Інформаційна технологія використання дренажного стоку при оцінці ефективності меліоративного режиму зрошуваних ландшафтів

Морозов В.В. - к.с. - г.н., доцент
Гайдабура Т.А. - асистент
Сутула А., Загребіна С. - студенти 4 курсу БГМФ

Впровадження інформаційних технологій в навчальний процес підготовки інженерів - гідротехніків є безумовною вимогою сучасності, одним з основних методів підвищення ефективності навчально - наукового процесу.
Дренажний стік - один з найважливіших показників меліоративного режиму зрошуваних земель. Дренажний стік являє собою відведення надлишкової гравітаційної води з ґрунтової товщі дренажною системою.
У даному випадку, дренажний стік розглядається як явище, що представляє єдність кількісної і якісної визначеності і відображає зміни, що відбуваються, в почвогрунтах, дозволяючи одержувати додаткову об’єктивну інформацію про спрямованість грунтоутворюючих процесів.
Кількісними показниками дренажного стоку є витрати і дренажний модуль, що вимірюється в л/с з 1 га, м³/га чи мм. Модуль дренажного стоку залежить, у першу чергу, від напору ґрунтових вод в середині міждренної відстані і змінюється в межах від 0,03 до 0,05 л/с з 1 га.
Якісні показники дренажного стоку відображають процеси, що відбуваються в ґрунтових водах зрошуваних масивів. Вони визначаються мінералізацією, хімічним складом дренажних вод, гіпотетичними солями і виносом солей зі зрошуваної дренованої території в т з 1 га. Мінералізація і хімічний склад дренажних вод визначаються хімічним складом ґрунтових вод і засоленістю почвогрунтів зони аерації .
Дослідженнями, проведеними в Кримському Присивашші, були отримані ряд залежностей, які відображають взаємозв'язок дренажного стоку з умовами його формування і генетичної єдності дренажних і ґрунтових вод.
Залежність модуля дренажного стоку q від напору в середині міждренної відстані DH доцільно використовувати для наближеного визначення рівня ґрунтових вод в середині міждренної відстані при відсутності спостережливих свердловин.
Гідрограф і інтегральна крива дренажного стоку можуть бути використані для прогнозів дренажного стоку і рівня ґрунтових вод.
За допомогою залежностей між складом іонів і мінералізацією дренажних вод можна з достатньою точністю визначати мінералізацію і хімічний склад дренажних вод по вмісту хлору, який легко встановлюється аналітичним шляхом.
Графіки багаторічної зміни хімічного складу і мінералізації дренажних вод свідчать про порівняльну однорідність хімічного складу дренажних вод у часі, а також про поступове зниження мінералізації. Використання таких залежностей дозволяє робити короткострокові прогнози якості дренажних вод.
У формуванні гідрохімічного стану агроландшафту на ділянках дренажу виділені чотири стадії формування гідрохімічного режиму ґрунтових і дренажних вод (за Н.І. Парфеновою).
На першій стадії (стадія I - стадія розчинення) переважними факторами росту мінералізації є розчинення солей зрошувальною водою,що проінфільтрувалася, та обмінні реакції.
На другій стадії (стадія II - стадія конвективного переносу), після переходу в розчин основної кількості легкорозчинних солей у породах зони аерації, мінералізація ґрунтових вод, а з ними і дренажних вод, знижується, тому що починається розведення ґрунтових вод прісними зрошувальними водами (конвективне переміщення солей фільтраційним потоком переважає над розчиненням).
Третя стадія формування гідрохімічного режиму (III стадія - стадія концентрування) починається за умови, що рівень ґрунтових вод тривалий час залягає неглибоко від поверхні землі (менше 1,5 - 2,0 м). Мінералізація ґрунтових вод у цей період збільшується під впливом випаровування, солі концентруються в порових розчинах порід зони аерації і переміщаються в ґрунтові води під впливом інфільтрації поливних вод.
Наступне зниження мінералізації ґрунтових і дренажних вод можливо за допомогою дренажу, посилення швидкості конвективного переносу солей фільтраційним потоком. Це IV стадія - стадія конвективного переносу.
Виділення таких стадій формування гідрохімічного режиму ґрунтових і дренажних вод необхідно для оцінки взаємозв'язку мінералізації ґрунтових і дренажних вод при контролі за спрямованістю грунтоутворюючих процесів. Подальші дослідження спрямовані на визначення типовості зрошуваних і дренованих ландшафтів півдня України для впровадження розробляємих методів.
Заключення:
1. Отримані залежності формування дренажного стоку і його якості на території Кримського Присивашшя є інформаційною основою прогнозування змін, що відбуваються в почвогрунтах.
2. Зміна мінералізації і хімічного складу дренажних вод обумовлена гідрохімічним режимом активної товщі ґрунтових вод під впливом зрошення.
3. Етапи формування хімічного складу дренажних вод збігаються з етапами гідрохімічного режиму ґрунтових вод.
4. Отримані результати доцільно використовувати в системі экологомеліоративного моніторингу зрошуваних ландшафтів.