CC BY
5Вестник АПК „ ,
Растениеводство
:№ 1(21), 2016
УДК 556.3:626.8
Гурбанов М. Ф.
Gurbanov M. F.
ОЦЕНКА ЭКОЛОГО-МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ЗЕМЕЛЬ И РЕЖИМА ГРУНТОВЫХ ВОД ПРИБРЕЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ РЕКИ КУРА
EVALUATION OF ECOLOGICAL-AMELIORATIVE CONDITION OF SOILS AND GROUNDWATER REGIME IN COASTAL ZONES OF KURA RIVER
Исследуется динамика уровня грунтовых вод и солевого режима почвогрунтов в зоне аэрации в связи с изменением уровня воды в реке Кура. Анализы собранных материалов показывают, что изменение уровня воды в Куре в ближайшее время покажет свое влияние на уровень грунтовых вод прибрежной территории Куры. Начиная с расстояния 500 м от трассы реки уровень грунтовых вод от поверхности земли расположен выше критической глубины, а это является основным фактором, создающим условия для повторного засоления земель этой территории.
Ключевые слова: грунтовые воды, минерализация, река Кура, наблюдательные скважины, уровень воды, расход, Каспийское море, засоление, уровень грунтовых вод.
In this article has been studied the dynamics of the groundwater table and soil salinity regime in the aeration zone in connection with the changes in Kura River water level.Analysis of the collected data demonstrates that in near future Kura River water level change will influence to groundwater table in Kura River coastal areas. Starting from the distance of 500 m meters from the route of the Kura River, a ground water table is above the critical depth, which is a major faktor in creating the conditions for resalinization of the territory.
Key words: ground water, salinity, river Kura, control wells, water level, flow rate, the Caspian Sea, salinity, groundwater level.
Гурбанов Мирза Фирудин оглы -
кандидат сельскохозяйственных наук Азербайджанское научно-производственное Объединение гидротехники и мелиорации г. Баку, Азербайджан
Тел.: +994-12-493-41-83, +994-50-569-61-25 Е-mail: qurbanov1958@list.ru
Gurbanov Mirza Firudin oqli -
Candidate of Agricultural Sciences Azerbaijan Scientific-Production Association of Engineering and Land Reclamation Baku, Azerbaijan
Tel.: +994-12-493-41-83, +994-50-569-61-25 E-mail: qurbanov1958@list.ru
Основной целью изучения режима грунтовых вод в орошаемых районах является установление основных закономерностей движения грунтовых вод и растворенных в них солей для решения практических задач в области мелиорации. Такими задачами являются: контроль мелиоративного состояния земель, мероприятия по предупреждению вторичного засоления, заболачивание почв, обоснование проектов орошения вновь осваиваемых земель и т.д. [1,2,3].
Нижняя часть течения р. Куры (749 км или же 49 % длины) проходит через Кура-Араксинскую низменность и в этой части малый уклон (0,0001-0,0004). По длине правого и левого берегов реки есть такие участки, где реки подпитывают грунтовые воды. Постоянный подъем уровня воды в р.Куре, в тоже время частые половодья, делая этот процесс более интенсивным, становятся причиной засоления, заболачивания орошаемых земель, расположенных на прибрежной территории Куры, а также снижения урожайности.
На режим грунтовых вод действуют природные и искусственные (производственные) факторы. Примерами природных факторов могут считаться климат (температура, атмосферные осадки, испарение), гидрогеологические условия (увеличение-уменьшение вод реки, изме-
нение уровней озер, морей), биологические условия (транспирация), искусственными факторами же полив земель, эксплуатация подземных вод и некоторые другие.
Природный режим грунтовых вод зависит от факторов действующих на них. В зависимости от этих факторов грунтовые воды делятся на такие условные режимы, как климат, гидрогеологический подземный сток и др. Гидрогеологический режим создается в результате действия стока надземных вод, водных бассейнов на подземные воды.
Действие реки на режим грунтовых вод бывает различной формы. Если грунтовые воды находятся в гидравлической зависимости с реками, изменения их уровня есть последствия изменения уровня грунтовых вод. Питание грунтовых вод реками происходит за счет гидростатического напора. В это время долина реки находится выше грунтовых в гипсометрическом значении.
Действие реки на режим грунтовых вод зависит от значения гидравлического уклона, расхода воды реки, амплитуды изменения ее уровня. Если долина реки находится ниже уровня грунтовых вод, тогда грунтовые воды подпитывают реку. Зона действия реки зависит от выше указанных факторов. Это действие уменьшается в меру удаления от месторасположения реки [4].
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
Действие реки на режим грунтовых вод можно показать более ясно на примере реки Кура.
До 1953 года режим р. Куры был конкретно природным. Высокий уровень воды в реке наблюдался в апреле-мае и немного в июле месяце, а низкий уровень в августе - сентябре. Если в октябре-ноябре месяцах и наблюдалось вновь поднятие уровня, то это по значению ниже, чем весной. Зона вокруг р. Куры в весеннее время подвергалась наводнению (поводок).
С 1953 года после заполнения Мингечаур-ского водохранилища сток реки был отрегулирован и в связи с этим был установлен новый гидрогеологический режим.
Действие Куры на грунтовые воды оставалось в узкой зоне берега. Наравне с этим действие Куры на грунтовые воды территории Карабахской равнины увеличивается от Евлаха до Зар-доба. На территории от Зардоба до Моллакенда местами Кура даже питается грунтовыми водами. А ниже Моллакенда действие Куры на грунтовые воды начинается заново. Исследуемая территория охватывает часть реки Кура от Сабирабада до моря Хазар. Здесь, по территории реки Кура происходит подпитывание грунтовых вод. Поэтому этот процесс нужно исследовать подробно т.к. есть потребность в конкретных прогнозах.
Вдоль трассы р. Куры (от Сабирабада до моря Хазар) были проведены приблизительные плановые работы, выбран пункт водно-солевого режима в деревне Гаралар Сабирабадского района (рядом с гидрологическим пунктом Сур-ра). Выбранный пункт водно-солевого режима был оборудован смотровыми колодцами. Смотровые колодцы были установлены перпендикулярно по направлению трассы р.Куры на глубину до 5,0 м от поверхности, на расстоянии 50 м, 150 м, 300 м и каждые 500 м от реки Кура.
Для проведения почвенных исследований на территории деревни Гаралар ближе к наблюда-
тельным скважинам 4 и 6 длиной 500 м, шириной 120 м был выбран стационарный объект на 6 гектарах.
С помощью наблюдательных скважин для определения уровня грунтовых вод проводились систематические измерения, для изучения минерализации и химического состава грунтовых вод в установленное время брались образцы.
Для исследования же происходящих процессов в зоне аэрации взяты пробы из 9 точек по слоям 0-25, 25-50, 50-100, 100-150, 150-200 см до глубины 200 см стационарного объекта, был сделан химический анализ почв и грунтовых вод. Для определения минерализации воды в р. Кура в разные месяцы года взяты пробы и сделаны химические анализы.
Почвы стационарного объекта в 6 гектар были оценены по механическому составу на основании классификации Н. А. Качинского[5].
По результатам оценки на исследуемом объекте в слоях 0-100 см и 100-200 см распространились легкие и средние суглинки, в тоже время легкие глинистые почвы. Количество фракций в размере меньше 0,01 мм по всей площади меняется в пределах от 20,66 % до 68,4 %.
Как известно, изучение режима грунтовых вод в наблюдательных пунктах проводятся на основании изучения основных элементов режима (уровень, расход, температура и минерализация).
Если глубина грунтовых вод меньше 10 м, наблюдения проводятся только лишь по уровню минерализации [6]. Так как глубина грунтовых вод на территории исследования меньше 10 м с нашей стороны были собраны и анализированы данные глубин грунтовых вод и минерализации.
Начиная с мая месяца 2011 года, через каждые 7-10 дней измерялся уровень грунтовых вод в наблюдательных скважинах и брались пробы грунтовых вод. Некоторые результаты измерений для характерных периодов даны в таблице 1.
Таблица 1 - Уровень грунтовых вод в наблюдательных скважинах
Дата Номер скважины Расход воды в р. Кура, м3/сек
Скв. 1 Скв. 2 Скв. 3 Скв. 4 Скв. 5 Скв. 6 Скв. 7
27.05.2011 180 160 140 120 100 90 88 907
10.06.2011 185 165 140 130 115 105 104 783
30.06.2011 160 148 132 114 98 85 83 1010
25.07.2011 200 195 190 155 140 130 129 350
25.08.2011 210 203 197 162 150 148 146 328
15.09.2011 225 195 165 140 110 100 98 275
10.01.2012 179 165 140 125 104 85 84 906
29.02.2012 187 170 158 128 108 100 98 780
28.03.2012 172 158 135 116 100 80 79 950
16.04.2012 180 168 152 120 102 88 85 907
07.05.2012 195 172 160 151 112 91 89 580
10.06.2012 228 198 170 132 115 106 105 250
16.07.2012 221 196 165 128 110 81 80 275
06.08.2012 220 195 164 126 110 92 90 320
26.08.2012 232 201 175 152 128 116 115 242
07.09.2012 236 204 178 155 130 119 118 242
23.09.2012 232 218 176 154 127 123 120 242
в
:№ 1(21), 2016
Экология
219
По мере удаления от трассы реки Кура грунтовые воды расположены ближе к поверхности и на расстоянии 2000-2500 м, это расстояние приобретает относительно стабильный характер. В общем можно отметить, что за все время проведения исследований грунтовые воды находились близко к поверхности.
За время март-сентябрь месяцы 2012 года эти значения изменялись в последующих интервалах от трассы р.Куры на различных расстояниях: на расстоянии 200 м -158-218 см, на расстоянии 500 м - 135-176 см, на расстоянии 1000 м 116-154 см, на расстоянии 1500 м 100-127 см, на расстоянии 2000 м 80-123 см, на расстоянии 2500 м 79-120 см. Указанные уровни находятся выше критической глубины принятой для Мугано-Сальянской зоны (Икр=2,0-2,25 м),
Расходы воды в реке Кура были динамичного характера, меняются в больших диапазонах. Естественно такая динамичность расходов влияет также на глубину грунтовых вод от поверхности прибрежной территории Куры [7].
Анализ собранных материалов показывает, что изменения уровня воды в р.Куре покажет в короткое время свое действие на уровень грунтовых вод. Уровень грунтовых вод на прибрежной территории Куры изменяется, как уровень воды в реке. На таких площадях режим уровня грунтовых вод можно сказать повторяет уровень воды в реке. По мере удаления от трассы реки амплитуда изменения грунтовых вод постепенно уменьшается.
На основании множества данных наблюдательных скважин для исследуемого объекта были найдены зависимости между расходами реки и расстояниями от поверхности грунтовых вод по длине трассы расстояниями Ь=500 м, Ь=1000 м, Ь=1500 м, Ь=2000 м и Ь=2000 м. Соответствующие экспериментальные формулы
для разных расстояний от трассы реки следующие:
Ь=500 м Н=584,84 О"0-2138 (Я2=0,8012)
Ь=1000 м Н=282,6 О"0'1235 (Я2=0,4704)
Ь=1500 м Н=198,12 О"0 0949 (Я2=0,5411)
Ь=2000 м Н=198,77 О"0-1218 (Я2=0,3183)
Ь=2500 м Н=200,66 О"0 1266 (Я2=0,2923)
Я2 - коэффициент апроксимации изменяется в интервале 0-1.
При Я2=1 зависимость между количествами функциональная, а при Я2<1 зависимость между количествами называются экспериментальными. Если Я2=0,51,0 экспериментальную зависимость между данными количествами можно считать удовлетворительной, а при Я2<0,5 зависимость между количествами слабая или же очень слабая. Коэффициент Я2 соответствующий полученным экспериментальным зависимостям показывает , что по мере удаления от трассы р. Куры значение Я2 уменьшается. Для расстояний Ь=2000 м Я2=0,3183 и Ь=2500 м Я2=0,2923.
Указанное еще раз утверждает, что по мере удаления от трассы р. Куры амплитуда изменения грунтовых вод постепенно уменьшается и на расстоянии L=2000-2500 м можно сказать стабилизируется. Поэтому радиус действия р.Куры в Сабирабадском районе целесообразно принять примерно 2200 м. Также одним из основных показателей режима грунтовых вод является изучение минерализации грунтовых вод. С этой целью во время проведение исследований также были взяты пробы грунтовых вод из наблюдательных скважин и сделан химический анализ. Данные минерализации грунтовых вод, проб взятых в разное время 2011 и 2012 годов с пункта наблюдения режима в Сабирабадском районе даны в таблице 2.
Таблица 2 - Минерализация грунтовых вод, взятых с наблюдательных скважин, г/л
Дата Номер скважины
Скв. 1 Скв. 2 Скв. 3 Скв. 4 Скв. 5 Скв. 6
24.06.2011 7,05 6,11 6,79 6,31 6,71 6,04
25.07.2011 7,76 6,87 6,83 6,76 6,62 6,11
25.08.2011 7,80 6,12 6,87 6,98 6,04 6,80
29.09.2011 7,81 6,84 6,56 6,28 6,06 6,97
10.10.2011 7,58 6,37 6,58 6,26 6,46 6,58
09.12.2011 7,70 6,24 6,45 6,48 6,90 7,48
10.01.2012 7,77 6,10 6,04 6,13 6,77 7,04
29.02.2012 7,38 5,96 6,34 6,50 6,86 7,60
29.03.2012 7,28 6,16 7,27 7,81 7,87 7,37
27.04.2012 7,47 6,19 6,84 6,30 6,74 6,80
25.05.2012 7,62 5,96 6,92 6,32 6,20 6,47
25.06.2012 7,50 5,98 6,85 6,42 6,25 6,56
25.07.2012 7,45 6,04 6,79 6,35 6,28 6,60
25.08.2012 7,34 6,07 6,70 6,42 6,32 662
25.09.2012 7,54 6,17 6,81 6,34 6,42 6,58
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
Как видно из таблицы в промежутке с 24.06.2011 г по 25.08.2012 года минерализация грунтовых вод на различных расстояниях по трассе р. Куры колебалась в неочень больших диапазонах так, что эти значения колебались в интервалах для наблюдательной скважины Q-1 расположенной на расстоянии 150 м от р. Куры 7,05-7,80 г/л, на расстояние 500 м ^-3) -6,04-7,27 г/л, на расстоянии 1000 м ^-4) 6,26-7,81 г/л, на расстоянии 1500 м ^-5) 6,04-6,90 г/л, на расстоянии 2000 м ^-6) 6,04-7,48 г/л.
Минерализация грунтовых вод в скважинах Q-1 и Q-6 сравнительно повысилась, в скважинахQ-2, Q-3, Q-4 значения минерализации остались сравнительно постоянными , а в скважинах Q-5 наблюдалось уменьшение.
По классификации В. И. Вернадского выше указанные значения минерализации (6,0-8,0 г/л) относятся к категории воды среднего засоления [4].
Несмотря на то, что минерализация грунтовых вод не обладает большими значениями, находится на расстоянии близко к поверхности земли. Поэтому в результате испарения с поверхности земли грунтовых вод есть большая вероятность повторного засоления почв.
Для исследования мелиоративных процессов в зоне аэрации с 2011 по 2012 годы были проведены работы на стационарном участке пункта режима наблюдения и сделаны анализы. Пробы были взяты послойно от 0-25 см, 25-50 см, 50-100 см 100-150 см. и 150-200 см.
Почвы исследуемого объекта по градациям засоления почв относятся к категории - слабые и среднезасоленные. В течение этого года можно сказать по всем слоям исследуемого объекта (0-50, 50-100, 100-150, 150-200) наблюдалось повышение солей в малых количествах.
Литература
1. Лебедев А. В. Прогноз изменения уровня грунтовых вод на орошаемых территориях. М. : Госгеолтехиздат, 1957. 176 с.
2. Кац Д. М., Пашковский И. С. Мелиоративная гидрогелогия. М. : Агропромиздат, 1988. 256 с.
3. Крылов М. М. Основы мелиративной гидрогеологии Узбекистана. Ташкент, 1977. 248 с.
4. Расулов С. О. Основы геологии и гидрогеологии. Баку, 1986. 352 с.
5. Улучшение Азербайджанских земель / К. Г. Теймуров, А. К. Зейналов [и др.]. Баку : Азернешр, 1960. 24 с.
6. Алимов А. К., Мамедова А. Е. Способы гидрогеологических исследований. Баку : Наука, 1997. 117 с.
7. Данные народного Департамента Гидрометеорологии Министерства Экологии и Природных Ресурсов. Баку, 2011-2012. 110 с.
В общем по участку в 6 гектар засоление повысилось в слое 0-50 от 0,550 % до 0,573 %, в слое 50-100 от 0,562 % до 0,598, в слое 100-200 см от 0,502 % до 0,598 %.
Одним из этих причин является испарение, происходящее на уровне грунтовых вод, впоследствии расположение уровня грунтовых вод близко к поверхности и выше критической глубины.
Анализ, проделанных полевых исследовательских работ, дает возможность изложить следующие результаты:
1. Изменение уровня воды в р.Куре вскоре дает знать свое влияние на уровень грунтовых вод. Изменение грунтовых вод на прибрежной территории Куры меняется, как уровень воды в реке. На таких участках режим уровня грунтовых вод повторяет режим уровня воды в реке.
2. По мере удаления от трассы реки амплитуда изменения грунтовых вод постепенно уменьшается и на расстоянии 2000-2500 м расстояние от поверхности грунтовых вод остается стабильным. Поэтому зону действия р.Куры на прибрежной территории можно считать 2200 м.
3. В периоды проведения наблюдений (март-сентябрь 2011-2012 гг) грунтовые воды находятся на близком расстоянии к поверхности. Эти значения от трассы р.Куры на территории Сабирабадского района на различных расстояниях были в различных интервалах.
Начиная с расстояния 500 м от трассы р.Куры расстояние грунтовых вод от поверхности находится выше критической глубины (И=2,0-2,25 м). Это основной фактор, создающий условия для повторного засоления почв этой территории.
Referents
1. Lebedev A.V. Prognosis of changes in the level of groundwater in irrigated areas. M.: Gosgeoltekhizdat, 1957.-176 p.
2. Kats D.M., Paszkowski I.S. Reclamation hydro-geology. M .: Agropromizdat, 1988.256 p.
3. Krylov M.M. Foundations of reclamation hydro-geology of Uzbekistan., Tashkent, 1977, 248 p.
4. Rasulov S.O. Basics of geology and hydro-geology .- Baku. 1986.- 352 p.
5. Teymurov K.G., A.K. Zeynalov et al. Improving the lands in Azerbaijan - Baku Azerneshr, 1960.- 24 p.
6. Alimov A.K. Mamedov A.E., Methods of hydro-geological investigations .- Baku. Science. 1997. -117 p.
7. Data of National Hydrometeorology Department of Ecology and Natural Resources. - Baku . 2011- 2012, 110 p.
