Прогноз влияния мелиораций на водный режим водосборов

Расчеты, выполненные в п.п. 4.1-4.3 позволяют изучить влияние водных мелиораций на водный режим водосборов, то есть отследить динамику изменения статей водного баланса при мелиорациях. С этой целью построены графические зависимости статей водного баланса фаций катен водосборов по ландшафтным группам и установлены их линейные тренды.

На рисунке 4.2 представлены графики зависимости слоя впитывания

Рисунок 4.2 Изменение впитывания воды в почву весной и летом

по ландшафтным группам водосборов Западного Башкортостана

воды в почву весной и летом по ландшафтным группам в естественных условиях и при водных мелиорациях. На графиках во всех фациях у лесолуговой и лугостепной групп водосборов образуются незначительные пики. Объясняется это наличием у данных групп водосборов более благоприятных условий для впитывания воды по их тепловлагообеспеченности.

Общий тренд впитывания воды в почву у элювиальных и транзитных фаций в сторону снижения, а у супераквальной фации - повышения. Снижение впитывания воды в почву между лесной и степной группами составляет 17%, а повышение – 28% по отношению к лесной группе. Между смежными группами водосборов, соответственно – 4% и 7%.

Водные мелиорации изменяют тренд слоя впитывания воды в почву во всех группах в сторону повышения. До степной группы водосборов впитывание воды можно аппроксимировать линейной зависимостью, у степной группы водосборов наблюдается значительное нелинейное повышение впитывания. В среднем приращение впитывания воды в почву между смежными группами составляет: у элювиальных фаций – 14%, транзитных фаций – 16% и супераквальных фаций – 23% по отношению к лесной группе. При мелиорациях впитывания воды в почву от лесной к степной группе повышается.

На рисунке 4.3 представлены графики зависимости эвапотранспирации

Рисунок 4.3 Изменение эвапотранспирации по ландшафтным группам

водосборов Западного Башкортостана

по ландшафтным группам в естественных условиях и при водных мелиорациях.

Формы графиков аналогичны ранее рассмотренным. Общий тренд эвапотранспирации у всех фаций по отношению к лесной группе в сторону повышения. В среднем приращение эвапотранспирации между смежными группами составляет: у элювиальных фаций – 4%, транзитных и супераквальных фаций – 9% по отношению к лесной группе.

При орошении и осушении направление тренда не меняется, в среднем приращение эвапотранспирации между смежными группами составляет: у элювиальных фаций – 24%, транзитных фаций – 5% и супераквальных фаций – 23% по отношению к лесной группе. У элювиальных и супераквальных фаций при водных мелиорациях приращение эвапотранспирации между смежными группами увеличивается, у транзитных фаций – несколько снижается.

На рисунке 4.4 представлены графики зависимости подземного оттока

а)

б)

Рисунок 4.4 Изменение подземного оттока воды в пониженные фации

по ландшафтным группам водосборов Западного Башкортостана:

а) – до мелиораций, б) – при водных мелиорациях

воды в пониженные фации по ландшафтным группам в естественных условиях и при водных мелиорациях. Тренд подземного оттока воды в пониженные фации водосборов от лесной до степной группы в естественных условиях снижается. Снижение подземного оттока воды между смежными группами водосборов от элювиальной к транзитной фации составляет в среднем 21%, от транзитной к супераквальной фации – 11% оттока лесной группы водосборов.

При орошении и осушении тренд подземного оттока воды из элювиальных фаций не меняется, а из транзитных фаций водосборов от лесной до степной группы повышается. Орошение существенно меняет тренд подземного оттока воды в пониженные фации водосборов степной группы. Повышение подземного оттока воды у степной группы объясняется орошением всех фаций катен водосборов. Так, подземный отток воды из элювиальных в транзитные фации в водосборах степной группы повышается на 13%, а из транзитных в супераквальные фации – на 31%.

На рисунке 4.5 представлены графики водообмена между корнеобитаемым слоем почвы и подстилающими его слоями по ландшафтным группам водосборов в естественных условиях и при водных мелиорациях.

Рисунок 4.5 Изменение водообмена между корнеобитаемым слоем почвы и подстилающими его слоями по ландшафтным группам

водосборов Западного Башкортостана

Тренд водообмена аналогичен тренду подземного оттока воды в пониженные фации. Снижение водообмена между смежными группами водосборов элювиальной фации составляет в среднем 21%, транзитной фации – 17% и супераквальной фации – 8% по отношению к лесной группе.

При водных мелиорациях у элювиальной и супераквальной фаций тренд водообмена от лесной до лугостепной группы снижается, от лугостепной к степной группе повышается. Причина - орошение всех фаций степной группы водосборов. Снижение водообмена между смежными группами водосборов у элювиальной и супераквальной фаций составляет 20% по отношению к лесной группе. Повышение водообмена, соответственно 14% и 50% по отношению к лесной группе. Тренд водообмена транзитной фации при мелиорациях остается без изменения, также не меняется величина снижения водообмена между смежными группами водосборов.

Таким образом, установлены изменения величин статей водных балансов катен водосборов по ландшафтным группам. В направлении от лесной к степной группе при водных мелиорациях, проведенных с экологически обоснованными нормами, тренд впитывания воды в почву весной и летом меняется в сторону повышения. Тренды эвапотранспирации, подземного оттока воды в пониженные фации и водообмена практически не меняются. Повышение данных статей водного баланса у степной группы связано с орошением всех фаций катен водосборов этой группы.

Выводы по главе:

1. На водосборах лесной группы регулярное орошение не требуется. В сухие годы полив элювиальных фаций производить с предполивной влажностью 0,68 ППВ. Рекомендуется осушение, в том числе и ограждение от притока грунтовых вод ловчими дренами, супераквальных фаций с нормами до 1,1 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,3 раза.

2. На водосборах лесолуговой группы регулярное орошение не требуется. В сухие и среднесухие годы полив элювиальных фаций производить с предполивной влажностью 0,74 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных и трансаккумулятивных фаций с нормами до 0,7÷0,8 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,3 раза.

3. На водосборах лесостепной группы рекомендуется регулярное орошение элювиальных фаций со средней нормой 30÷80 мм. Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных и основания трансаккумулятивных фаций с нормами до 1,0 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,6 раза.

3. На водосборах лугостепной группы рекомендуется регулярное орошение элювиальных и трансэлювиальных фаций со средней нормой 50÷120 мм. Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных фаций с нормами 0,7÷1,1 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 1,5 раза.

4. На водосборах степной группы рекомендуется регулярное орошение всех фаций со средней нормой 90÷220 мм. Поливы проводить с предполивной влажностью 0,72 ППВ. Рекомендуется осушение супераквальных фаций с нормами 0,7÷1,1 м. Относительная продуктивность водосборов в результате водных мелиораций возрастет в 3,3 раза.

5. По ландшафтным группам водосборов в направлении от лесной к степной группе, при орошении и осушении соответствующих фаций с экологически безопасными нормами, тренды впитывания воды в почву во всех фациях, а подземного оттока у элювиальных и водообмена у супераквальных фациях повышаются; тренды эвапотранспирации не меняются.