Водосборы лугостепной и степной групп
Лугостепная группа объединяет три, степная – два водосбора. Все катены относятся к подгруппе близких к засушливым (таблицы 4.19 и 4.20).
Динамика влагопереноса в катенах лугостепной и степной групп, по сравнению с ранее рассмотренными группами водосборов, не изменилась.
В элювиальных фациях катен, в связи с уменьшением количества осадков и увеличением температуры воздуха, уменьшились подземный отток в транзитную фацию и промываемость почв. Наиболее значительное уменьшение у лугостепной группы проявляется на водосборе Куганак, степной группы - на водосборе Ашкадар.
Подземный отток и промываемость почв в транзитных и супераквальных фациях больше зависит от рельефа и свойств почв, а не от климатических параметров. Выпотный режим супераквальных фаций не зависит от величины подземного притока вод на фацию.
Таблица 4. 19 Результаты прогноза водного режима водосборов лугостепной группы в естественных условиях
а) элювиальная фация
| Водосборы | Катены | Статьи водного баланса, мм | СрГВ, м | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Пот | ||||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | |||||||
| Куганак | Куганакский | 2,4 | 0,78 | ||||
| Ишимбайский | 2,7 | 0,71 | |||||
| среднее | 2,5 | 0,75 | |||||
| Уршак | Уршакский | 3,4 | 0,41 | ||||
| Кармаскалинский | 3,2 | 0,64 | |||||
| Куганакский | 3,6 | 0,29 | |||||
| среднее | 3,4 | 0,45 | |||||
| Усень | Кандрыкульский | 6,4 | 0,59 | ||||
| Усеньский | 5,7 | 0,42 | |||||
| среднее | 6,0 | 0,51 | |||||
| Среднее по подгруппе | 4,0 | 0,57 |
б) транзитная фация
| Водосборы | Катены | Статьи водного баланса, мм | СрГВ, м | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Пот | ||||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | |||||||
| Куганак | Куганакский | 3,2 | 0,61 | ||||
| Ишимбайский | 3,4 | 0,53 | |||||
| среднее | 3,3 | 0,57 | |||||
| Уршак | Уршакский | 5,3 | 0,34 | ||||
| Кармаскалинский | 5,2 | 0,42 | |||||
| Куганакский | 5,4 | 0,22 | |||||
| среднее | 5,3 | 0,33 | |||||
| Усень | Кандрыкульский | 5,2 | 0,70 | ||||
| Усеньский | 3,7 | 0,78 | |||||
| среднее | 4,5 | 0,74 | |||||
| Среднее по подгруппе | 4,4 | 0,55 |
Продолжение таблицы 4.19
в) супераквальная фация
| Водосборы | Катены | Статьи водного баланса, мм | СрМГВ, м | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Ппр | ||||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | |||||||
| Куганак | Куганакский | 0,44 | 0,38 | ||||
| Ишимбайский | 0,52 | 0,46 | |||||
| среднее | 0,48 | 0,42 | |||||
| Уршак | Уршакский | 0,64 | 0,41 | ||||
| Кармаскалинский | 0,46 | 0,28 | |||||
| Куганакский | 0,81 | 0,62 | |||||
| среднее | 0,64 | 0,44 | |||||
| Усень | Кандрыкульский | 0,39 | 0,32 | ||||
| Усеньский | 0,26 | 0,16 | |||||
| среднее | 0,33 | 0,24 | |||||
| Среднее по подгруппе | 0,48 | 0,37 |
Примечание: Вув - весеннее увлажнение почвы; ВпЛ - впитывание воды в почву в теплый период; Этр – эвапотраспирация; Пот - подземный отток на пониженные фации; Ппр - подземный приток в фацию; СрГВ - средняя многолетняя глубина грунтовых вод; СрМГВ – средняя многолетняя минимальная глубина грунтовых вод; Ур - относительная урожайность.
Таблица 4. 20 Результаты прогноза водного режима водосборов степной группы в естественных условиях
а) элювиальная фация
| Водосборы | Катены | Статьи водного баланса, мм | СрГВ, м | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Пот | ||||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | |||||||
| Ашкадар | Куганакский | 5,2 | 0,07 | ||||
| Ишимбайский | 5,4 | 0,01 | |||||
| Верхнеашкадарский | 5,4 | 0,17 | |||||
| Ермолаевский | 7,2 | 0,01 | |||||
| среднее | 5,8 | 0,07 | |||||
| Кармасан | Чишминский | 6,1 | 0,17 | ||||
| Среднее по подгруппе | 6,0 | 0,12 |
Продолжение таблицы 4.20
б) транзитная фация
| Водосборы | Катены | Статьи водного баланса, мм | СрГВ, м | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Пот | ||||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | |||||||
| Ашкадар | Куганакский | 6,2 | 0,07 | ||||
| Ишимбайский | 6,1 | 0,01 | |||||
| Верхнеашкадарский | 6,1 | 0,15 | |||||
| Ермолаевский | 7,2 | 0,01 | |||||
| среднее | 6,4 | 0,06 | |||||
| Кармасан | Чишминский | 2,2 | 0,66 | ||||
| Среднее по подгруппе | 4,3 | 0,36 |
в) супераквальная фация
| Водосборы | Катены | Статьи водного баланса, мм | СрМГВ, м | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Ппр | ||||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | |||||||
| Ашкадар | Куганакский | 3,08 | 0,29 | ||||
| Ишимбайский | 3,03 | 0,08 | |||||
| Верхнеашкадарский | 2,94 | 0,50 | |||||
| Ермолаевский | 2,82 | 0,04 | |||||
| среднее | 2,97 | 0,23 | |||||
| Кармасан | Чишминский | 1,5 | 0,39 | ||||
| Среднее по подгруппе | 2,23 | 0,31 |
Примечание: Вув - весеннее увлажнение почвы; ВпЛ - впитывание воды в почву в теплый период; Этр – эвапотраспирация; Пот - подземный отток на пониженные фации; Ппр - подземный приток в фацию; СрГВ - средняя многолетняя глубина грунтовых вод; СрМГВ – средняя многолетняя минимальная глубина грунтовых вод; Ур - относительная урожайность.
Дальнейший анализ проводим по ранее отработанной методике (таблица 4.21 и 4.22).
Таблица 4.21 Результаты прогноза обобщенного водного режима катен
водосборов лугостепной группы в естественных условиях
| Фации | Статьи водного баланса, мм | Пр, мм | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Пот | |||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | ||||||
| Элювиальная | 0,57 | |||||
| Транзитная | 0,55 | |||||
| Супераквальная | -176 | 0,37 |
Вув - весеннее увлажнение почвы; ВпЛ - впитывание воды в почву в теплый период; Этр – эвапотраспирация; Пот - подземный отток на пониженные фации; Пр - промываемость почвы; Ур - относительная урожайность.
Таблица 4.22 Результаты прогноза обобщенного водного режима катен
водосборов степной группы в естественных условиях
| Фации | Статьи водного баланса, мм | Пр, мм | Ур, в долях | |||
| Вув | ВпЛ | Этр | Пот | |||
| Подгруппа – близкие к засушливым катены | ||||||
| Элювиальная | 0,12 | |||||
| Транзитная | 0,36 | |||||
| Супераквальная | -153 | 0,31 |
Вув - весеннее увлажнение почвы; ВпЛ - впитывание воды в почву в теплый период; Этр – эвапотраспирация; Пот - подземный отток на пониженные фации; Пр - промываемость почвы; Ур - относительная урожайность.
При средних по лугостепной и степной групп годовых осадках 471 мм и эвапотранспирации – 370 мм, подземный отток из элювиальной в транзитную фацию составляет 9%, а из транзитной в супераквальную - 22 % годовой суммы осадков. Дополнительный приток влаги в пониженную фацию составляет 175 мм или 37% от годовых осадков.
В направлении от элювиальной к супераквальной фации весеннее увлажнение и впитывание в почву в обеих группах уменьшается, а подземный отток и промываемость увеличивается. У лугостепной группы впитывание воды в почву и эвапотранспирация больше, чем у степной на 6%.
Средняя относительная урожайность в естественных условиях у водосборов лугостепной группы составляет 0,50; степной группы - 0,17 от потенциальной урожайности.
Катенам лугостепной и степной групп водосборов рекомендуются следующие методы мелиораций:
-орошение. На водосборах групп наблюдается устойчивый дефицит увлажнения и для повышения продуктивности водосборов рекомендуется регулярное орошение элювиальных и транзитных фаций лугостепной группы, всех фаций у степной группы;
-осушение. Хотя средняя минимальная многолетняя глубина супераквальных фации водосборов степной группы составляет 2,2 м, они продолжают испытывать дополнительный приток влаги. На пониженных фациях водосборов лугостепных и степных групп рекомендуется организация систематического дренажа, понижающего минимальные уровни грунтовых вод до значений, вызывающих незначительную промываемость почв (до 5 мм/год). При необходимости предусмотреть ловчую дрену, ограждающую пониженные фации от притока подземных вод со склонов;
-нормы орошения и осушения не должны ухудшать экологическое состояние водосборов, то есть мелиоративные составляющие устойчивости мелиорируемых фаций должны быть не ниже 1,0.
Прогноз мелиоративного режима катен водосборов лугостепной и степной групп выполнен по той же методике, что и для предыдущих групп (таблицы 4.23 и 4.24). Нормы осушения и предполивные влажности установлены путем оптимизации интенсивности дренирования, а также эколого-экономическим обоснованием оросительных норм.
Изменение составляющих местного стока при водных мелиорациях во всех группах благоприятное [190]:
- годовой местный сток увеличивается с 93 до 136 мм,
- сток весеннего половодья уменьшается с 64 до 57 мм,
- меженный сток увеличивается с 29 до 79 мм.
Таблица 4.23 Результаты прогноза водного режима
водосборов лугостепной группы при водных мелиорациях
Подгруппа – близкие к засушливым катены
| Водосборы | ППВ, в долях | Статьи водного баланса, мм | Ур, в долях | СрМГВ, м | ||||
| ВпВЛ | Ор | Этр | Сдр | Пот | ||||
| Элювиальная фация | ||||||||
| Куганак | 0,67 | 0,86 | 1,8 | |||||
| Уршак | 0,73 | 0,86 | 1,8 | |||||
| Усень | 0,77 | 0,83 | 2,0 | |||||
| Среднее | 0,72 | 0,85 | 1,9 | |||||
| Транзитная фация | ||||||||
| Куганак | 0,67 | 0,58 | 1,1 | |||||
| Уршак | 0,73 | 0,60 | 9,1 | |||||
| Усень | 0,77 | 0,71 | 1,6 | |||||
| Среднее | 0,72 | 0,63 | 3,9 | |||||
| Супераквальная фация | ||||||||
| Куганак | 0,67 | 0,81 | 1,2 | |||||
| Уршак | 0,73 | 0,87 | 2,3 | |||||
| Усень | 0,77 | 0,47 | 1,1 | |||||
| Среднее | 0,72 | 0,72 | 1,5 |
Таблица 4.24 Результаты прогноза водного режима водосборов
степной группы при водных мелиорациях
Подгруппа – близкие к засушливым катены
| Водосборы | ППВ, в долях | Статьи водного баланса, мм | Ур, в долях | СрМГВ, м | ||||
| ВпВЛ | Ор | Этр | Сдр | Пот | ||||
| Элювиальная фация | ||||||||
| Ашкадар | 0,73 | 0,97 | 1,4 | |||||
| Кармасан | 0,7 | 0,83 | 1,1 | |||||
| Среднее | 0,72 | 0,90 | 1,3 | |||||
| Транзитная фация | ||||||||
| Ашкадар | 0,73 | 0,72 | 5,9 | |||||
| Кармасан | 0,7 | 0,72 | 2,0 | |||||
| Среднее | 0,72 | 0,72 | 4,0 | |||||
| Супераквальная фация | ||||||||
| Ашкадар | 0,73 | 0,96 | 2,1 | |||||
| Кармасан | 0,7 | 0,98 | 1,6 | |||||
| Среднее | 0,72 | 0,97 | 1,9 |
Примечание к таблицам 4.23 и 4.24: ППВ – предполивная влажность; ВпВЛ - впитывание воды в почву весной и в теплый период; Ор - оросительная норма; Этр – эвапотраспирация; Сдр - сток в дренаж; Пот - подземный отток на пониженные фации; Ур - относительная урожайность, в долях; СрМГВ – средняя многолетняя минимальная глубина грунтовых вод.
Регулярное орошение фаций с экологически обоснованными нормами выравнивает значения статей водного баланса водосборов и их вариация в основном происходит в зависимости от рельефа местности и глубины заложения грунтовых вод при мелиорациях (таблица 4.25). Наибольшая оросительная норма наблюдается на водосборе Ашкадар (до 800 мм).
Таблица 4.25 Результаты прогноза обобщенного водного режима катен
водосборов лугостепной и степной групп при водных мелиорациях
| Фации | Ситуация | Статьи водного баланса, мм | Пр, мм | Ур, в долях | ||||||||
| ВпВл | Ор | Этр | Дст | Лст | Пот | |||||||
| Лугостепная группа | ||||||||||||
| Элюви- альная | естественный режим | - | - | 0,57 | ||||||||
| мелиорация | 0,85 | |||||||||||
| Транзит- ная | естественный режим | - | - | 0,55 | ||||||||
| мелиорация | 0,63 | |||||||||||
| Суперак- вальная | естественный режим | - | - | -176 | 0,37 | |||||||
| мелиорация | 0,72 | |||||||||||
| Степная группа | ||||||||||||
| Элюви- альная | естественный режим | - | - | 0,12 | ||||||||
| мелиорация | 0,90 | |||||||||||
| Транзит- ная | естественный режим | - | - | 0,36 | ||||||||
| мелиорация | 0,72 | |||||||||||
| Суперак- вальная | естественный режим | - | - | -153 | 0,31 | |||||||
| мелиорация | 0,97 | |||||||||||
Примечание: ВпВЛ - впитывание воды в почву весной и в теплый период; Ор – оросительная норма; Этр – эвапотраспирация; Дст – сток в дренаж; Лст – летний поверхностный сток; Пот - подземный отток на пониженные фации; Пр - промываемость почвы; Ур - относительная урожайность.
При водных мелиорациях впитывание воды в почву увеличивается в среднем на 41%, эвапотранспирация – на 14%, подземный отток – на 69% и отностительная урожайность – на 52%.
При осушении пониженных фаций нормой 0,7÷1,1 м будет обеспечена экологическая безопасность и наблюдаться небольшая промываемость почв. Экологически безопасная предполивная влажность 0,72 ППВ обеспечивается усредненной по катене оросительной нормой у водосборов лугостепной группы - 85 мм, степной группы – 158 мм в год.
Таким образом, при проведении комплексного обустройства водосборов рекомендуется регулярное орошение в сочетании с водосберегающими технологиями земледелия повышенных и транзитных фаций катен лугостепной группы, все фации катен степной группы. Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Осушение пониженных катен проводить нормами, вызывающими незначительный промывной режим (0,7÷1,1 м). В среднем относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет у лугостепной группы в 1,5 раза, у степной группы – 3,3 раза.