Lütt-Witt_Moor-2

Человечество накопило за прошлые десятилетия богатый опыт подобных работ. Но были не только успехи, но и неудачи и разочарования. Оказалось, что орошение во многих случаях ведет к подтоплению территорий и заболачиванию. Другой страшный бич мелиорации — засоление почв. Там, где были цветущие нивы, иногда после начала поливов неорошаемых участков начинает расти содержание солей в почвах (главным образом, хлористого натрия, сульфатов и карбонатов). Через 5—10 лет на этом месте образуется пустыня, покрытая солонца­ми, на которой ничего не растет.
Получается, что природа как бы мстит человеку за те вре­менные успехи, которых он достигает в результате орошения.
Многие ученые занимались этой загадкой. В конце концов удалось ее разгадать.
Итак, почему происходит заболачивание и подтопление территорий? Почему в одних случаях, этот процесс развивается в течение нескольких лет эксплуатации оросительной системы, а в других он не возникает даже в течение многих лет?
Разгадка оказалась простой. Все определяется особым геологическим строением участков. В большинстве случаев заболачивание и подтопление возникают тогда, когда на срав­нительно небольшой глубине встречаются породы, обладающие малой водопроницаемостью. В этом случае поливные воды и во­ды из каналов, инфильтруясь внутрь, постепенно накапливают­ся. Если здесь до этого не было горизонта грунтовой воды, то он образуется. По мере поступления новых партий воды ее уро­вень неуклонно растет, достигая даже поверхности земли. При­мером могут служить орошаемые массивы Волго-Дона, где подъем уровня грунтовых вод за четыре первых года полива составил от 0,5 до 5 м. В результате первого этапа орошения территорий Северного Крыма резко изменился характер грунто­вых вод. Там, где их не было, они появились, а где были — резко поднялся их уровень.
Борьба с утечкой воды из каналов ведется путем создания экрана из полиэтиленовых пленок толщиной 0,2—0,4 мм, уплот­нением, трамбованием, устройством бетонных покрытий и т. д. Это благоприятно сказывается на снижении утечек воды до минимума.
Хуже обстоит дело с засолением почв. Оно вызывается мно­гими причинами: присутствием солей в поливных водах, пере­носом солей, содержащихся в почвах, выносом солей капил­лярным током воды к поверхности и др.
Если уровень подземных вод стоит достаточно высоко, то грунтовые воды и содержащиеся в них соли поднимаются по капиллярам на поверхность. Здесь вода испаряется, а выпадаю­щие из нее соли остаются в почве. Все новые порции капил­лярной воды поднимаются вверх, оставляя свои следы.




Этот процесс может идти в обратном направлении, если в почву поступает вода с поверхности из каналов, водохрани­лищ или поливных участков. Тогда имеющиеся в почве соли растворяются и переносятся в глубину пород. В ‘качестве приме­ра влияния орошения можно привести Северный Крым, где минерализация грунтовых вод до орошения составляла 1 — 10 мг/л, а после орошения в течение ряда лет поднялась до 30 мг/л. Это привело к повышению засоленности почв на участ­ках, грунтовые воды залегают высоко. В Голодной степи боль­шинство земель в результате орошения в той или иной степени засолено — это значительно снижает урожаи сельскохозяйствен­ных культур.
Советский ученый Л. И. Прасолов подсчитал, что площадь засоленных земель в Россия достигает 50 млн. га. Больше всего от естественных процессов засоления страдают почвы пустынь и полупустынь. Правда, среди этих масс засоленной земли толь­ко 2% вызваны мелиорацией.
Наиболее простой путь борьбы с засолением орошаемых территорий — это правильный выбор поливных норм. Воды на участки должно подаваться столько, сколько требует данная культура. Другой путь — это устройство дренажа, который по­могает понизить уровень грунтовых вод как природный, так и возникающий после эксплуатации оросительных систем до величины, исключающей капиллярный привнос солей в почвы.
Можно бороться с естественным и искусственным засолением почв путем их промывки пресными водами для удаления солей. Люди должны помнить, что когда мы что-нибудь получаем от природы, всегда нужно быть готовым к различным изменениям в ней. Часто эти изменения бывают неблагоприятными.
Примером может служить Каракумский канал, позволивший оросить обширные территории Туркмении. Но вместе с тем его воды подтопили г. Ашхабад, ухудшив этим сейсмическую устой­чивость города.
Поворот сибирских рек на юг, несомненно, благоприятно отразится на климате и условиях мелиорации Средней Азии, спасет Аральское море от высыхания.
Можно ли орошать подземными водами?
А почему нельзя? Даже более того — нужно. Представьте себе, что в Узбекистане площадь, пригодная для орошения, составля­ет около 11 млн. га, а речная вода может обеспечить ороше­ние только 4,5 млн. га. Чтобы освоить еще 6,5 млн. га, необхо­дима добавочная вода. Откуда ее взять? В первую очередь из подземных океанов и морей.
В Северной Америке более четверти всех поливных террито­рий орошается подземными водами. Здесь 20% общей массы воды, затрачиваемой на орошение, поступает из подземных ис­точников. В Индии они обеспечивают ирригацию более 5 млн. га. Грунтовые воды в России пока мало используются для ороше­ния. Главными потребителями грунтовых вод являются некото­рые совхозы Украины, Средней Азии, Северного Кавказа. Этого, конечно, недостаточно. Специалист в этой области А. Г. Влади­миров считает, что подземные воды для полей орошения нужно шире использовать в Голодной степи, в верховьях Амударьи, Азербайджане и в других районах. При откачке воды для оро­шения, с одной стороны, мы получаем необходимую для полива воду, а с другой — понижаем уровень грунтовых вод. Последнее позволяет уменьшать опасность засоления почв.
Использование грунтовых вод для орошения в районах новых водохранилищ, где их уровень быстро повышается, было бы очень полезным. Еще одно преимущество подземных вод — они не содержат мути и семян сорных растений, зато часто обогащены минеральными веществами, которые могут служить удобрением для почв.
Наконец, может быть значительно упрощено строительство самих оросительных систем за счет уменьшения или даже пол­ного исключения из системы: магистральных каналов, насос­ных установок и других атрибутов современной мелиорации. Однако применение грунтовых вод должно быть осторожным, чтобы избежать их быстрого истощения. Оно возникает тогда, когда отбираемое для орошения количество воды будет прево­сходить естественное пополнение подземных горизонтов. Здесь слово за специалистами по мелиоративной гидрогеологии.
Подземные воды используются для орошения во многих странах мира.

Обширные территории нашей страны заняты болотами или имеют грунтовые воды, поднявшиеся близко к поверхности земли. А тут еще малое испарение, обилие снега, дождей — вот вам и пересыщенная водой затопленная земля на суше. А ведь эти затопленные земли часто плодородны, на них можно выращивать рожь, овес, разнообразные овощи. Как сделать эти земли пригодными для сельского хозяйства?
Первое, что приходит на ум, это понизить уровень грунтовых вод и этим осушить почвы. Решение правильное. Осушение является старейшим методом превращения переувлажненных почв в пригодные для сельскохозяйственного использования земли.
Ликвидация болот может дать возможность использовать имеющийся на них слой торфа для сельскохозяйственных целей и отопления. Так называемые низинные болота, существование которых в первую очередь связано с высоким стоянием грунто­вых вод, после осушения могут использоваться под различные сельскохозяйственные культуры: овощные, технические, а также для посева различных трав и т. д.
В Нечерноземье более 19% всех земель требует осушения. Партия и правительство приняли решение до 1990 года провести осушительные работы на значительной площади.
Как же осуществляется осушение? Наиболее старой является система открытого дренажа. Это сеть открытых канав и каналов, перехватывающих как грунтовые, так и поверхностные воды и отводящих их сначала в центральный — магистральный ка­нал, а затем в реку, озеро или какое-либо понижение местности. Но такие открытые системы требуют постоянного ухода и ре­монта, а срок их службы не превышает 10 лет.
Более современным и совершенным является так называемый закрытый дренаж. Он отличается тем, что в вскрываемых тран­шеях на дне укладывают специальные асбоцементные, гончар­ные или даже деревянные трубы небольшого диаметра. Глубина укладки их для обеспечения достаточного снижения уровня грунтовых вод колеблется в пределах 0,8—1,5 м. Система таких дренажных труб соединяется с центральной большего диамет­ра — коллектором, по которому вода и отводится в ближай­шую реку, ручей, озеро.
Преимущество этой системы дренажа очевидно — более длинный срок работы (до 50 лет и более), вся поверхность земли используется для посевов.
Кажется, что проблема решена. Но это не совсем так. В при­роде бывает так, что и в Прибалтике, и в районах Нечерно­земья время от времени выпадают засушливые месяцы и даже годы. Тогда почва иссушается, ее естественная структура рас­падается. В результате она теряет свою способность к плодоро­дию, такая почва легко разрушается ветром. А это уже на грани бедствия. Это обозначает, что время от времени почвы должны увлажняться. Как же это осуществить?
Как видно, нужно воспользоваться той же закрытой дренаж­ной системой. Если при осушении вода самотеком поступает в трубы, то при необходимости увлажнения почв можно через эту же систему труб нагнетать воду под давлением. Это вполне достаточно для быстрого повышения влажности почвенных го­ризонтов.
Конечно, количество подаваемой при этом воды должно быть строго определенным, превышение установленной нормы может привести к вторичному заболачиванию и затоплению почв.
Роль гидрогеолога при проектировании осушения весьма значительна. Он должен выявить водопроницаемость почв и пород, установить требуемую величину снижения уровня грун­товых вод, ожидаемое поступление грунтовых вод к дренажным трубкам и, наконец, предсказать понижение уровня грунтовых вод после устройства водорегулирующей системы и его измене­ния в течение года.
Как видите, работы здесь много. Там, где проводится регу­лирование водного режима почв, создаются новые совхозы, расширяются сельскохозяйственные угодья колхозов. Населе­ние получает дополнительно огурцы, капусту, картофель и дру­гие овощи, расширяются животноводческие базы.

Print Friendly

Это интересно: