Жапаркулова Е.Д., к.с-х.н., доцент Бекбаев Р.К., д.т.н., профессор

Казахский НИИ водного хозяйства, г.Тараз

ВЛИЯНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЕ ИРРИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ДИНАМИКУ УРОВНЯ ЗАЛЕГАНИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД В ГОЛОДНОСТЕПСКОМ МАССИВЕ

В настоящее время Голодностепский массив орошения характеризуется низкой продуктивностью. Это подтверждаются низкой урожайностью сельскохозяйственных культур. Например, средняя урожайность, основной культуры Махтааральского района, хлопчатника по району снизилась 1,5-2 раза и изменяется в пределах 18-20 ц/га. Сложившиеся ситуация на орошаемых землях Голодностепского массива требует установления динамику мелиоративного режима почв и факторов усиливающие ухудшения эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель.

Результаты исследования КазНИИВХ показали, что коэффициент полезного использования воды на орошаемых землях зависит не только от КПД оросительной сети но и КПД технологии бороздкового полива (основной способ полива в Южном Казахстане). Согласно данным Южно-Казахстанской ГГМЭ, КПД магистрального канала Достык изменяется в пределах 0,8-0,85. Средневзвешанный КПД систем межхозяйственных и внутрихозяйственных каналов по Махтааральскому массиву составляет 0,69, Жетысайскому – 0,71, Асык-Атинскому – 0,57 [1].

Установлено, что в условиях Махтааральского района, при поливах сельскохозяйственных культур потери воды на сброс, испарение и инфильтрацию доходят до 30% от размеров водоподачи на поле. Следовательно, КПД элементов техники полива составляет 0,7. Используя данный параметр, расчетным путем определены показатели КПД оросительной системы по массивам и в целом Махтааральскому району (таблица 1).

Таблица 1 – КПД оросительной системы по массивам орошения и Махтааральскому району

№ п/п	Массивы орошения	КПД		КПД оросительной системы
		оросительной сети	техники полива
1	Махтааральский	0,57	0,7	0,40
2	Асык-Атинский	0,47	0,7	0,33
3	Жетысайский	0,58	0,7	0,41
По району		0,54	0,7	0,38

Анализ приведенных данных показывает, что потери оросительной воды по массивам орошения составляет от 59 до 67% а в среднем по Махтааральском району – 62%.

До середины 90-х годов ХХ века, поддержание уровня грунтовых вод ниже критической глубины и предотвращение засоления орошаемых почв в Махтааральском массиве осуществлялось с помощью горизонтального и скважин вертикального дренажа (СВД). Строительство СВД было осуществлено на всей территории Казахстанской части Голодной степи. Их численность достигла 838 штук. В настоящее время все существовавшие СВД вышли из строя и не работают.

Коллекторно-дренажная сеть на Голодностепском массиве представлена системами межхозяйственных открытых коллекторов в земляном русле. Основными из них являются: Восточный сброс, Западный коллектор, Северный сброс, Тугайный коллектор и Концевой сброс. Вода из этих коллекторов попадает в Шардаринское водохранилище и коллектора Сардобинский, Каройский, Д-3, Жетысайский, Кызылкумский и Арнасайский, сбрасывающие коллекторно-сбросную воду в Центральный Голодностепский коллектор (ЦГК). Вода из ЦГК в свою очередь, собранная с территории Узбекистана и Казахстана сбрасывается в Арнасайское понижение [1].

Протяженность межхозяйственных открытых коллекторов 1 порядка составляет 384,1 км, в том числе по Махтааральскому массиву – 190,17 км, Асык-Атинскому – 82,96 км и по Жетысайскому – 110,95 км (таблица 2).

Таблица 2 – Протяженность коллекторов по Махтааральскому району

№ п/п	Массивы орошения	Коллектора
		1 порядка	2 порядка
1	Махтааральский	190,17	384,71
2	Жетысайский	110,95	67,74
3	Асык-Атинский	82,96	170,88
	По району	384,1	623,33

Выход из строя СВД и ухудшение технического состояния КДС привело к снижению дренированности орошаемых земель, что не обеспечивает отвод инфильтрационных вод за пределы массивов (таблица 3).

Таблица 3 – Объемы дренажно-сбросных вод

Годы	Объем водозабора, млн.м^3	Потери воды по Махтааральскому массиву		Дренажно-сбросной сток	Разница (объем накопления инфильтрационных вод)
		млн.м^3	м^3/га	млн.м^3	млн.м^3	м^3/га
2008	685,7	426,5	3073	158,6	267,9	1931
2009	778,9	484,47	3491	235,4	249,07	1795

Сравнительный анализ результатов динамики объемов коллекторно-дренажных вод показывает, что наибольшие их показатели приходятся на период промывки. К примеру, по Восточному коллектору, с марта по май месяцы объем коллекторно-дренажных вод составил 21,439 млн. м³ или 48,8% от их годового объема (таблица 4). В вегетационный период, объем коллекторно-дренажных вод составляет 40,2% от годового объема, а во вневегетационный период происходит его снижение и составляет 4,832 млн. м³. Аналогичный характер изменения объемов коллекторно-дренажных вод получен и по другим коллекторам [1].

Таблица 4 – Объемы коллекторно-дренажных вод ив Махтааральском районе,

№ пп	Наименование коллекторов	Периоды			За год
		III-V (промывка)	VI-IX (полив)	X-II
1	2	3	4	5	6
1	Восточный	21,439 48,8	17,655 40,2	4,832 11,0	43,926 100
2	Сардоба	9,63 64,0	4,84 32,1	0,587 3,9	15,057 100
3	Д-3	8,995 65,3	4,236 30,8	0,535 3,9	13,766 100
4	Западный	8,924 34,9	15,479 60.5	1,197 4,6	25,601 100
5	Южный	3,894 68,1	1,732 30,3	0,092 1,6	5,718 100
6	Жетысайский	2,944 64,3	1,632 35,7	0 0	4,576 100
Сумма по 6 коллекторам		55,826 51,4	45,574 42,0	7,243 6,6	108,643 100
Всего по району		86,873 54,8	63,364 40,0	8,342 5,2	158,579 100
Количество вымытых солей, тыс.т/га		320-400	150-200	30-50	500-600

Обобщение имеющихся материалов показало, что прекращение работы скважин вертикального дренажа и ухудшение технического состояния открытых коллекторов предопределило интенсивный подъем уровня грунтовых вод. Например, в 1994 году, площадь орошаемых земель с глубиной грунтовых вод до 1 м составила 105 га, в 2002 году – 378 га, а в 2009 году – 1417 га (таблица 5). В 1994 г, орошаемые земли с глубиной 1-2 м составили 7792 га, а в 2009 году – 71476 га, т е произошло увеличение площадей с такой глубиной грунтовых вод.

Таблица 5 - Распределение орошаемых земель по глубине залегания грунтовых вод, тыс.га / % от общей площадей

Годы	Общая площадь, га	Глубина залегания грунтовых вод, м
		0-1	1-2	2-3	3-5	более 5
1994	125715	105	7792	72084	43441	2293
		0,1	6,2	57,3	34,6	1,8
2002	136842	378	22073	62584	49563	2244
		0,3	16,1	45,7	36,2	1,6
2009	138767	1417	71476	44273	19926	1675
		1,0	51,5	31,9	14,4	1,2

Сравнительный анализ приведенных данных показывает, что с уменьшением дренированности территории происходит снижение площадей орошаемых земель с уровнем залегания грунтовых вод более 2 м. В 1994 году, когда работали СВД, площадь орошаемых земель с глубиной более 2 м составляла 93,7%, а в настоящее время - 47,5%.

Пределы использование грунтовых вод на субирригацию и их влияние на эколого-мелиоративное состояние орошаемых земель зависят от их минерализации. Анализ имеющихся материалов показывает, что снижение дренированности орошаемых земель оказывает влияние не только на уровень грунтовых вод, но и на их минерализацию [2].

В период работы СВД и КДС в полном объеме, площадь орошаемых земель с пресной грунтовой водой (до 3 г/л) составила 54,9% от общей площади орошаемых земель (таблица 6). В дальнейшем, с выходом из строя СВД и ухудшением технического состояния КДС, произошло снижение площадей орошаемых земель с пресной грунтовой водой, и в 2009 г составила 25,2%.

Таблица 6 – Распределение орошаемых земель по минерализации грунтовых вод, га

Годы	Всего орошаемых земель, га	Единица измерения	Минерализация, г/л
			<1	1-3	3-5	>5
1994	125715	га	2718	66270	37491	19236
		%	2,2	52,7	29,8	15,3
2001	136842	га	641	52229	34817	49155
		%	0,5	38,2	25,4	35,9
2009	138767	га	40	34914	50849	52964
		%	0,03	25,2	36,6	38,2

Таким образом, результаты исследований показывают, что размеры потерь оросительных вод превышают объемы водоотведения коллекторно-дренажными системами. В результате происходит подъем уровня грунтовых вод, использование их на субирригацию повышает водообеспеченность Голодностепского массива. Однако поступление грунтовых с высокой минерализацией приведет к накоплению солей в корнеобитаемом слое.

Литература

1. Отчет о мелиоративном состоянии орошаемых земель Южно-Казахстанской области. –Шымкент,2012.-82с.

2. Вышпольский Ф.Ф., Мухамеджанов Х.В. Технология водосбережения и управления почвенно-мелиоративными процессами при орошении. Тараз, 2005. 162 с.