Автореферат (1151727), страница 4
Текст из файла (страница 4)
На основе осредненных данныхмодели была получена аппроксимирующая кривая и уравнение тренда. Так,по метеостанции Курган-Тюбе выявлена заметная теснота линейной связиR2=0,6 для гидротермического коэффициента по Селянинову (рис.1).Рисунок 1. Динамика гидротермического коэффициента по МС КурганТюбе.Анализ изменения индекса сухости по Будыко и коэффициента увлажнения по Сапожниковой за 50-летний период выявил тренды повышения индекса сухости и снижения коэффициента увлажнения, которые позволяют снекоторым приближением прогнозировать изучаемые климатические параметры.Для оценки влияния изменения климата на сток рек исследователямирекомендуются различные модели, например ICHAM4 (Germany, Max PlanckInstitute), HadCM2, IS92ab и др.
В работе предложен графоаналитический метод оценки, основанный на анализе данных многолетнего ряда наблюденияза гидрометеорологическими показателями. Результат, полученный этим методом, полностью соответствует результатам, полученным А.Г.Сорокиным,А.С.Никулиным, и Д.А.Сорокиным (2002) с использованием моделиHadCM2, более подходящей для условий Средней Азии. Отличие этого метода от других заключается в его простоте, не требуется создание специальныхмоделей.Динамика водности рек исследовалась по двум створам, расположенным в каждом верховье и низовьях.
В качестве примера на рисунке 2 приведены гидрографы рек Пяндж, Вахш и Кафирниган. Очевидно, что изменениеклимата в зависимости от типа водного питания рек, по-разному влияет на ихводность. Для рек Пяндж и Вахш, имеющих ледниково-снеговой и снеговоледниковый типы водного питания, пик графика соответствуют периоду максимального таяния ледников – июль месяц. Среднемесячный расход воды р.- 13 -Пяндж в течение года за многолетний период составил 1031,2 м3/с, а в периодвегетации сельскохозяйственных культур – 1886,3 м3/с. Для р. Вахш соответственно 608,2 м3/с и 1214,1 м3/с.
Река Кафирниган питается снегами (58%) и подземными водами (30 %), поэтому пик гидрографика соответствуетпериоду максимального таяния снегов и поступлению подземных вод и смещается на май месяц. Среднемноголетний расход реки равняется 167,6 м3/с, ав период вегетации сельскохозяйственных культур – 297,4 м3/с. Годовой объём стока воды, протекающий по рекам долины, составляет около 57 млрд. м3,а в период с мая по август месяцы -36,1 млрд. м3.Рисунок 2. Внутригодовое распределение расходов воды в реках Вахшскойдолины по месяцам в течение года (средний многолетний).Можно констатировать, что максимальные расходы рек долины соответствуют периоду максимального потребления воды – периоду вегетации сельскохозяйственных культур.Проведённые в работе расчёты по определению водообеспеченностидолины свидетельствуют о том, что для обеспечения потребности всехпотребителей в воде, в том числе и на орошение земель, на данный моментимеется достаточный объём воды в водоисточниках.
Учитывая, что на территории Вахшской долины имеется 380,08 тыс. га земель, пригодных для орошения, из которых в настоящее время освоено 196,31 тыс. га, а в перспективенамечается освоение ещё 183,77 тыс. га земель, из которых 38,65тыс. га расположены в Вахшском районе, то для полного покрытия графика водопотребления в долине, включая все отрасли экономики, достаточно 12% объемастока рек.
Однако, следует учитывать, что р. Пяндж является трансграничнойрекой, а реки Вахш и Кафирниган считаются главными притоками трансграничной р. Амударья, поэтому вопрос забора воды и водообеспеченности территории для всех нужд народного хозяйства носит региональный характер.Возникает необходимость согласования лимитов водозабора между государствами Центральноазиатских стран. В настоящее время этот лимит для республики Таджикистан установлен в объеме 9,6 млрд. м3, или 17% годовогостока рек долины, что на данный момент достаточно.
В перспективе, в условиях аридизации климата этого объема воды, возможно, будет не хватать, поэтому уже сегодня надо переходить на малообъёмные способы орошения и- 14 -замену более влаголюбивых культур на более засухоустойчивые, а такжеприменять различные другие способы эффективного использования водныхресурсов.В четвертой главе выполнена оценка почвенно-мелиоративных условий орошаемых земель на примере Вахшского района, с использованиемГИС-технологии составлены карты современного мелиоративного состоянияи прогнозные на 2030 и 2050 годы с учетом освоения новых земель.Для эффективного использования водных и земельных ресурсов необходимо привести мелиоративное состояние орошаемых земель в хорошее иудовлетворительное состояние.
В работе выполнен анализ мелиоративногосостояния орошаемых земель Вахшского района за период с 1975 по 2014гг.по фондовым материалам и полевым исследованиям автора. Результаты анализа показывают, что общая площадь земель Вахшского района за этот период увеличилась на 6416 га. За этот же период произошло увеличение площадей засолённых земель различной степени засоления как в слое 0-50см, так ив слое 50-100см. Из общей площади солончаковатых почв большую часть внастоящее время занимают слабосолончаковатые почвы, что связано с низким техническим уровнем оросительной системы и неудовлетворительнымантропогенным воздействием. Уровень грунтовых вод на территории районаза рассматриваемый период повысился из-за избыточного поступления оросительных вод при фильтрации из каналов и инфильтрации на полях, а такжеиз-за не соблюдения проектного режима орошения.
Выявлена следующая закономерность: засолённые почвы расположены большей частью на тех участках, где грунтовые воды залегают ближе 2,0 м от поверхности и имеют минерализацию более 2,0 г/л. Более детальные почвенно-мелиоративные исследования проведены на опытных участках. Почвы всех опытных участков относятся к сульфатному и хлоридно-сульфатному типам засоления, что соответствует результатам исследований Ш.Дж.Сафарова [2006], а по степени засоления - к сильнозасолённым (рис.
3).Рисунок 3. Содержание солей в слое 0-50см в % от общего их количестваУровень грунтовых вод на опытных участках в течение вегетационногопериода колеблется в пределах от 1,48 до 2,85м. Некоторое снижение уровня грунтовых вод наблюдалось на опытном участке Шамс в осенне-зимнийпериод 2012 и 2013 гг. по сравнению с 2011-ым г., что было связано с очисткой в 2012 г. дренажа рядом с опытным участком. Минерализация грунтовых- 15 -вод в скважинах на всех опытно-производственных участках изменялась впределах от 2,0 г/л до 2,98 г/л, а в дренах – от 2,0 до 2,87 г/л.
В течение вегетационного периода во все годы исследований на опытных участках проводились по 6-8 поливов с оросительной нормой брутто 5450-7200 м3/га. Приэтом вместе с поливной водой на поле ежегодно поступало от 4,11-5,43 до4,44-5,87 т/га солей, что вполне могло стать одной из причин вторичного засоления земель. Проведенные исследования позволили выполнить оценкумелиоративного состояния земель Вахшского района в современных условиях (табл. 3).Таблица 3. Площадь и мелиоративное состояние орошаемых земель Вахшского района по джамоатам (ассоциациям дехканских хозяйств) по состоянию на 2014 годПлощадь, га№№В том Мелиоративное состояние земельпп Наименование Общаячисле Хоро- Удовлетво Неудовледжамоатоворошеерительное творительшаемаяное1Таджикабад4232,703273212414010092Вахдат6447,904034277925010153П.Г.Т. Киров5980,73394428141309904Рудаки266215531109993947,975П.Г.Т.
Вахш211,98620-летие независимости7099,84429829241411233Таджикистана7Машал68067,58 468723262902071Всего95988,70 22898 1452010617317Поселки городского типа (П.Г.Т)Как видно из таблицы основная часть площадей (14520 га) имеет хорошее мелиоративное состояние, более трети – неудовлетворительное и около 5% удовлетворительное состояние. Все это отражается на продуктивностиземель: урожайность за последние 20 лет снизилась почти на 70%.На основе результатов проведенных исследований автором составленакарта мелиоративного состояния орошаемых земель Вахшского района с использованием ГИС-технологии.
Для этого использовались следующие карты:топографическая, землепользования, почвенно-мелиоративная, а также данные съемок со спутников. Применение ГИС-технологии с использованиемпрограмм Arc Catalog, Arc Map, Arc Tool-Box и Arc Reader позволило сформировать базу данных, составить прогнозные карты по требуемым показателям и с использованием данных дистанционного зондирования (ДЗЗ) по дискретным точкам выявить контуры с разным мелиоративным состоянием. Длясведения разнородных цифровых картографических материалов в единуюсистему была установлена базовая карта или общедоступная система коор- 16 -динат WGS-84, соответствующая используемым данным, и определены преобразования для выявления связи между ними. Для уточнения на карте местрасположения орошаемого поля, наблюдательных скважин и опытнопроизводственных участков использовалась программа ArcGIS Desktop 10.1.Прогнозные карты мелиоративного состояния составлены с учетомтрендов динамики засоления и уровня грунтовых вод за период с 1974 по1997гг., результатов исследований на опытных участках и освоения новыхземель за счет прилегающих склоновых территорий.
На рисунке 4 приведеныкарты мелиоративного состояния орошаемых земель Вахшского района натекущий момент (2014 г.) и прогнозная на 2050год.а)б)Рисунок 4. Карты мелиоративного состояния Вахшского района Вахшскойдолины на 2014 г. и прогнозная на 2050 г. (б).На рисунке видно, что по прогнозу с учетом аридизации климата к 2050г. площади с хорошим мелиоративным состоянием переходят в категориюудовлетворительного, включая и земли осваиваемые с 2014-2030гг, и тольковновь осваиваемые земли (с 2030г.) находятся в категории хорошего мелиоративного состояния.
Формируется категория земель с засоленными землямии недопустимым УГВ. В этой связи необходимо разработать адекватные мероприятия по улучшению мелиоративного состояния и предупреждению егоухудшения. В качестве мероприятий можно рассмотреть реконструкциюоросительной сети с использованием современных средств водоучета и водораспределения, внедрение водосберегающих технологий, переход на малообъемные способы орошения, восстановление работоспособности дренажнойи коллекторной систем. С целью экономии водных ресурсов целесообразнопересмотреть структуру использования орошаемых земель со снижением доли влаголюбивых культур и их замену на менее влаголюбивые, и широко- 17 -применять водосберегающие технологии малообъемного орошения сельхозкультур.В пятой главе даны рекомендации по улучшению мелиоративного состояния орошаемых земель для Вахшской долины и адаптации сельскохозяйственного производства к последствиям изменения климата с целью повышения производства сельскохозяйственной продукции и рационального использования водных ресурсов; выполнена оценка мелиоративного состоянияземель Вахшского района с учетом разработанных рекомендаций; дан расчетэкономической эффективности вариантов размещения сельскохозяйственныхкультур на орошаемых землях.Важным мероприятием по снижению уровня грунтовых вод являетсяреконструкция и восстановление коллекторно-дренажной (КДС) на орошаемых землях Вахшской долины.