определении емкости и проводи- пласта, возможно получение достоверного прогноза уровня грун- 1ости развивается независимо от других, вклад ошибок опреде- 'ккости и проводимости пласта в ошибку определения уровня х вод одинаков и не зависит от размера неоднородности. При 1ественное влияние на точность определения уровня грунтовых "г оказать корреляция между отклонениями емкости и прово- и пласта от средних значений. Л --- PAGE BREAK --- На поздних стадиях процесса фильтрации (К <« 1) суммируется влия- ние болышого числа неоднородностей, вовлеченных в процесс фильтра- ции; В этом случае наибольший вклад в дисперсию уровня грунтовых вод вносят неоднородности проводимости пласта. ‚° Так, в соответствии с (22), (23) Р, не зависит от К при малых УВ Р, -— R при больших Х; в то время как Dy, Dy, ~ К как при малых ¥, так и при больших У. При этом дисперсия уровня грунтовых вод зависит от корреляции между отклонениями от средних значений емко- сти и проводимости пласта, так как если Ry P> {px), 10 D= = Dy(Dy>> Dy Dyyy), ecmm же <и”» > ¢n2d, то <и*» >(их> и DxDy. Полученные результаты могут быть использованы для оценки DY~ ности прогноза уровня грунтовых вод, а также при определении объема опытно-фильтрационных работ, необходимого для получения заданной точности прогноза. 3 п и 100 ‘-. Литература 3 1. Градштейн И.С., Рыжик И.Н. Таблицы интегралов, сумм, рядоВ. и произведений. М., Наука, 1971. @ 2. Найфэ А. Методы возмущений. М., Мир, 1976. # 3. Свешников А.Г., Тихонов А.Н. Теория функций комплексного пере-. менного. М., Наука, 1970. 0 4. Чернов Л.А. Волны в случайно-неоднородных средах. М., Наука, 1975. 4 5. Швидлер М.Т. Фильтрационные течения в неоднородных средах. M., Гостоптехиздат, 1963. * 7. Van Kampen N.G. Stochastic Differential Equations, Phys. Rep, (Sec. C of Phys. Let), V. 24, N 3, pp. 171-228, 1975. ' 34 --- PAGE BREAK --- УЧЕТ РАСХОДНОЙ ЧАСТИ БАЛАНСА ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПРИ ОЦЕНКЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ Ю. П. Мирошников ‚ При проведении региональной оценки эксплуатационных ресурсов дпдзешш вод нередко приходится сталкиваться с ситуацией, когда во- :дпотбпр в районе уже достаточно развит, а изученность гидрогеологи- ческих условий как региона в целом, так и эксплуатируемых участков ‚ низка. В этой ситуации применение гидродинамического метода оценки, `как и метода гидрогеологической аналогии, затруднено и более оправ- дп-.на использование гидравлического метода. ‚ Гидравлический метод в приложении к региональной оценке заклю- `чается в анализе опыта существующей эксплуатации. Однако возмож- ‚ ность оценки ресурсов этим методом возможна лишь при достаточной длнтепьнпсгн и особенно интенсивности водоотбора. Так, интенсив- ь отбора в отдельные периоды (годы) должна быть близка к пре- ьно допустимой, т.е. к величине эксплуатационных ресурсов при су- чэствующвй схеме расположения водозаборов. Кроме того, на точ- ность оценки ресурсов по опыту эксплуатации водозаборов существен- `ч ® влняние оказывает точность определения информации о величине % дпнпгп водоотбора и положении уровней, о качестве подземных вод, акже о характеристиках питания [1, 2]. Если исходные данные полно- „‚. ны, точность оценки ресурсов этим способом выше, чем с помощью любого другого метода, неизбежно связанного со схематизацией при- `родных условий, с использованием неподдающихся точному определе- нию параметров и, как правило, с осреднением последних. ‚› Основным методом региональной оценки эксплуатационных ресур- COB подземных вод, как правило, является балансовый метод. flnem ресурсов балансовым методом (в статье речь идет только осполняемых ресурсах) состоит в раздельном определении и далее ч_ч._ имировании величин питания (природных статей баланса) подземных вод в прогнозных условиях эксплуатации. Указанные величины прямо- му взнереннш не поддаются и оцениваются косвенными способами -— п „'з" эчтительно на основе данных специальных балансовых исследова- ний. Но даже если такие исследования проведены, очевидно, что оценка -__':1. хов на основе ппшрпеннн приходной части баланса, не контроли- ая какими-либо иными показателями, сопряжена с возможностью венных ошибок. В итоге ресурсы оказываются, как правило, за- нижее ‚ поскольку в проект, для которого выполняется оценка ре-. ,д… rnnporenmry необходимо дать гарантированное их значение. 79 --- PAGE BREAK --- В ситуации с развитым водоотбором есть возможность использо-. вать расходную часть баланса для контроля приходной. Эксплуата- ционный водоотбор, а также родниковая разгрузка в отличие от приходных статей баланса доступны для непосредственного измерения, и достоверность их значений (даже при приближенном определении) су- щественно выше. Водоотбор и родниковый сток (а также скрытая раз- грузка подземных вод в русла, которая вместе с родниковым стоком. определяется как подземная составляющая поверхностного стока путем расчленения гидрографов рек, т.е. тоже относительно достоверным спо- _ собом) иногда составляют в сумме расходную часть баланса подземных вод почти целиком. В таких балансовых районах эти величины следует использовать как опорные и суммарно приходную часть баланса уста- навливать на основе расходной. Выбор определяющего основные при- ходные статьи показателя (процента) инфильтрации в пределах возмож- ного диапазона значений —с учетом всёх других данных и факторов-в этом случае ограничен и тем более надежен, чем большую долю рас- ходной (и если не происходит сработки естественных запасов, равной ей приходной) части баланса составляет сумма подземной составляющей поверхностного стока и эксплуатационного водоотбора. Использование данного приема имеет еще то преимущество, что, как и при прямом применении гидравлического метода, данные опыта экс- плуатации дают наряду с величиной водоотбора соответствующее этой величине реальное положение уровней, и можно непосредственно оце- нить допустимость снижения уровней ниже наблюдаемых (при увеличе- нии водоотбора), установить необходимость сохранения или повышения уровней (снизив в последнем случае водоотбор), т.ё. прямо получить Oc- новной критерий оценки эксплуатационных ресурсов. Насколько значительными в сложных случаях могут быть расхожде- ния в оценке ресурсов подземных вод, связанные © учетом расходной части их баланса, показывает следующий пример. Рес;-.грсы неоген-четвертичного водоносного комплекса Дамассой предгорной впадины оценивались на протяжении 20 лет (в 1959, 1963, ° 1967) и Грузгипроводхозом (в 1979 г.). С этой целью составлялся баланс подземных вод. При этом в каждом новом варианте включалось все_ болышее число приходных и расходных статей и изменялись их вели-- чины. Эти изменения для ряда статей были невелики. В приходной ча- сти баланса примерно одинаково определялись подземный приток в район-17-23 млн. м° в год (все значения статей приведены далее: в той же размерности) и инфильтрация атмосферных осадков- 35:42.° Близкими значениями характеризовался ряд расходных статей:родни-. ковый сток-31-38, испарение с уровня грунтовых вод - 5-20; пренебрв- жимо малым обычно принимался подземный отток. Кроме перечие- — ленных, баланс составляли следующие статьи: в приходной частй потери руслового стока р. Барада (в первом из составленных балансов эти потери, идущие на питание грунтовых вод, вместе с потерями из ка- _ 80 --- PAGE BREAK --- ‚` налов-ответвлений реки оценивались в 53 млн. м“ в год) и площадная ‚ инфильтрация оросительных вод (в первых балансах не участвовала, ;n 1979 г. определена величиной 90); в расходной части-эксплуата- ‚ Ционный отбор подземных вод. › Значение этого последнего показателя определялось в оценках 1959 — й 1963 гг. в 70, затем (1967 г.) в 268 и, наконец, (1979 г.) в 347. В каждой ‚ оценке полученное значение отбора признавалось предельным и в сум- ме с родниховым стоком давало величину восполняемых эксплуата- 'Ёднпшшц ресурсов: от 100 в 1959 г. до 380 в 1979 г. Вывод о том, что от- ‚ бор близок к максимально возможному (при данном расположении и характеристиках водозаборов), каждый раз был достаточно обосно- ванным, так как в маловодные (по количеству осадков и соответственно ‚ стоку р. Барада) годы (1960—1961 и др.) уровни подземных вод в районе ‚ существенно снижались, вплоть до осушения колодцев и мелких сква- ;Ёі:':нн. Вызвала, однако, сомнения точность определения водоотбора, по- ‚ скольку такой его рост не соответствовал динамике подробностей райо- ‘на в воде, и прежде всего росту орошаемых площалдей как основного ‚водопотребителя. ‚ Необходимый анализ выполнен при изысканиях 1974-1978 гг. Было ‚ Выяснено, что определения эксплуатационного отбора подземных вод ‚ фактически основывались в 1959-1967 гг. на разноречивых данных о ве- личине орошаемых площадей и условной оценке применяемых в районе ‚оросительных норм, резко различной (5-15 тыс. м3 на га) у разных авто- `ров. Ввиду отсутствия в стране системы регистрации фактического от- `бора воды скважинами и колодцами, число которых составляет в райо- не несколько тысяч, и невозможности собственными силами организо- вать такой контроль, при нашей оценке водоотбора были применены те ‚же приближенные приемы, но с более тщательным обоснованием ис- ‚ ходных показателей. Для определения орошаемых площадей использо- ваны данные экспликации земельного фонда, уточненные у землеполь- зователей. Фактические оросительные нормы (точнее, поскольку оцени- вался водоотбор за год-годовая подача воды брутто независимо от количества вегетаций орошаемых культур) в связи с тем, что их значе- ния, основанные на натурных измерениях, отсутствовали, были выбо- Рочно определены на характерных по мелиоративным условиям, водо- 1еченности и др. опытных участках (17 в 31:›.е.=д:'і-::инп:]|. Полученные среднее значение оросительной нормы (11 тыс. м“/га), общая площадь шаемых подземными водами земель в районе (31 тыс. га), а также данные об использовании подземных вод на другие хозяйственные чужды и питьевое водоснабжение дали в результате расчета приведен- ное выше значение эксплуатационного отбора 347 млн. м° в голд. ‚ Полученную величину эксплуатационных ресурсов подземных вод Дамасской предгорной впадины (380 млн. м° в год) нельзя назвать окончательной, так как учтена не вся необходимая информация. Годо- вой водоотбор определен не для ряда конкретных лет, а как величина, 7 В 81 --- PAGE BREAK --- соответствующая «среднему» году из периода изысканий. Данные о многолетнем режиме уровней не полны, хотя для района уверенно фиксируется устойчивое положение сезонных уровней при данном во- доотборе и достаточно широких колебаниях водности последних лет. Оценка ресурсов подземных вод района, безусловно, должна уточнять- ся, но делать это следует на основе более точного определения расход- ной части баланса, под контролем которой только и стала практически возможной, в частности, количественная характеристика потерь русло- вого стока р. Барада, преобладающих (250 млн. м3 в год) в приходной части баланса. Рассмотренный пример показывает, как значительно может отли- чаться величина ресурсов подземных вод, оцененная балансовым мето- дом, если не изучать расходной части их баланса. Очевидно, что учет расходной части баланса может в аналогичных случаях существенно повысить точность определения характеристик пи- тания подземных вод, Литература |. Мирошников Ю.П. Опыт региональной оценки ресурсов пресных подземных вод для площадного водозабора на морском побережье. Тр. ВСЕГИНГЕО. Вып. 126. М., 1979. 2. Todd D.K. Ground Water hydrology. N.-Y., London, John Wiley and Sons, Inc., 1959. --- PAGE BREAK --- Ч - 5 ВЛИЯНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ ЗАПАСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РАЗДЕЛЯЮЩИХ ТОЛЩАХ НА ФОРМИРОВАНИЕ НАПОРНО-БЕЗНАПОРНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ В. К. Мамонтов Существующие методики прогнозных расчетов в условиях напорно-без- напорной нестационарной фильтрации [1, 2] исходят из предположения о том, что кровля и подошва осушаемого пласта являются абсолютны- ми водоупорами и не учитывают содержащихся в них естественных за- пасов подземных вод, Однако на участках размещения насосных стан- ций в кровле и подошве осушаемого пласта залегают достаточно мощные, сравнительно слабо консолидированные озерно-аллювиальные отложения, представленные обводненными алевритовыми глинами с тонкими, плохо выдержанными по простиранию прослоями песка. В этих условиях под воздействием дренажных мероприятий снижение напоров подземных вод может привести к возрастанию эффективных напряжений в породах кровли и подошвы водоносного пласта, сопрово- ждающемуся отжатием части содержащейся в них воды в осушаемый пласт. Требования к повышению достоверности гидрогеологических прогнозов обусловливают необходимость анализа практического значе- ния этого фактора. С этой целью рассмотрим формирование радиального напорно-без- напорного нестационарного потока при «мгновенном» изменении уров- ня подземных вод на контуре осушения (рис. 1). Будем считать, что в начальный момент времени пьезометрические уровни осушаемого во- доносного горизонта и подземных вод в его кровле и подошве совпа- дают. Фильтрация подземных вод в слабо проницаемых породах кро- вли и подошвы происходит только в веёертикальном направлении, а влияние водоотбора не распространяется на их полную мощность. Фильтрационные и компрессионные характеристики кровли и подошвы водоносного горизонта идентичны. Основной водоносный горизонт является однородным и неограниченным, в плане, при его осушении в безнапорной части выполняется предпосылка Дюпюи о постоянстве напора по вертикали. Кроме того, ввиду незначительной проницаемости отложений кровли и сравнительно небольшой площади безнапорной зоны будем пренебрегать поступлением на свободную поверхность гра- витационной веды. 83 --- PAGE BREAK --- 1 Ёг A3 Puc. 1. Схема формирования радиального напорно-безнапорного нестационар- ного потока с учетом естественных запасов подземных вод в разделяющих тол- щах: |-водоносный горизонт; 2- разделяющие толщи; 3-покровные отложе- ния. В пределах сделанных допущений закономерности формирования геофильтрационного потока описываются следующей системой диффе- ренциальных уравнений: в безнапорной части водоносного горизонта (го= г = ) dAh 1 dAh S " ог Цргдг(г Ог )+Рау[‚=_;.„д ой ® в напорной части водоносного горизонта (1,=г= К) 05 1 2 / а$ д5 o e e e аЙа о s . "г йЕ (г dr )+2kp ду \у.:щ_ь; @ в слабо проницаемых породах кровли и подошвы пласта 1 85 d*Sp где и, и* - коэффициенты гравитационной и упругой емкости осушаемо- го пласта; Т. Тор-полная и осредненная в пространстве и времени про- водимость его безнапорной части; Кр др—нпэффицненты фильтрации и — пьезопроводности — отложений — кровли и подошвы — пласта, 5р—понижение пьезометрической поверхности подземных вод, содержа- щихся в кровле и подошве водоносного горизонта; г, у— радиальная и вертикальная координаты. Остальные обозначения ясны из рисунка 1. 84 --- PAGE BREAK --- Реше}пш уравнения (3) для потока подземных вод в слабо прони- гт емых ппродах кровли и подошвы, полученное в работе [3] методом 1__. гтегрального баланса, имеет форщг — Для осушаемого горизонта решение также будем искать с помощью ‚метода интегрального баланса, представив положение депрессионной .т- зерхности в напорной и безнапорной частях пласта в виде К S(r, г}=ц,1пт+п=(1—%)‚ L пасов подземных вод, содержащихся в кровле и подошве BOIOHOCHOTO горизонта. Гравитационные запасы водоносного горизонта обеспечат 12% общего расхода потока, а сработка упругих запасов приведет к формированию всего % водопритока к дренажной системе. Приведенные результаты расчетов наглядно показывают определяю- щее влияние естественных запасов подземных вод, содержащихся в сла- бо проницаемых отложениях, на величины водопритоков. Эту особен- ность необходимо учитывать при проектировании и организании дренажных мероприятий на котлованах крупных насосных станций. &8 --- PAGE BREAK --- ` Литература 1. Мамонтов В. К. Расчет напорно-безнапорной нестационарной ра- › диальной фильтрации. В сб.: Гидрогеология рудных месторождений. ° М., Изд. МГУ, 1981, с. 88-100. 2, Мамонтов В. К., Плптнинав Н.И. Прогнозная оценка изменения ги- ‚ дрогеологических условий при осушении месторождений твердых по- — лезных ископаемых. В кн.: Гидрогеологические аспекты охраны окру- В. жнющвй среды. Авт. Н.И. Плотников, С. Краевский. М., Недра, 1983, — с 126-151. 3. Мироненко В. А., Сердюков Л.И., Котов И.Г. О влиянии сжимаемо- ‚ сти «водоупорных» пород на процесс фильтрации в водоносных пла- :пк. В сб.: Записки Ленинградского горного института. Гидрогеоло- › гия и инженерная геология. Т. 3ХП, вып. 2. Л. 1971, с. 39-46. --- PAGE BREAK --- ПРИМЕНЕНИЕ РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА ПРИ ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА УРОВНЕМ ПОДЗЕМНЫХ ВОД В. Ю. Колочинский Настоящая работа посвящена определению питания подземных вод за счет инфильтрации атмосферных осадков. В качестве исходных данных используются ряды наблюдений за осадками и уровнем под- земных вод в одиночной скважине. Допускается, что исходные данные могут содержать"погрешности, вызванные как неточностью замеров на- блюдаемых величин, так и влиянием неучитываемых режимообразую- щих факторов. Предлагаемый подход основан на выделении вклада инфильтрации в процесс формирования уровня подземных вод. Эта задача решается методами регрессионного анализа, причем ряд наблюдений за ско- ростью изменения уровня подземных вод рассматривается как зависи- мая переменная уравнения регрессии, а данные об осадках, уровне под- земных BOJ и т.д.-как независимые переменные этого уравнения, Такое решение позволяет существенно повысить точность и досто- верность получаемых результатов, значительно уменьшив влияние ошибок, имеющихся в исходных данных. Предлагаемый метод может быть использован для решения неко- торых других задач гидрогеологии. Обоснование метода. В начале работы введем следующие допуще- Ния:. 1. Инфильтрационная влага достигает поверхности грунтовых вод мгновенно, т. е. время фильтрации через зону аэрации т равно нулю или очень мало [3] по сравнению с рассматриваемыми интервалами между замерами уровня подземных вод А. 2. Величина инфильтрационного питания подземных вод прямо про- порциональна величине Oocankos, T.e. W= K. P, (1) где И”-инфильтрационное питание подземных вод (инфильтрация) за время А!; Р-количество осадков, выпавших за TO же время; К„-коэффициент инфильтрации атмосферных осадков. Это допущение сделано только для упрощения последующих выкла- док. Может быть использована любая зависимость вида И’=/(Р) 3. При рассмотрении процесса изменения уровня подземных вод бу- дем исходить из принципа суперпозиции, т. е. суммарное (наблюдаемое) изменение уровня под влиянием нескольких факторов будем считать равным сумме изменений от каждого фактора в отдельности. 90 --- PAGE BREAK --- ..:\_ ы 4.… Количество исходных данных достаточно для их статистической .; DpaboTKH. р 5 Каждое из этих допущений имеет свои границы применимости, ‚которые будут учтены при определении области применения метода. Рдшиптрнм безнапорный однослойный водоносный горизонт, изме- ‚нение уровня воды в котором происходит под влиянием двух факторов: ‚инфильтрации и оттока воды к границе, на которой происходит раз- грузка потока подземных вод. — Тогда З - AH = AHw+ AH,, (2) КИ где АН -наблюдаемое изменение уровня подземных вод 32 Bpems At; -:J_“ A _н,гн АН -изменения уровня за счет инфильтрации и оттока за TO же At; при этом АНу = Ии [1]. : Здесь р-величина водоотдачи. ° С учетом (1) получим R (3) Р&Здел:нм обе части на А! Р Е — == — — + — 4 ¥ At н А At - ® < * Чтобы выразить через исходные данные переменную АН „/Аг вос- пользуемся известным решением Буссинеска [4], согласно которому уравнение кривой депрессии при отсутствии инфильтрации имеет вид са B X — e Z=cC'sin—-e “, 5 Ю т () где :-высота уровня грунтовых вод над горизонтом воды на границе потока подземных вод; х-расстояние от точки наблюдения до гра- ьп 1; с—-постоянная; г - время, отсчитываемое от начала сухого перио- г Ь—рпш:тпянне от водораздела /10 границы; о— коэффициент истоще- рнвннй @ = : 1‹- _- =T 6 'г;„.ігнщэффшшвнт уровнепроводности. .2_4;:‹_‘__:‹_ рость изменения уровня подземных вод будет равна :I} ЁЁ — oL C-Si Ё е ю ж Переходя к конечным разностям, получим = — ©2. 91 --- PAGE BREAK --- Az — щ_‚ At где с—среднее значение величины : за период времени А. Если измере- ние уровня ведется не от горизонта воды на границе, а от произвольн отметки, зависимость (8) принимает вид АНо At roe H—cpennee 3a время Аг значение уровня подземных вод в выбран ной системе отсчета; Н|-отметка горизонта воды на границе в той Щ::_ системе отсчета. Подставив выражение (9) в (4), получим = — @«(Н — Н)), " & [ Г =l by, (10) roe b, = o+ H;= const, - Отметим, что все переменные, входящие в уравнение (10), опреде- ляются непосредственными наблюдениями. : Уравнение, аналогичное (10), может быть получено другим спосо- бом. Рассмотрим одномерное линеаризованное дифференциальное урав- нение фильтрации для линии тока, проходящей чёрез выбранную точку [1] e g оН д2°Н W — = А, —- + — 1 ot Y ax? н (1) Дифференциальное уравнение вида (11) допускает частные решышл‚ согласно которым [4] е*Н дх* где со и с; — постоянные, зависящие от расположения точки наблюдения и системы отсчета Н. ©С учетом (1) и (12) уравиение (11) принимает вид fl'H_Kw дг о Ё'.'-;—Ъ--:‘__‘і'гн__ “2] o ‘р+ с,Н + со, {13:) ) где р = р(1) -интенсивность осадков; с, И с„ —коэффициенты уравнения. Переходя к конечным разностям, получим АН Ky Р А —Т E+C1H+Cu {14} 92 --- PAGE BREAK --- ‚ "Полученное уравнение аналогично выражению (10). Значения ¢, u ¢, зависят от граничных условий решения уравнения (11) и, в частности, '-:1_| быть равны соответствующим коэффициентам уравнения {Ш] › Для определения величины инфильтрации достаточно найти значе- ;г. К/ и затем, зная величину осадков и водоотдачу, рассчитать И шш образом, задача сводится к нахождению коэффициентов уравне- 1я (14), для чего достаточно иметь по три значения АН, Р, Н и Аг. Од- ' ако в этом случае ошибки, содержащиеся в значениях величины Н, рез- ‚ ко возрастут при переходе от их абсолютных значений к разностям АН. ` i ри этом погрешность определения коэффициентов уравнения (14) мо- -: достигать 100% и более, а в ряде случаев полученные результаты № не имеют физического смысла [7]. Точность и достоверность получаемых результатов можно повысить, используя для решения поставленной задачи регрессионный анализ. ‚ Рассматривая выражение (14) как уравнение регрессии, можно запи- у = Ь, + Б,х, + Бох, + и, (15) тде у-зависимая переменная, у = АН/Аг; х, и х,-независимые пере- MeHHbIE, X; = P/At, x, = Н; Бо, В, и Б, —параметры уравнения регрессии, › при этом Е. ь, by = Kw/p; (16) . : —шп'чайннн переменная, включающая в себя влияние неучтенных фак- н оров, случайных помех и ошибок наблюдения. ` Решив уравнение (15), по значению параметра Ь, можно определить Е'Ё-'п чину К,„/н. На практике решение уравнений регрессии выполняется L.s" помощи стандартных программ на ЭВМ и не вызывает затрудне- ний. При этом определяются не только параметры регрессии, но и оце- нивается их точность [5]. `Влияние ошибок в исходных данных на получаемый результат, как `„'_ч„‚ цует из теории регрессионного анализа, будет устранено, если эти ошибки не имеют корреляционной связи с независимой переменной ис- комого о параметра [5]. Это обстоятельство позволяет исключить из рас- ния режимообразующие факторы, корреляционно не связанные п:пднаьш При этом параметры Бо и В, уравнения (16) могут утратить ический смысл, так как они одновременно будут учитывать влияние .-":г"„'-нп разнородных факторов. › Область применения. Определим область применения предлагаемого v .L ' 'm. Пврнп-с допущение о мгновенном проникновении влаги через зону рации позволило принимать для определения суммы осадков Р те же M времени Аг что и между замерами уровня подземных вод. ельная ошибка 6 определения величины Р может быть оценена [:-"l i 93 --- PAGE BREAK --- T At’ где т-фактическое время фильтрации влаги через зону аэрации. Гретье допущение, так же как и решение (5), справедливо при вып нении неравенства [1] 6 < 0,5 АН «<т, (18) где т-мощность водоносного пласта. На практике часто применяют ограничение AH < 0,2m. Уравнения (10) и (14) не учитывают возмущений, действующих на контуре площади инфильтрации и на границе потока подземных вод. Это приводит к следующим ограничениям [2] F 4А,° At < (19) где !-- расстояние от точки наблюдения до контура площади инфильтра- ЦИИ К> 1,5)/А, Т, (20) где К-расстояние от точки наблюдения до границы (радиус влияния возмущений на границе); Т-время действия возмущения. Если данные об изменении горизонта воды на границе имеются, их можно учесть, дополнив уравнения (10) или (14) членом ,.АН, где АН - величина возмущения. Порядок определения АН и выражение для Ь, неходят из аналитических решений, связывающих изменения уровня подземных вод с возмущениями на границе. При этом ограничение (20) снимается. ‚ В формировании потока подземных вод могут принимать участие и другие режимообразующие факторы: водозабор, орошение, перетека- ние из нижележащих водоносных горизонтов и т.д. В этом случае воз- можны два подхода к решению поставленной задачи: — учет влияния этих факторов путем дополнения уравнения регрессии соответствующими членами; — исключение из рассмотрения некоторых факторов после доказатель- ства отсутствия корреляционной связи этих факторов с другими неза- висимыми переменными уравнения регрессии, в первую очередь с осадками. При втором подходе требуется, как правило, намного меньше исход- ной информации, чем при первом. Например, водозабор с постоянным дебитом вызывает изменения уровня подземных вод, не коррелированные с осадками. Аналогичное утверждение справедливо и для водозаборов с циклическим режимом 94 --- PAGE BREAK --- работы при условии, что продолжительность цикла существенно отли- чается от длительности сухого и влажного сезона. Таким образом, в ряде случаев становится возможным определение величины К/ по данным наблюдений за нарушенным режимом уров- ня подземных вод. Особенности применения. При использовании предлагаемого метода следует придерживаться определенной последовательности, основными этапами которой являются: |. Составление исходного уравнения. Этот этап начинается с анали- за условий формирования уровенного режима подземных вод в точке наблюдения. Рассматриваются действующие режимообразующие фак- торы, характерные особенности их изменений, степень корреляционной связи между ними. Полученные результаты используются для обоснова- ния исходного уравнения регрессии. 2. Проверка области применения. Для каждой точки наблюдения определяются допустимые значения временных интервалов между заме- рами, амплитуд колебания уровня подземных вод, проверяется выпол- нение других ограничений, определяющих область применения метода, и делается заключение о возможности его использования. 3. Подготовка исходных данных. На этом этапе анализу подвер- гаются ряды наблюдений.за уровнем подземных вод, осадками и други- ми факторами, вошедшими в качестве независимых переменных в урав- нение регрессии. Из исходных рядов исключаются данные, для которых амплитуда колебаний уровня АН или временные интервалы А! выходят за допустимые границы. Кроме того, рекомендуется исключить из рас- смотрения члены с экстремальными значениями скорости изменения `уровня подземных вод. Особое внимание следует уделить изучению во- э просов о физической однородности рядов и о возможности совместного использования результатов наблюдений за осадками и уровнем под- земных вод. Первый вопрос сводится к оценке изменчивости факторов, эвлияющих на инфильтрационную способность почвогрунтов зоны аэра- ции. Чем стабильнее эти факторы, тем выше точность полученных результатов. Второй вопрос связан с тем, что режимная скважина и плювиоме- трический пункт расположены, как правило, в разных местах, т.е. для решения уравнения регрессии используются данные, полученные в раз- ных точках. Совмещение этих данных вносит дополнительную ошибку в определение величины К,/ц [6], во многом определяющую точность ‘метода в целом. Эту ошибку целесообразно оценить заранее, 4. Анализ полученных результатов. После решения уравнения ре- грессии точность и достоверность полученных параметров регрессии ‚должны быть оценены методами математической статистики. При ана- — лизе результатов оценки следует учитывать их формальный характер. ‚ В дополнение к ним рекомендуется применять другие способы контро- › ля, из которых наиболее эффективен следующий. 05 --- PAGE BREAK --- Рассмотрим исходное уравнение (14) при условии отсутствия осад- _ ков. В этом случае оно принимает вид S=afi+a (21) Из выражения (9) следует, что АН/Аг = 0 при Н = Н|. Подставив эти значения в (21), получим сНЕ ауе (22) Tak Kak 3HA4YEHHA ¢, U €, H3BECTHEBI, TO K3 (22) можно найти Н|. В слу- чае равенства рассчитанного W (paKTHHECKOTO 3HaucHHH H| ecTh OCHOBAHHE считать результаты регрессионного анализа физически достоверными. Такое утверждение основано на том, что исходные данные, использо- ванные для нахождения параметров регрессии, не содержат никакой ин- формации о положении горизонта воды на границе, следовательно пра- вильное определение значения Н по уравнению регрессии возможно только в том случае, когда это уравнение адекватно отображает ре- альный процесс формирования уровенного режима подземных вод. Не- совпадение расчетного и фактического значений Н, само по себе не 03- начает, что получены ошибочные результаты. В большинстве случаев оно обусловлено воздействием какого-либо режимообразующего факто- ра, оказывающего существенное влияние на режим подземных вод, но не учтенного в уравнении регрессии. При этом, как отмечалось выше, величины с; и со Ммогут не иметь физического смысла. По результатам комплексного, формального и неформального кон- троля точности и достоверности полученных результатов делается вы- вод об их пригодности для последующих расчетов, Следует подчеркнуть, что в любом случае нежелательно формальное применение аппарата регрессионного анализа. Только подробный ана- лиз исходной информации, физических особенностей формирования ре- жима подземных вод, полученных результатов может гарантировать правильность определения искомых величин. В заключение перечислим некоторые другие задачи, которые могут быть решены по предлагаемой методике: \. Определение интенсивности испарения с поверхности подземных вод. Интенсивность испарения будем считать линейно связанной с глу- биной залегания уровня подземных вод [3] при — Н > Нкр и е=0 при Н < Нор- (24) Здесь е-средняя за время Аг интенсивность испарения с поверхности подземных вод; Е,—постоянная;'Нкр—-критическая глубина залегания: уровня подземных вод. 96 --- PAGE BREAK --- Влияние испарения на скорость изменения уровня грунтовых вод можно учесть, добавив в правую часть уравнения (2) член — = Е(Н - Нор), (25) | где АНе-изменение уровня грунтовых вод только под влиянием испаре- ° ния; Е = Е/!. " С учетом (25) уравнение (14) примет вид АН KW P e s ‚н л т л — + с1*Н + со, (26) ° где с1= С, + Е; (27) Ё[-_:=-ЁП—ЕНнр. {28} Из (27) и (28) следует, что €p — о Н':Р ey 5 * {2'9'] ©; — ©1 Решая (27) и (28) совместно с (22), получим Е еа + ¢ Hj . . E=——, (30 ' Н, — Нкр } ‚ где Н|-фактическая отметка горизонта воды на границе. — Выражение (30) справедливо для невозмущенного потока подземных В _ Для определения значений Нкр и Е нужно найти параметры уравне- .'н:ніі (14) и (26). Уравнение (14) описывает процесс формирования режима :,';ь- эвня подземных вод без учета влияния испарения. Для его решения из исходного ряда наблюдений выберем те данные, для которых выпол- к j :-- ся условие Н; < Нкр, где Нкр—нижняя граница возможных значений `Нкр. При выполнении этого условия из (24) следует, что & = Е =0, T.e. 'шнрвшп: отсутствует. — Для решения уравнения (26), учитывающего влияние испарения, ис- …. те члены исходного ряда, для которых H;> Hy, где —вершня граница возможных значений Нкр. Зная параметры со, ©) € M ¢y, по формулам (29) и (30) находим значения Нур и Е. " Если зависимость интенсивности испарения от глубины подземных д существенно нелинейна и имеет вид & = Е, -/(Н), то задача по опре-- ению Е, решается путем добавления в уравнение (14) члена „гш Е-хв, где х = /(Н), и сводится к нахождению соответствующе- параметра уравнения регрессии. й 97 --- PAGE BREAK --- Значение Нкр при этом уточняется подбором, используя в качестве критерия выбора парный коэффициент корреляции между Е-хв и АН/А: и величину ошибки определения Ё. 2. Определение коэффициента истощения. Как видно из уравнения (10), этот коэффициент равен второму пара- метру регрессии и входит в значение Бо. Зная эти параметры, по значе- нию второго находим коэффициент истощения. Для проверки полу- ченный результат подставляем в выражение для Бо и вычисляем Н|. Сравнивая рассчитанное значение Н с фактической отметкой горизонта воды на границе, можно оценить точность определения коэффициента истощения. : 3. Уточнение вида зависимости инфильтрации от осадков. Если ин- фильтрация и осадки связаны зависимостью, существенно отличающей- ся от (1), то вид этой зависимости можно уточнить. Для этого задаются несколькими выражениями И’= И(р) и, решая уравнение регрессии, по максимальному значению коэффициента корреляции и минимальному значению ошибки выбирают выражение, наиболее соответствующее данным условиям. 4. Прогноз режима подземных вод. Как известно, уравнение регрес- сии можно использовать для прогноза изменения зависимости перемен-. ной при ожидаемых изменениях независимых переменных. При проведении гидрогеологических и гидрологических исследова- ний могут возникнуть и другие задачи, при решении которых может быть полезен предлагаемый метод, Литература 1. Бочевер Ф. М., Гармонов И.В., Лебедев А. В., Шестаков В. М. Основы гидрогеологических расчетов. М., 1969. 2. Кац Д. М., Шестаков В. М. -Мелиоративная гидрогеология. М., 1981. 3. Шестаков В. М., Пашковский И. С., Сойфер А. М. Гидрогеологические исследования на орошаемых территориях. М., 1982. 4. Бэр Я., Заславски Д., Ирмей С. Физико-математические основы филь- трации воды. ЮНЕСКО, 1968. 5. Ферстер Э., Ренц Б. Методы корреляционного и регрессионного ана- лиза. Берлин, 1979. 6. Фернандес Н., Уерта Х. Национальная сеть плювиометров. Гавана, 1978. 7. Лапшова Л.П. Методы оценки инфильтрационного питания под- земных вод. Обзор. М., 1982. 98 — --- PAGE BREAK --- " '_-—-a..rl-—_-_r'q-—l‘rr‘.r - р 3 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭРОЗИОННО-ДОПУСТИМЫХ ПОЛИВНЫХ НОРМ С УЧЕТОМ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА А.М. Абрамов, И. А. Соломин Получение высоких и устойчивых урожаев на орошаемых землях до- ждеванием зависит не только от состояния оросительной системы, но также от правильности принятых технических решений при проектиро- вании и эксплуатации. В практике почвенно-мелиоративных исследований значительное ме- сто занимает определение параметров впитывания воды в почву при орошении дождеванием [2, 4, 5]. Исследование почвозащитной роли сельскохозяйственных культур при поливе дождеванием OTHOCHTCHA к одному из важных, но недостаточно изученных вопросов в мелиора- ции. Отсутствие количественных характеристик влияния различных культур на впитывание воды в почву затрудняет определение эрозион- но-допустимых поливных норм в течение вегетационного периода при орошении дождеванием. На незащищенной растительным покровом почве допустимые поливные нормы в течение вегетационного периода могут быть рассчитаны по зависимостям, учитывающим удельную мощность дождя, а также изменение объемной массы и предполивной влажности почвы [3]. Общеизвестна многообразная почвозащитная роль растительности. Она проявляется в уменьшении ударной силы капель дождя, задержива- нии части осадков надземной частью растений, а также во влиянии их корневой системы. Механизм этого процесса зависит от вида растений и фазы их развития, где основную роль играют проективное покрытие й высота, с которой падают преобразованные капли. Степень влияния растительного покрова на впитывание воды в поч- ву при дождевании для определенной культуры может быть установле- на делением допустимой поливной нормы с растительным покровом на допустимую поливную норму без растений для идентичных условий _ "ар Кр— тд " []] где Кр-коэффициент BIHAHHA — растительного INOKPOBa; My, И тд-эрозионно-допустимые поливные нормы соответственно на участке с растительным покровом и на открытой почве, мм (m*/ra). Коэффициент влияния растительного покрова К, учитывает не толь- ко влияние проективного покрытия (параметр А, по Г.И. Швебсу [7], 99 --- PAGE BREAK --- изменяется от нуля до 1,0 и отражает степень покрытия почвы расти- тельностью ; если почва полностью покрыта растительностью, А = (, ес- ли почва оголена, А = 1), но также измененные энергетические показате- ли искусственного дождя после попадания его капель на листовой покров. Для определения коэффициента влияния растительного покрова бы- ли проведены серии опытных поливов в ОПХ, «Орошаемое» ВНИИОЗа в Волгоградской области с яровой пшеницей, люцерной, кукурузой и со- ей под передвижной дождевальной установкой (ПДУ) и дождевальными машинами «Днепр», «Волжанка», ДДА-100М. Методика наших полевых опытов состояла в параллельном определении для одних и тех же усло- вий соответственных поливных норм на двух опытных делянках с расте- ниями и без растений в течение вегетационного периода. Определение эрозионно-допустимых поливных норм на площадках без растительно- го 'покрова для различного агротехнического состояния почв проведено по методике ВНИИГиМ -МИИЗ [3]. Растительность на опытных пло- щадках размером 10-15 м* при необходимости срезали ножом или сер- пом (косой) без нарушения поверхности почвы внутри делянки. На пло- щадках по сетке с шагом 0,8-1,0 м устанавливали дождемерные сосуды, Во время полива образование слоя воды на поверхности почвы, непос- редственно предшествующее стоку, фиксировали визуально ; время, про- шедшее от начала полива, регистрировали секундомером, а дожде- мерный сосуд, в районе которого появился слой .воды, снимался и замерялся находящийся в нем объем воды; по площади в разных участках через различные промежутки времени после начала дождева- ния образовался слой воды на почве, и дождемерные сосуды постепенно «выбывали». Полив заканчивался, когда вся площадь практически по- крывалась слоем воды. Делянки с растительным покровом разбивались на учетные площадки размером (1.0 м х 1, или 0,8 м х 0,8 м), в центре которых устанавливали дождемерный сосуд на высоте растений. Между учетными площадками прокладывали проходы для наблюдателя. За расчетный момент (!о) принималось начало общего стока воды за пре- делы учетной площадки, с наступлением которого дождемерный сосуд выносился из зоны дождя. Отбор фильтров с отпечатками диаметров капель проводился во время опыта над дождемером, который распола- гался на одном уровне с растительным покровом. В результате опытов для каждого фиксированного дождемера на каждой площадке получи- ли: го-продолжительность полива [0 начала — водообразования; тд — слой осадков, впитывающихся в почву за время Го; :р — среднюю HH- тенсивность дождя, р = тд/Го; аср —- осредненную (на массе) крупность ка- пель дождя. ` Расположение опытных площадок под дождевальными машинами выбиралось в зависимости от их типа. Результаты поливных экспериментов по изучению влияния расти- тельного покрова на показатели впитывания воды в почву при поливе 100 i e i --- PAGE BREAK --- Вр Щ И сВр ЕЫ R e ———— ПДУ сведены в табл. 1. В табл. | также приведены эрозионно-допу- стимые поливные нормы, определенные графоаналитически из зависи- мости эрозионно-допустимой поливной нормы от удельной мощности дождя т, = /(М,) для удельной мощности переходной зоны коротко- среднеструйных дождевальных аппаратов (6). Как видно из табл. 1, с развитием растительного покрова коэффи- циент влияния растительного покрова К, увеличивается. Максимальные значения Кр для наблюдаемых культур, кроме яровой пшеницы, прихо- дятся на конец вегетационного периода. Преобразующая и почвозащит- ‘ная роль пшеницы в течение вегетационного пернода нарастала нерав- номерно. В начале вегетации из всех изучаемых культур пшеница обладает наибольшими почвозащитными характеристиками, что связа- но с высокими значениями ее проективного покрытия. Размер площади листьев и динамичность их формирования является одним из основных показателей преобразующего влияния растений. На площадь листовой поверхности пшеницы существенно влияет фаза ее развития. Для усло- вий Волгоградской области период наибольшего развития листовой по- верхности наблюдается в конце мая —-начале июня. Проективное покры- тие в этот период достигает 95-100°%, Коэффициент влияния раститель- ного покрова составляет 1,2. Максимальные значения Кр (до 2,4) у пшеницы наблюдались в фазе начала налива зерна восковой спелости при проективном покрытии 80-95%. При уменьшении проективного по- крытия почвозащитное воздействие пшеницы снижается. При проведе- нии поливов на участке 2-2а в фазе молочной и восковой спелости при снижении проективного покрытия на 10-20% К, уменьшилось на 30% Почвозащитная роль пшеницы сохраняется также после уборки урожая. Растительные остатки (мульча) защищают почву, снижают энергетиче- скне показатели капель дождя и увеличивают допустимые поливные нормы на 30-50%. Точно, как и у пшеницы, почвозащитная роль других культур сильно реагирует на проективное покрытие. Люцерна оказывает свое почвоза- щитное воздействие сразу же после укоса на неделе (К, = 1,30—1,50) В конце недели коэффициент влияния растительного покрова достигает более высоких значений (К, = 1,5-2,0). В начале вегетационного периода кукуруза и соя слабо защищают почву от ударов капель дождя. В этот период при поливе кукурузы дож- дем с высокими энергетическими показателями (ДДА-100М) с насадка- ми, расположенными вниз) часть растений (по нашим наблюдениям, до 20—25%) прибивается к почве и покрывается мелкоземом. Поэтому в данный период вегетации кукурузы ее полив необходимо производить дождевальными установками с низкими энергетическими характеристи- ками,. Полученные значения коэффициентов влияния растительного по- крова (К.) для кукурузы хорошо согласуются с опытными данными для Нечерноземной зоны РСФОСР [1]. Результаты экспериментов, проведенных под дождевальными ма- 101 --- PAGE BREAK --- — 0Р'2-06°1 0'€T 05 1-5£'1 0'€T 0TT01T 061 6 1-5¢'l 0'0Е 05°1-0Р1 0`° 06°'1-08'1 59 01°1-50°1 $9° 09'1-05'1 T ¢0'1-20'1 о1Е 00°1 сч 08 1-0g"1 i 05 1-0£"1 сс DE‘1-0T"1 сс 80'1-T0'1 0'8t 6 8 ми “ш/Уш = у ччвьоп НО1, Ч8 -9бм10 EUT -обйхоп олон чийон Эмн -чкэлилов@ -яиКОП ЭМи вннкикч зна -HIofpor W ‘wuuaroed omimdion -ипиффсоу| -Онноисой , [ phnvgny 01'o CED MEROL 49L30H 20U3 d Mdh 6L'BOET 6L'80°EC 6L'80°E 6LLOST 6LLOG 6L'LO'ST 6L°LOST 6L'LO'6 6L90°6T 6L'90°6 6/`80'05 6804 61091 6L°L001 201 -0 EHHIT в100М9 osoHaHLdaod]] -aMromrad]] seEwsiQQ -eEodu ELE]T anpegadooo ЭИНЕНой 02 91501219 EEHROLOW нодо9 sHHEEOERAQO JHHAL2MTI EOD) 240000 SHHREadE0D 4090g auHeaOERdgO AHHAL4ET MI'oxod MIoxod во) anHeaadL00 qLI0OIAMND ERHROLOW EHH2L9€N TMaHON BEHHAL2dT OLMehEH ко;) guLnaced eeed ‘edlrardy N Е ‚ А1 эянтоп ибп эмчннЭЭсойно ё) ввоймон олончкуэлилов@ винвигя миынэипиффсо) --- PAGE BREAK --- — — iy 00'7-05'1 0’0z 050 o 9L'0 1Е° 6L80°S1 BOONA экооп коПон K-g = 0 1-0£'] с с0-51о 08 550 9Ё1 6/`80'; 22004 экЭОП ккЭПоН b-| енбэпоЦг 2| 05'1-02' 0Ё7 §1'0 05-05 €90 6Ё 6L'80°F кнбэ12 08 1-0Z'1 551 05’0 09-0% 00 #Е 601015 9LI0LILD KRAONIO™ 00°T-08'1 5 05'0 58 с#'0 #Е 6L011 чтоокЭпо кЕНЬОГОМ оГ'2-0/11 56е 50 06-08 о'0 62° 6LLOE ° EHAPE PEMIEH OBREH 0z 1-01"1 с 510 001 09°0 60° 6LS00E MI'OXJE JFHIrOU епинэти квнойк 9с-7 _ 05'1-0с'1 сс 51О оЁ 550 ЕЕ 6080 ВНОЭг 00'2-08" Syl 050 08-0L 050 SE'l 6LLO'LT ч120гЭПЭ кТНОхООН 05§'T00T Sl 05°0 0608 05`0 5Е° 6LLOLE Я120кЭПо кЕНОМООЯ 05'1-0Е' 0'1Z 050 09-05 090 £E'l 6LLOTI IO KRHROI OW 0L 1-08"1 0Ё 0s'0 0L-09 09'0 ЁЕМ 6LLOTI 910D KEHRhOL'OW OFT-0I'T сс 5`0 $6-06 50 9z‘l- 6L'LOE eHdat BEHIEH OUBREH SI'1-01'1 с2Е cI'o 001 05'0 оГ! 6L°S0'0E мпохов эчнгоп enHHamu segody ®7-7 06" 1-0€°1 5'6T 8'1-9'1 09-05 $5'0 Il 6L°LOYT 40¥1ehoU JHHEdOERdgO SII-01°1 0'9¢ оТ O 090 1' 610Ф HHTI . -BEHLALAN эШооп 1оит НОРЧООН 001 08 510 5 08'0 1 6L'S0"8T LOME -Е eehdfaly o1 SL1-6¢"1 3 8'1-9'1 08 050 'l 6L'LOFT ЧОХЛЕВОП ЭИНЕНОЕРФ00 S 1-01°1 0'sy 1 ot о`о НЛ 6010% HHT -BEHLGIAN 2UD0U оЙг HOW420d 00°1 74 510 с 080 0g'l 6L°S0O'RT ли ¢ veldLaly в1-т .|...||..||.__._-..|.|_.....||.|.|||...||ь|:п|.||.. ь 6 8 L 9 5 # £ (A ка 1 voow отножиовойц ° у аы R SRS SEEER S --- PAGE BREAK --- 09'1-05°T 57 I.-|||||ll||ll|-|| 0§ 1-0T°1 LS S I-01°1 L 09° 1-08"1 05 SHI-0F'1 012 517-011 54 S0'1-T0°1 L0t 01 6 ми T/ = “р ччнъоп WOL ‘pd -9091.0 ВЫ -Ойхоп олон мРОН ЭМН -чкЭли1Эв@ -dHrOU ЭМи кинквикЯя 1H3 -игобПот — м ‘HHHAaLO®Rd -ипиффсоу -onnontode 050 080 50 оРО вл029 050 ЕР 6L°L0ST HOMLEROU sunedocedoo 08 0L о'0 LTl 6L'LOY ‹иипенит 9А эгооп 12иг НомЧооЯ 0t о'0 L' 6010% иИПеНИлЯАх 0N LOH HOW9II0H eedaly 00I-VIT ®I-T 05 2€°0 6Ё1 6/СВ0'0Е auneaadeoo * 05 #О 191 6L°80°6T anneaadeoo K0 ENHENUOY By 05 РО 861 6L80°1T annedadeo) OF 09°0 6Ё 6РО квинэ129п ПЭНОу KO Чпэн ¢ L 9 € ¥ t с I ЯН 1° W (70 NI/ % ‘oML 201D ® ‘W 070 -9Охоп 19EROI 9L20H 201D 9 м8 401 MHAMEN BALD JOHAML -¥ELd KBH -hOU BIOBW -MUQ EHHIT китнясв@ иончувя — -вы/ -wsody] -amvourad[] втнуочО() -энобп в1[ eeed ‘edirawdy -9TWOT UM W - оо 7 phnvan] ивланитием: ивлнЯНЭЮЖОг энигоп ифи эмннагэгэйюо ‘Ч eaodyon osonarainioed винкикя глнанпиффесом 104 --- PAGE BREAK --- 105 i‘||l|||||-l eroxodu ol-] BT Musraraduo o0l-YI'Y BUT rowdon semanron aMWHLIANOW-OHHOHEOE 0" 1-0T'1 £ 50 0/-09 0%'0 STl 6//[0'% ©Hd9E BEMIEH ONEREH S0 1-T0'1 £r Sl 56 09'0 60` 6LSOIE нпохэя эМНКоП епинети кенобк WOO1-VIT 97T 0E'1-0T'1 9Ё $5#'0 08-0L S 9Z'1 6L°L0F ВнОэс вчишен OLBHEH CI' 1011 5% €10 001 05'0 011 6LSOIE HIT0X2E эМНКОП епинэти вевобк — И001-УТИГ ®- 08°1-08°1 0% 81-9'1 08 55' 171 6L°L0'S7 dodiehol ouHEEOERdQO 0T 1-ST1°l ¥y 01 О 090 15° 6400 инпечил 9ГА экзоп LOHI ономч208 вЕа WOOI-VIY 91-C 01 6 В: п> ВЙ By £ т £ = [М 7 ‘корш’ эпнажиорой [ --- PAGE BREAK --- шинами одновременно с опытами с ПДУ, приведены в табл. 2. Как видно из табл. 2, коэффициенты влияния растительного покрова при поливе дождевальными машинами также возрастают к концу веге- тационного периода. Минимальные значения К, наблюдаются у дожде- вальной машины «Днепр», что, по-видимому, связано с более высокими энергетическими показателями капель дождя машин. Проведенные эксперименты исследования по определению эрозион- но-допустимых поливных норм с учетом растительного покрова при ис- кусственном дождевании позволят более обоснованно подойти как к проектированию, эксплуатации оросительных систем, так и к разра- ботке мероприятий по борьбе с ирригационной эрозией почв. Литература 1. Абрамов А. М. Об учете растительного покрова при определении эро- зионно-допустимых поливных норм. В сб.: Предотвращение иррига- ционной эрозии почв Средней Сибири. Красноярск, 1982, с. 42—45. 2. Ильин Н. И., Абрамов А. М., Морин А.Г. О влиянии энергии дождевых осадков на впитывание их почвой. Водные ресурсы, 1981, № 6, c. 141-144, 3. Ильин Н.И., Абрамов А. М., Бочков В. К. Определение эрозионно-до- пустимых поливных норм при дождевании для почв центральных областей Нечерноземной зоны РСФСР. В сб.: Вопросы проектирова- ния оросительных систем. В/О «Союзводпроект», М., 1983, с. 89-103, 4. Колесник Ф.Н. Методика оценки эффективности дождевальных Ma- шин. М., 1975, 157 с. 5. Методическое руководство MO изучению воднофизических свойств почв для мелиоративного строительства. М., Союзводпроект — Гипро- водхоз, 1974, 197 с. 6. Поляков Ю.П. Ирригационная эрозия почв при поливе дождева- нием.-Доклады ВАСХНИЛ, 1981, № 7, с. 41-43. 7. Швебс Г.И. Энергетическая оценка естественных и искусственных дождей. Метеорология, климатология и гидрология. Межведом- ственный научный сборник. Вып. 2. Киев, Изд-во Киевского государ- ственного университета, 1966, с. 191-198. --- PAGE BREAK --- e ОПЫТ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭРОЗИОННО-ДОПУСТИМЫХ ПОЛИВНЫХ НОРМ СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ А.М. Абрамов, И. А. Соломин Для значительного повышения рационального использования оро- шаемых земель дождеванием необходим комплексный подход по обо- снованию эрозионно-допустимых поливных норм с учетом всех факто- ров, их определяющих. Это позволяет более обснованно проводить районирование и выбор дождевальной техники, а также построение эро- зионно-безопасного режима орошения. Согласно схемам построения эрознонно-безопасного режима орошения [3, 6], по данным почвенно- мелиоративных изысканий определяются эрозионно-допустимые по- ливные нормы дождевальных машин для начала оросительного перио- да. Исследованиями [5] установлено, что зависимость эрозионно-допу- стимой поливной нормы от энергетических характеристик искусственно- го дождя хорошо аппроксимируется следующей формулой N- ЧЕ 'Nl} М, — №° где т —-эрозионно-допустимая поливная норма, мм; / - коэффициент, ха- рактеризующий изменение впитывающей способности под влиянием энергетического воздействия дождя; №, - удельная мощность, при кото- рой нпдппбразпвнннв на поверхности почвы происходит в момент вре- мени го = 0, Вт/м?; Мо-удельная мощность, при которой водообразова- ние не наступает вообще, Вт/м*; М,-текущая удельная мощность, Вт/м?. Исследования проводились в ОПХ «Орошаемое» ВНИИОЗа, распо- ложенного в зоне Волго-Донского междуречья Волгоградской области. Преобладающие почвы — светло-каштановые, тяжелосуглинистые, харак- теризующиеся слабощелочной реакцией почвенного раствора, с содер- жанием - гумуса B пахотном — слое 1,4-2,1%, объемной — массой 1,27-1,30 см? и наименьшей влагоемкостью 20,4% от массы сухой поч- вы. Почвы ОПХ обладают неблагоприятной макроструктурой, количе- ство водопрочных агрегатов > 0,25 мм составляет 20-35%. Для получения параметров зависимости (1) проведены серии опыт- ных поливов с помощью передвижной дождевальной установки ПДУ на почве с различным агротехническим состоянием при расстановке дождемеров по сетке с шагом 0,8-1,0 м по методике ВНИИГиМа [2). В результате проведения серии опытов, состоящих из 70-100 рас- четных точек, получили для каждого фиксированного дождемера сле- тд = о () 107 --- PAGE BREAK --- дующие величины: продолжительность {9 (мин) полива до начала во- дообразования; слой осадков тд (мм), впитывающихся в почву за время то; р - среднюю в точке интенсивность дождя, р = тд/Го (мм/мин); спектр осадков (т;) и осредненный (по массе) размер капель дождя @ (мм). Удельная мощность дождя рассчитывалась по формуле Г.И. Швебса (9] Ny=00083p ¥ (nivh), ) n=1 где оц— скорость падения капель, м/с. _ В расчетах использованы данные о скоростях падения капель Ганна и Кинцера [8]. Параметры зависимости (1) определяли по способу наименьших квадратов с использованием итерационного метода. Результаты приве- дены в таблице 1. Вид аппроксимирующей зависимости (1) для из- учаемых почв представлен на рис. 1. Как видно из рис. 1, при увеличе- нии удельной мощности капель дождя возрастает их разрушительное воздействие на почву, что приводит к уменьшению эрозионно-допу- стимых поливных норм. На графике четко послеживается изменение эрозионно-допустимых поливных норм в зависимости от разновидности почвы и агротехнического состояния. Анализ полученных данных, приведенных в табл. 1, показывает, что противоэрозионная устойчивость светло-каштановых почв энергетиче- скому воздействию дождя ниже, чёем почв с водопрочной структурой [5]. Более высокая впитывающая способность, полученная для серии 1, по-видимому, связана с наличием прослоев песка, которые при пахоте были вывернуты на поверхность почвы. При проведении полевых опы- тов на светло-каштановой тяжелосуглинистой почве в различном агро- техническом состоянии впитывающая способность возрастает при раз- рыхлении плужной подошвы, т.е. плужная подошва оказывает «лимити- рующее» влияние на инфильтрацию воды в почву. Необходимо также отметить, что в конце оросительного периода со снижением водо- прочных агрегатов (распылением почвы) уменьшается их устойчивость энергетическому воздействию капель дождя (серия 8). Одновременно с опытами с помощью ПДУ (серия 8) проводились исследования впитывания воды в почву при поливе средне- («Фрегат») и короткоструйными (КДУ) аппаратами, установленными в верхней ча- сти стояка ПДУ. При поливе среднеструйными аппаратами за рас- четный принимался момент, когда водообразование, предшествующее непосредственно стоку, не исчезало к следующему проходу по данной точке, а короткоструйными (КДУ)-по принятой нами методике. На рис. 1 показана зависимость для светло-каштановой тяжелосуглинистой почвы, полученная с помощью ПДУ, причем на этом же графике нане- сены экспериментальные точки, соответствующие поливу среднеструйны- 108 --- PAGE BREAK --- 109° ЦЁ.…Ё__П_.__ HOHLOXEL nwonnamAdeed 5 enarmuoed BEROI ‘ERLBEONWONONIDW 1£0°0 495° $9'61 1l L1 кенневонойо9 EBHITIE[] a oL '8 . HELBAOHWONOXLIaW 120°0 | 1851 ‹ $1 ¢Ll BEHHEEOHOAOQ BHIME[] 2% 0] х BRLOMHHLIA01ra% 5Е0'0 ОР` S0l КТ ЕС Эж 0] -BL ERGOHELMEN-OULIED) T 29220 Holrnodn W ¢'0-¢'0 HoHLEHOOd®N nHoLoMHHIrafooHrady yodoH “ELMEA-OU LA 03 HHHELZR -00 @ BRLEGONERHOL 020MO0Q . энптец вн -Ака келоиника/оОКОЖ _Е__…_ .…….Ё_ _…_.…___…_ :._ _„_: ЁЁЁЁЁЁЁЁЁЁ…ЁЁЁЁ…_ Mg N /0 N W Y W2 ()7—) втнодон ‘WD ()70 — — — — — — — — — — — — — — — — 50WY 9 BOOEW J0UD 8 9LDOHNELH IHHEOLIOD ни@ (~) snuanaedf sodioweden BMHAKBHE — кЕНИОЧОО — веняикОШГЭ0 ] ] эохоэвинхато у BHRO] | -20 W OIHHESIHOT AWOHHMLIIAMIH оп soinawndoudde mivrqardcag --- PAGE BREAK --- ми аппаратами, КДУ и с рассчитанной удельной мощностью дождя по скорости Ганна и Кинцера. Сравнение экспериментальных точек средне- н короткоструйного с кривой ПДУ показывает, что при среднеструйном дождевании и поливе КДУ удельная мощность дождя оказывает на впитывание воды в почву такое же влияние, как и при поливе ПДУ. Как видно из рис. 1, опытные точки при поливе КДУ хорошо аппроксими- руются параметрами }, М, и М, для серии № 8. С другой стороны, данные среднеструйного дождевания находятся на графике в основном левее кривой серии № 8. При расчете параметров зависимости (1) по скоростям Г.М.-С. Гаджиева [1] получены следующие значения: / = = 19,82 мм, М, = 1,396 Вт/м? и М, = 0,001 Вт/м?, которые незначитель- но отличаются от значений параметров серии № 8. Следовательно, за- висимость тд =/(Му) для среднеструйного дождевания может выра- жаться формулой (1) и при расчете ee параметров необходим дифференцированный подход к выбору падения капель искусственного дождя при определении удельной мощности дождя. Для серии № & также приведен расчет параметров зависимости (1) по выборкам для серий крупности капель от 1,0 до 2,2 мм, по Н.С. Ер- xoBy [2]. Результаты расчетов приведены в’табл. 2. Как видно из табл. 2, значения параметров /}, М, и М, не имеют существенных разли- чий для разных крупностей капель. 2 Полученные для светло-каштановых почв эрозионно-допустимые по- ливные нормы по зависимости (1) для дождевальных машин при допу- Mg, mm . Mg, mm Ё во|- 1 во і. Л.ПП.:Егип 1 Ъп .E.n_*"vl:EPun B 50 'l|| 2.2 cernn 2 50 % & А СЕРИЯ @ ICAY) IE' .#Efln. CEPMA 3 + * сЕРИЯ @ (К дУ! 40 30 20 0 0102030405060 70,80,810 o 0102030406 0607080%9 Ny, Brim® My, Brim?® Puc. 1. Зависимость эрозионно-допустимой поливной нормы от удельной мощности дожЖдя. 110 a o e oy Ml --- PAGE BREAK --- РО e Оа р ор - T Таблица 2 Результаты расчетов параметров уравнения (1) для различных днаметров капель серни № 8 Средняя Параметры уравнения (1) крупность — Количество капель дождя, наблюдений Л мм N,. Br/m? N, Br/m? мм 1,0 14 13,99 2,981 0,101 Ll 12 15,86 2,126 0,095 1,2 14 13,99 2,981 0,101 1,3 16 14,12 2,937 0,100 1.4 18 14,10 2,897 0,101 1,5 18 14,10 2,897 0,101 1,6 12 15,86 2,126 0,095 1,7 12 15,86 2,126 0,095 1.8 11 18,18 1,589 0,086 1,9 12 14,05 2,969 0,100 20 17 14,38 2,719 0,100 21 12 15,86 2,126 0,095 22 9 28,65 0,820 0,045 стимом стоке 20-25°% по площади полива в начале вегетационного пе- риода — («Волжанка» - 500-600 м“/га, — «Днепр»-400-500 и — «Фре- гат»-300-400 м`/га) хорошо согласуются с — экспериментальными данными других исследований [6]. Для дальнейшего построения эрозионно-безопасного режима ороше- ния дождеванием необходимы данные эрозионно-допустимых поливных норм в течение вегетационного периода с учетом изменений агротехни- ческого состояния (объемной массы) и предполивной влажности почв, В расчетах используется модель с условной глубиной промачивания [5, 4], оценку которой проводят по результатам полевых экспериментов по изучению влияния объемной массы верхнего слоя пахотного горизонта (0—20 см) на впитывание воды в почву при поливе ПДУ — пять-шесть по- ливов в начале, середине и в конце вегетационного периода на почве в различном агротехническом состоянии. Результаты расчетов по мо- зависимостям и численные значения эрозионно-допустимых поливных норм, установленные графоаналитически по зависимости my = /(М№у) для дождевальных машин «Днепр» и «Волжанка», приведены на рис. 2. Как видно из рис. 2, агротехническое состояние пахотного слоя и предполивная влажность почвы оказывают существенное влияние на 1 --- PAGE BREAK --- 1.0 1.2 14 1.6 @, кг/ды? ° 1.0 1,2 14 1.6 o wrigm’ e — 0,35 HB о - 0,50 НВ -- — 070 НВ + - 0донв — -- - 060 НВ А — оЮ НВ & — 0,45 НВ о - 0,65НВ —А — 0,85 НВ Рис. 2. Зависимость эрозионно-допустимой поливной нормы дождевальных машин «Волжанка» и «Днепр» от объемной массы почвы при различных зна- чениях предполивной влажности, рассчитанных по моделям с условной глу- биной промачивания, и результаты экспериментальных исследований для светло-каштановой тяжелосуглинистой почвы. впитывающую способность светло-каштановых почв в течение вегата- ционного периода. Так, например, при работе дождевальной машины «Волжанка» при объемной массе пахотного слоя @ = 1,0 кг/дм? и пред- поливной влажности Wy = 0,6 НВ может быть выдана эрозионно-допу- стимая поливная норма в 650 м“/га. После уплотнения почвы до 1,3 кг/дм* (середина вегетационного периода) эрозионно-допустимая по- ливная норма уменьшается до 320 м3/га, т.е. в два раза, а в конце веге- тационного периода (а 5 1,45 кг/дм°) эрозионно-допустимая поливная норма должна не превышать 220 м“/га. Расчетные зависимости, приве- денные на рис. 2, и опытные точки практически совпадают, что свиде- тельствует о справедливости модельных зависимостей для расчета до- пустимых поливных норм с учетом агротехнического состояния почвы ° и её предполивной влажности. Проведенные экспериментальные исследования по определению эро- зионно-допустимых поливных норм светло-каштановых почв при дож- девании позволят более обоснованно подойти как к проектированию, эксплуатации оросительных систем,. так и к разработке мероприятий по предупреждению ирригационной эрозии почв. 2 --- PAGE BREAK --- =] Литература ‚ Гаджиев Г. М. Скорость падения капель дождя, создаваемого дожде- вальной машиной «Фрегат».-Тракторы-сельхозмашины, 1977, № 7, ©. 26-27. ‚ Ерхов Н.С. Методика определения безнапорной водопроницаемости почв при дождевании. Почвоведение, 1975, № 9, с. 94-100, ‚ Ерхов Н.С. Влияние эрозионно-допустимых поливных норм на ре- жимы орошения сельскохозяйственных культур при дождевании. В кн.: Основные вопросы совершенствования техники и технологии полива. М., 1981, с. 135-141. ‚ Ильин Н.И., Абрамов А.М., Бочков В. К. Определение эрозионно-до- пустимых поливных норм при дождевании для почв центральных областей Нечерноземной зоны РСФСР. В сб.: Вопросы проектирова- ния оросительных систем. В/О «Союзводпроект». М., 1983, с. 83-103, ‚ Ильин Н.И., Соломин И. А. О назначении режима орошения с учетом впитывающей способности почвы. Вестник сельскохозяйственной науки, 1983, № 11, 7. 117—122. ‚ Кружилин И.П., Кузнецов П.И. Согласование элементов ` техники с условиями проведения полива. Степные просторы, 1981, № 12, c. 45-47. ‚ Мейсон Б.Дж. Физика облаков. Л., Гидрометеоиздат, 1961, с. 541. ‚ Швебс Г.И. Теоретические основы эрозиоведения. Киев - Одесса. Ви- ща школа, Головное издательство, 1981, c. 224, --- PAGE BREAK --- АНТРОПОГЕННЫЕ МОДИФИКАЦИИ ЛАНДШАФТОВ БЕНГАЛЬСКОЙ ДЕЛЬТЫ А. О. Попырина В статье рассматривается дельта наиболее крупных рек Южной и Юго-Восточной Азии - Бенгальская. Дельта — Ганга-Брахмапутры принадлежит к — числу — наиболее сложных для исследования географических объектов. Располагаясь на стыке суши и акватории Бенгальского залива, она отличается тесной взаимосвязью всех элементов природного комплекса, высокой внутри- годовой и многолетней изменчивостью различных природных парамет- ров. Вместе с тем для дельт муссонной Азии характерна высокая сте- пень освоенности территорий и густая заселенность, а антропогенным ландшафтам, формирующимся в этих областях, свойственна повышен- ная экологическая устойчивость, что позволяет им выдерживать «давле- ние» постоянно растущего населения. «Нагрузка» сельскохозяйственного населения на земельные ресурсы в дельте Ганга-Брахмапутры и в некоторых других дельтах мусонной Азии (Иравадийской, Меконгской) сказывается, пожалуй, с наибольшей силой в масштабе всего тропического пояса (исключением в данном случае является остров Ява). Поэтому задачи, решение которых сегодня требуется в этих областях,-это фактически задачи завтрашнего дня для многих других развивающихся стран. В качестве ведущих земледельче- ских районов, ориентированных полностью или в значительной степени на производство продовольственных культур, дельтовые территории Южной и Юго-Восточной Азии (в частности, рассматриваемая нами Бенгальская дельта) занимают исключительно важное место в экономи- ке тех стран, в пределах которых они расположены. В то же время вы- сокий уровень антропогенного воздействия на природные ландшафты вызвал необратимые последствия, Естественная растительность практи- чески повсеместно полностью сведена, в значительной степени изменен почвенный покров, Это дает основания говорить о замене природных ландшафтов в дельте Ганга - Брахмапутры их антропогенными модифи- кациями. Особенности физико-географических условий территорий 1. Рельеф. В целом рельеф дельт муссонной Азии характеризуется почти идеально плоской поверхностью. 114 --- PAGE BREAK --- и N IS По сравнению с дельтами других регионов Бенгальская дельта имеет значительно меньшие углы наклона поверхности, меньшую высо- ту над уровнем моря. Действительно, в среднем для дельты они коле- блются от 0,1-0,005°. Более одной трети площади Бенгальской дельты в пределах Бангла- деш по абсолютным отметкам не превышает 3 M над уровнем моря, а вся остальная территория-9,1 м (за исключением возвышенностей Мархупур - 15,2-30,5 м и Баринд-до 12 м над уровнем моря). едствие плоского низменного характера рельефа дельты, а также болышой величины твердого стока, у рек часто меняются направления русел, дренаж междуречий, как правило, затруднен, а понижения релье- фа заболочены. Все это сказывается на особенностях сельского хозяйства, ведение которого здесь очень специфично. На фоне высокой выравненности дельтовых территорий для них характерен ярко выраженный микро- рельеф: прирусловые валы, сухие русла и старицы, западины, блюдце- видные понижения. Естественные формы рельефа повсеместно допол- нены искусственно созданными земляными валами и дамбами, «танка- ми», оросительными и дренажными каналами. В геоморфологическом отношении дельту можно разделить на 3 группы: 1) молодые аллювиальные равнины; 2) древние аллювиальные равнины; 3) собственно, дельтовые равнины. В основу такого деления территории Бенгалии была положена раз- ница в абсолютной высоте поверхностей, времени образования, литоло- гии и в характере расчленения рельефа. Средняя абсолютная высота молодых аллювиальных равнин дости- гает 5,5 м над уровнем моря. В целом рельеф имеет плоский характер, осложненный различными выпуклыми или вогнутыми аккумулятивны- ми формами. Это —- различные прирусловые валы, гряды, островки, запа- дины, ложбины. Территории сложены в основном речным аллювием различного возраста. Галерейная растительность берегов сдерживает эрознонные процессы, хотя в настоящее время растительность берегов практически вся сведена под сельскохозяйственные территории или крестьянские поселения. Большое значение в борьбе с эрозией оказы- вают различные искусственно созданные формы рельефа (земляные валы и дамбы и т.п.), которые препятствуют проникновению речных вод. Правда, например, в долине реки Тисты искусственные противоэро- зионные сооружения не помогают решить проблему наводнений. Ee долина ежегодно подвергается опустошительным наводнениям, что яр- ко отражается в её микрорельефе: различные промоины, борозды, канавы. Древние аллювиальные равнины имеют среднюю абсолютную высо- ту в 13,5-14 м над уровнем моря. Сложены они аллювием древнего воз- 115 --- PAGE BREAK --- раста, частично латеризованным. Эрозия достигла здесь значительных размеров. Рельеф осложнен волнообразными. поверхностями. Эрозия также привела и к выполаживанию поверхности, местами к распростра- нению вогнутообразных поверхностей. Такой рельеф характерен для ал- лювиальной равнины Читтагонг. Однако в целом расчленение поверхностей значительное. Древние русла рек, блюдцеобразные понижения, древние береговые валы — харак- терные элементы рельефа этих территорий. Собственно, дельтовые равнины лежат в промежутке между древни- ми и молодыми аккумулятивными равнинами, достигая 9,5 м над уров- нем моря. Близлежащие от Бенгальского залива территории характери- зуются несформированностью рельефа, болышой зависимостью от характера и длительности затопления морскими водами. Сложены они современным аллювием различного механического состава. В местах распространения глинистого горизонта широкое развитие получили бо- лота. Район, ограниченный реками Бхагиратхи, Падмой и Мадхумати, —наиболее древняя часть дельты. Здесь верховья старых рукавов были занесены илом, а сами текут по прежним наносным береговым валам. Ближе к побережью Бенгальского залива реки становятся более ак- тивными, и вдоль наиболее крупных из них наблюдается отложение ила. Они несут значительное количество воды после летних дождей, но в общем деградируют и в сухой сезон все более и более засоляются. Существуют разногласия по вопросу о том, наступает ли дельта по- прежнему на море или абразия берет верх над аккумуляцией. В местном масштабе абразия, несомненно, существует, но в целом накопление осадков преобладает. П. Климат. Дельта Ганга - Брахмапутры располагается в субэквато- риальных широтах, в поясе сезонной смены экваториальных и тропиче- ских воздушных масс, определяющей характерные особенности климата Южной и Юго-Восточной Азии. Закономерная смена преобладающих направлений воздушных потоков в течение года приводит к чередова- нию сухих и влажных сезонов. Для муссонного климата Южной и Юго- Восточной Азии в целом характерна сухая, солнечная, умеренно теплая зима, жаркая, засушливая весна, влажное, дождливое лето и относитель- но сухая, теплая осень. Дельтовая область несмотря на невыраженность рельефа характери- зуется высокими годовыми нормами осадков (1200—3800 мм), что мож- но объяснить расположением дельты на морском побережье на пути влажных в летнее время воздушных потоков. Однако атмосферные осадки неравномерно распределены по ее территории, и годовые суммы осадков различны для каждой части дельтовой области. Это обуслов- ленно местными особенностями атмосферной циркуляции, характером дельтовой территории и очертаний берегов. Богатство дельтовых областей термическими ресурсами обеспечи- вает возможность круглогодичной вегетации любых тропических куль- 116 --- PAGE BREAK --- L Ll тур, а следовательно, снятия нескольких урожаев в год. Однако эта воз- можность лимитируется крайне неравномерным внутригодовым распре- делением осадков, обусловливающим резко выраженную сезонность годового увлажнения. Летний период характеризуется огромным пере- увлажнением, что создает условия, пригодные для возделывания в OC- новном лишь гигрофитных культур. Засушливость зимне-весеннего се- зона практически не позволяет заниматься земледелием без искусствен- ного орошения. Высокая вариабельность осадков, длительность влажно- го периода, временное наступление и прекращение муссонных дождей, а также частая повторяемость катастрофических явлений природы отри- цательно сказываются на стабильности с/х производства. Таким обра- зом, вопрос о благоприятных агроклиматических условиях дельтовых областей муссонной Азии не может быть решен однородно. В целом эти условия можно считать только относительно благоприятными и то лишь для определенного набора с/х культур. Особенности водного режима и других гидрологических параметров дельтовой области являются наряду с климатом важнейшим фактором, обусловливающим как природные условия, так и характер и возможно- CTH хозяйственного использования земель в дельте. Гидрологические условия дельтовой территории очень — разно- образны. На всей территории дельты гидрологический фактор оказывается на- иболее важным. Ежегодные паводки приходятся на вторую половину лета -начало осени, что в целом соответствует периоду муссонных до- ждей. При интенсивных осадках уровень воды в реках резко повышает- ся. В результате этого реки выходят из берегов и затопляют ближайшие территории. Широкие разливы рек в дельтовых областях имеют, с одной сто- роны, большое положительное значение. Реки приносят на поля боль- шое количество ила, способствующего поддержанию определенного уровня плодородия почв. Благодаря огромному количеству воды и те- плому тропическому климату становится возможным возделывание ри- са-главной продовольственной культуры в муссонной Азии. С другой стороны, условия затопления крайне ограничивают набор с/х культур, пригодных для возделывания в муссонный период, а большая изменчи- вость величины паводков от года к году препятствует стабильности с/х производства. Защита от наводнений и мероприятия 10 её осуществлению с каждым годом принимают все более актуальный характер. Воздействие моря на территорию дельты Ганга-Брахмапутры про- является в затоплении площадей в нижних частях дельты морскими приливными водами, а также штормовыми, в усилении паводочного разлива рек и засоления почв, в увеличении солености речных и грун- товых вод, вплоть до невозможности использования для хозяйственных нужд без проведения специальных мероприятий. 117 --- PAGE BREAK --- Морские приливы в устьях Ганга, Брахмапутры достигают 4-7 м высоты. В результате речные воды как бы подпираются или подпружи- ваются приливными водами моря, уровень воды в реках значительно повышается, а следовательно, затопляются (особенно во время павод- ков) значительно большие пространства, чем это было при отсутствии приливного влияния моря. Такие мощные приливы не только усили- вают наводнения на реках, но и представляют серьезную опасность для судоходства. Наиболее неблагоприятен также тот факт, что максимальная высота _ приливов совпадает в основном с меженным периодом речного стока (Гуру, 1956). Это повышает степень солености вод на значительных тер- риториях и увеличивает площади, покрываемые морскими приливами. Примерно около 1/3 земель дельты затопляется весной приливами или едва возвышается над уровнем затопления. Высокая соленость BOJ ограничивает хозяйственное использование земель. Ш. Растительный покров и основные возделываемые культуры. Бен- гальская дельта принадлежит к районам древнего освоения, и в настоя- щее время большая часть ее распахана. Естественный растительный покров практически полностью сведен или замещен вторичными расти- тельными формациями. В доисторический период на наиболее возвышенных участках Бенга- лии произрастали субэкваториальные приокеанские переменно-влажные neca. Однако и до начала хозяйственного освоения дельт их растительный покров отличается пестротой и мозаичностью. Современный облик рас- тительного покрова Бенгалии, созданный под влиянием хозяйственной деятельности человека, сильно изменен. В настоящее время естественная растительность дельт представлена, главным образом, мангровыми лесами вдоль морского края дельт, бо- лотной растительностью в понижениях рельефа, вторичными муссонны- ми лесами и саванными на наиболее возвышенных участках и гале- рейными бамбуковыми зарослями с примесью древесных пород вдоль рукавов рек и проток. Всю остальную площадь дельты занимают пре- имущественно рисовые поля. Основными возделываемыми культурами, кроме риса, являются: джут, различные зерновые и технические культуры, бобовые и мас- личные, Общая посевная площадь 13290 тыс. га, из нее под рис занято — 10314 тыс. га прочие зерновые -225 тые. га бобовые — 369 тыс. га масличные — 344 тысе. га сахарный тростник — — 171 тыс. га джут —998 тыс. га фруктовые — 89 тыс. га прочие — 589 тыс. га 118 --- PAGE BREAK --- PR По этой таблице можно судить о соотношении засеваемых сельско- хозяйственными культурами площадей. Основной возделываемой куль- турой является рис. Незначительное распространение посевов зерновых культур на дельтовых территориях объясняется не только природными и историческими причинами, но и экономическими. Дело в том, что эти культуры возделываются в основном в зимний период либо на пой- менных землях и островах русел рек (каинговые земли), которые дли- тельное время сохраняют высокую влажность почв после окончания па- водков и сезона дождей, либо на более высоких землях, требующих в сухой сезон искусственного орошения. Из технических культур большое значение имеет джут. Широкое воз- делывание джута началось сравнительно недавно. На территории совре- менной Бангладеш джут выращивался еще в ХУП-ХУШ вв., для нужд местного кустарного производства он стал главной товарной культурой лишь в Х1Х в. с возникновением в Великобритании джутовых фабрик, в связи с чем он широко экспортировался уже в колониальный период, Однако, начиная с шестидесятых годов (в связи с бурным развитием в мире производства синтетических волокон), спрос на джут резко упал, и площади под этой культурой стали сокращаться. Если в 19611965 гг. посевы джута в Бангладеш занимали 756 тыс. га, то в 1965 г.-лишь 526 тыс. га [1]. Методика выделения антропогенных модификаций ландшафтов Бенгальской дельты В соответствии с различиями геоморфологического строения терри- тории и литологического состава слагающих ее пород, особенностей микрорельефа, характера затопления, растительного и почвенного пок- рова, а также сельскохозяйственного использования нами были выде- лены модификации ландшафтов Бенгалии. Бенгальская дельта относится, по классификации В.Н. Николаева, к классу равнинных ландшафтов и к зональному типу ландшафтов суб- экваториальных сезонно-влажных лесов. В пределах этого типа разли- чают роды и виды ландшафтов Бенгалии. Основным критерием выделения родов является генетический тип рельефа, по которому роды ландшафтов делятся на молодые аллю- виальные равнины, древние иллювиальные равнины, дельтовые рав- нины. Критерием выделения видов являлась литология поверхностных отложений. Каждому виду соответствуют также определенная структу- ра растительного и почвенного покрова, характер затопления, особенно- CTH водного режима. Всего было выделено 12 видов ландшафтов. В пределах каждого вида ландшафтов на основе структуры землеполь- зования выделяются антропогенные модификации ландшафтов. В итоге 119 --- PAGE BREAK --- хеньоп хМНлиеа -Ч2ф ачновах-ониа: вн MWwkadarovrad H HWwed -Эг HWMHITRUOLOHL э ‘пфочиой имвиЧоф икачн -HOHEOdE 2 ‘иЯПонец оихоЭМН Я ЯПИЫ ЕтиОКЫ -nolee ‘vroedeos osommMidagrananrads иОНЯС MNHOLOJEEODAN [f diudxrepy -I'E KRHHIMOLD ‘eHHHERd BRLOMWINOX ‘BRNEHY + XEGhOU XIMHIUEHAOILT XIMHRHIDBW 1962001 И -I'e XHHESAY BH 40031 XIMEOLED HWEALELIO 2 X19490000 1982000 § ‘Wopaarrad wiannougode wiLnaced o ‘wewaErOL EXHHLIOdL -BEDH ‘BlORdEOd OJOHRMLIAIELIRIHEMH HINEMH олонйвхеэ иипелнеги ж -эжонао WWIMHAURHAOIOdU-OHIrBHAOINLE BBH х9НОНОЭЕ 19н2200 9 randeq -ножоко ‘енинятй келоинкоя-ОлЭиРОГОх ‘BENEMH € XEEhOU XIMHIrBHEOINTE XMTOOW BH OIMLI0HIrAL -nioed yosoxdgweg wWonmegoduredisr o ‘wews -ErHOLeEaH ‘eroedeoa olsonnmidagisronrads wang Boid MHNELHRUL y IHOUBLINE -OIFL'® EEHHOMOLD ‘eHHHEed ERLOMWLOX ‘BBAEHH 7 I XeEhOU XMHHIKOLOQRE XMHAUEHAOIrre YuHgadr EH OIL0HIUaLHLIRd HOHIOKDQ 9 ‘HWELOLOQ зяниняе@ HWMHHIUDHROIOHW 2 ‘BEWIEITIOLEE OHHEOQLDOU IMHYLE eand олэтен ‘vrovdeod OJOHRHLAELIRIHNHH WIHHOILLE BEH ~HEOIL LY -EARI иипелнехи 9 1эхиис) -нажоно ‘енинава кеннитецес-ОлонипгОх ‘кВЯЕНН| °| aunaadyf §|I|||I|I! 9 “ ¥ Е с I _—— 6 8Ё° ЧИРЕ EHHREOEIU O 1ML эИНЭЖО и Р аь ol HIGHHIELOWEEOXODAI: M -опо122\ 9 а 1 A _.л_—_д_.—_._щ_д._.цм…—:_шп.нпчнп.п_н_.щп…— f[]||||.|l|; phrron | 120 --- PAGE BREAK --- Yo i -hOll XMHYUBHAMILIE XMTOOW BH HWEDIDL HWMH — -Hadarel o ‘HWHELWIE HWISHOIHHEN WAMLHgsed o мчининат@ awosruoLee ‘eloedeod oJoHHaWadEOD HWEHH JITHILE BLAYT HMITELHEUH ] e1on] '0 -3MOILO HWITHANEHAOI 0dU-0HIEHEOINLE KEH -ияошлев eond иипелнеи \у енико]] -HaWOLD ‘eHHHERd wexsorn ‘welowands ‘sedeHy р - энгокор{ — YEAhOU XIMHIUBHEOIITE XMTOroW XMHHIOIEE BH HWedar uwmEdodiwew 2 ‘sogmrndo о хихо -dow HWETDE EEWIEITOLBE OHHEOLIOU ‘HWEHH ; -¥OULO HWNHIFBHEMITE HWHEHHaWadgo> el uygoLoJecodar [ HegderHAD) -HIMOLD ‘BHHHERd BENJOLU ‘ERHHMIBUEE ‘BRNEHH - XEAhOU YMHIUEHEOMULE XMIOUrow XMLIHHHI] BH OMLOOHIrartHloed wodowdren 2 ‘daco и ой ymaraw о19120 gormaced o ‘moauw -ndu xuiaxdow HWETOE ERWIEITIOLEE ‘HWEHHINOL хиньикови 1982001 |4 -10 HWMHHIWAE0D HWIHIrBHEOI T B-0HdIE0 KEH RLAMY HHTRLHEUO | “HIMOUD ‘eHHHERd KENOOU ‘KEHHMIBURE ‘KRNMEMH 7 П XPHRON XI9H XME0g0g 1942001 & - BHEOINIE X19Torow eH mod xKgosfoweg mwes Hamodo masou [ 12120 9 ‘Wodearad WiHRHAELY 02 ‘BEWIBLTIOLEE мнинята BLANY HHNELHELL | odrad ‘wongoirre WHHHIWadE0D EEHHIMOLD A9E0 LI eond HHNELHEID Y ‘eHHHARd BENOOUL ‘BRHHHIOT-0LOMWLOX ‘BENEMH '| 'OHHIELI00)) XedhOU XIH -qureHaoirre XuHeadr eH иижчоакожгой o ‘woda HEpdenulg -arad WEaHROIRQ 9 BEWaKInOLeE OXIad ‘eloedcoa wanHamodo derowe]y олоньитаэвтэванжин-напоики WIHHGILLE KEH rou esnd HENRLHRLU g иежгу -H2MOLD ‘eHHHERd HEHROUBO-OLOIHWIOX ‘EENEHE °C 9 5 ¥ £ с ' {!! mhnvgpw anwaxcropod [ .› э --- PAGE BREAK --- Hrily d хМмНонйэе 192200 Я енико]] xiaoHdate 1992200 Я нэтово 1мче2000 П лнеу d BLAND HHIELHEUT Т внико!] т А;) вэий олэтон — -внхзэ 9 -ваеуи ннпелнеыи 9 EHHIOT] EmHQLOIEn Y eHAHeX] d BLANY HHNELHEUD | BHHLOTT 9 6 mhnrgow эпнажиорой [[ XeahoU XMHHIIOIBE XIMHILE -HE0INTE XMIOroW ВН HWedr uwmHpadarer o ‘eroedeos otoHnMIdaglononXdsE HWEHHAINOILLO HWHN] OW-OHIrBHACINEE H HWIMHIUEHEOIULE ВЕН =HIXOUD ‘EHHHERd EeXd0UD ‘ERHHHIBUBE КЕЛЕ * XREhOU XMHIBHEOINLE XMIOIOW н охой qrore mWesor wwmHHEadIEl O ‘Tores ¥rgordAdudn HWEYWIE 2 ‘ERWIENLIOLEE OHRHIOEh ‘eloedeod oJoHmHLId291ohoHXd2e WIHEOINLE BEH -Haxowd ‘eHuHded sexoorn ‘serdndifo ‘BeNeHH - XEAROU XIMHIUBHEUTE XMHLOLOQ XINH -HA0OBE BH OI9LJ0HIUaLHLORd HOHLOUOQ HoHdEL -Haraedd 2 “arawae XIHLIOI0Q WaHLHaced 3 ‘BEW2 -gruolee ‘eloedeod oJoHrHLd2aIdkOHXd2E WaHE -оплге кеннэжого ‘BRLOHHIOE-0XJ0UT ‘BENEHH '° хевьоп хмчняктиНОпге хинаЭ@ BH HHO -aroxrad отыоончколитов@ pounesodwrediaw o ‘soaodiao xmaorsdid u aores xmeoraidedn WL -Ч95 D ‘BENIEITIOLREIH ‘elovdeod oJoHRHIdId1IR -aHxdeg ‘oJoHRHLdoELIROHTSdD WIHEOINLE BEH -Ha%olrd ‘eHHHAed pexoorn ‘werondidg ‘кеясиН 7 ¥ Ш VOHIIr AI9HXYIrd-OHHOETD FI9HI VUdOLVENEIAD I9LOVIMITHVE HI9HHWUHEVd 122 --- PAGE BREAK --- М рО оН было выделено 11 типов сельскохозяйственного и лесохозяйственного использования земель (см. таблицу). Анализируя составленную таблицу, можно сделать следующие вы- воды: территория Бенгальской дельты используется крайне неравномерно. В пределах таких видов, как Баринд (1(3)), долина реки Ганг (1П(41)) и др. встречается несколько видов использования земель (см. таблицу). Другие виды характеризуются монокультурным ведением сельского хо- зяйства. Это характерно для равнин Силхет, Читтагонг и других видов ландшафтов. Это обусловлено спецификой как естественных природных, так и исторических причин. В настоящее время существует мнение о том, что выращивание мо- нокультуры (в нашем случае риса) ведет к отрицательным послед- ствиям, в частности к снижению водопроницаемости пород. Для риса, который является гигрофитом, это явление не считается катастрофиче- ским. Однако для других культур, набор которых здесь не так уж богат (см. таблицу), эта тенденция крайне неблагоприятна. Кроме того, для территории Бенгальской дельты характерно в це- лом медленное заболачивание. Этому также способствуют распростра- нение мощного глинистого горизонта и особенности твердого стока. Заполнение русел рек и проток в дельтах осадками речного стока приводит к выполаживанию продольного профиля рек, подъему ложа русел рек на большую абсолютную высоту, так что уровень поймы оказывается ниже уровня воды в протоках. Все это увеличивает дли- тельность периода затопления, В силу присутствия здесь глинистого го- ризонта дренаж практически отсутствует. Литература 1. Глазовская М.А. Почвы зарубежных стран. М.: Мысль, 1975. 2. Куракова Л.И. Антропогенные ландшафты. М.: МГУ, 1976. 3. Пуляркин В. А. Водохозяйственные проблемы земледелия Восточного Пакистана. В кн.: Водохозяйственные проблемы стран Азии. М.: На- ука, 1969. --- PAGE BREAK --- Распространитель изданий редакции в 126 странах ми- ра - внешнеторговое объединение «Международная книга» — СССР, 113095, Москва. Оформление подписки и заказов на издания редакции осуществляют зарубежные фирмы, имеющие деловые отно- шения с В/О «Международная книга». В СССР-подписка на журналы принимается в отделениях связи и агентствах «Союзпечать». Заказы на сборники - в магазинах «Союзкнига» и «Академкнига» по ежеквартальным темпланам издатель- ства «Наука». Наш адрес: 33/12, Арбат, 121818, ГСП, Москва, Г-2, СССР. --- PAGE BREAK --- ПОЛНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О РАБОТАХ СОВЕТСКИХ УЧЕНЫХ В ИЗДАНИЯХ РЕДАКЦИИ «ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И СОВРЕМЕН- НОСТЬ» АКАДЕМИИ НАУК СССР. Редакция издает: — Ежеквартальный журнал (выходит также на англий- ском, испанском, немецком, португальском и французском языках). Основное внимание в номерах 1986-1987 гг. будет уделено: теме ускорения социально-экономического разви- тия СССР; всестороннему развитию человека нового об- щества; глобальным проблемам современности, прежде все- го предотвращению ядерной катастрофы, в свете решений ХХУ!! съезда КПСС. Среди рубрик журнала — «Развивающие- ся страны: новые исследования», «Дискуссии и обсуждения», «Критика и комментарий», «Диалоги», «Человек и природа», «Научная жизнь», «Обзоры и рецензии» и другие; — Журнал «Общественные науки и современность» (вы- ходит 6 раз в год на русском языке). Стержневые темы номеров 19861987 гг. будут посвящены вопросам теории и практики социалистического и коммунистического строи- тельства в свете решений ХХУ|| съезда КПСС. Будет про- должено освещение проблем методологии обществознания, интегративных процессов в современной науке; — Научные тематические сборники. Ежегодно выходит до 75 наименований на английском, арабском, испанском, не- мецком, португальском и французском языках в 12 сериях: «Проблемы современного мира», «Советская экономическая наука», «Всемирная история: советские исследования», «Исто- рия СССР: новые исследования», «Развивающиеся страны: проблемы и перспективы», «Советское востоковедение», «Африка: исследования советских ученых», «Латинская Аме- рика: исследования советских ученых», «Философские и социальные проблемы науки и техники», «Право: иссле- дования советских ученых», «Советские этнографические исследования», «Советское религиоведение». --- PAGE BREAK --- “LA PAZ INTERNACIONAL Y EL DESARME” es una serie de publicaciones que edita la Redaccion General de Publicaciones para el Extranjero (“Natka’) con el auspicio del Consejo Cientifico para el Estudio de los Problemas de la Paz y el Desarme. Los autore de la serie son ceélebres cientificos soviéticos y especialistas en diversos ambitos. Los folletos de 1а serie se editan en espanol, aleman, ingles, francés y ruso. Familiarizan al lector con los puntos de vista de los cientificos soviéticos respecto a los problemas mas ac- tuales de la vida internacional. Los temas de la serie: la prohi- biciébn de la militarizacion de! Espacio cosmico; el futuro de la civilizacién humana en caso de estallar una guerra nucelar; la preservacion del medio ambiente y la incidencia perniciosa que ejerce la carrera armamentista en el entorno; la importancia creciente del movimiento antibélico en el ambito polilico y otros problemas. En sus trabajos los autores de 1а serie men- cionada prestan gran atencion al examen de las iniciativas pacificas de la URSS en tica exterior. Las obras son de gran interés para especialistas. Y, al mismo tiempo, son ase- quibles para un gran sector de lectores. ' En 1986-1987 en la serie “La Paz internacional y el Desarme’ apareceran: 1. A. Alexéiev. Conferencia еп Estocolmo. 2. Colectivo de autores (el articulo de introduccion del acad. D. Gvishiani). El medio ambiente y Га paz. 3. О. Jarjardin. opinién pablica soviética en el movimiento antibélico mundial. 4. Colectivo йе autores. Sindicatos y la paz. 5. N. Berezhnaia y E. Blinova. Mujeres en la lucha por la paz. . 6. Colectivo de autores (bajo la redaccion del académico A. Fedoséev). Movimiento antibélico contempordneo. 7. A. Guinsburg, G. Golitsin (el articulo de introduccion del acad. E. Vélijov)). El planeta Tierra en “‘la época de posguerra nuclear”. --- PAGE BREAK --- 8. Colectivo de autores. Revisado por el acad йе 1а АС de la RSS de Armenia A. Petrosiants. Las garantias del OIEA, importante eslabon en el régimen de Га no pro- liferacion del arma nuclear. 9. Colectivo de autores. Vias hacia Га seguridad (folleto). Fasciculo 1. Las publicaciones de la serie se puede pedirlas: en el extranjero: a través de las firmas, librerias, organizaci- ones que distribuyen publicaciones soviéticas y mantienen rela- ciones comerciales con la Entidad soviética “Mezhdunarédnaya Kniga™. еп !1а Unién Soviética: a través del Departamento comercial de la “Akademkniga™: 121002, Mosch, calle Arbat, 33/12. Tel.: 241-72-37 --- PAGE BREAK --- РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ Выпуск 8 Редактор М. С. Брук Художественный редактор С. Вытте Технический редактор Е. Розанова Корректор Г. Барчукова Главная редакция изданий для зарубежных стран издательства «Наука» Москва, Мароновский пер., 26 Сдано в набор 15 1185. Подписано к печати 18 05.87. Формат 60 x 84'/,,. Бумага офсетная № 1. Гарнитура таймс. Печать офсетная. Объем & печ. л. Уч.-изд. л. 7,46.А-01799. Тираж 2150 экз. Изд. № 1.485. Заказ{9Т7. Цена 55 к. Можайский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Можайск, ул. Мира, 93 Отпечатано в Московской типографии № 9 Союзполиграфпрома при Государ- ственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли. Москва, Волочаевская, 40,