авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЛТАЙСКИЙ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Начиная со второй половины 70-х годов XX в. наблюдается потепление климата. За период с 1976 по 2006 гг. потепление для России составило 1,4°C [54]. В настоящее время ряд иссле дований направлен на изучение региональных проявлений гло бальных климатических изменений, а также изменений биокли матического агроклиматического потенциала Алтайского края.

Установлено, что реальная ландшафтная зональная граница в связи с потеплением смещается либо к северу, либо к югу от климатического рубежа (Барышникова, 2003). Трансформация климата приведет к увеличению уже имеющегося дефицита вла ги на территории Бурлинского бассейна (Алюшинская, 1974).

Согласно большинству современных прогнозов тенденция к потеплению, характерная для XX в., сохранится и в XXI столе тии. По сравнению с современным уровнем прогнозируется уве личение глобальной средней температуры к 2025 г. на 1°C [273].

Изменения климатических характеристик неизбежно приведут к изменению ресурсов речного стока, их распределению во вре мени и по территории, изменению требований к водным ресур сам, условиям эксплуатации водохозяйственных систем.

2.3. Геология Геолого-стратиграфические аспекты территории Юго-Запад ной Сибири, особенности геологического строения Алтайского края отражены в литературе [106], (Кравцова, 1959;

Малолетко, 1963;

Адаменко, 1974, 1976;

Маринин, 1991 и др.).

Геолого-стратиграфические особенности зоны влияния Бур линской ООС выявлялись в процессе инженерно-геологических изысканий институтов «Ленгипроводхоз», «Алтайгипроводхоз»

и «Алтайводпроект» и анализировались в схеме комплексного развития бассейна р. Бурлы [163-168, 254, 273].

В связи разработкой в 80-е годы ХХ в. проектов по перебро ски части стока сибирских рек на юг, в Казахстан и Среднюю Азию рядом ученых были выполнены работы по оценке рельефа Западной Сибири и геологического строения для целей мелио рации (Николаев, 1970, 1976;

Угланов, 1980, 1981). Границы распространения первых от поверхности водоупоров, границы и индексы типичных мелиорируемых комплексов мелиорируемой толщи зоны влияния Бурлинской ООС указаны на рисунке 2.3, литологические колонки типовых комплексов в зоне строитель ства Бурлинского магистрального канала – на рисунке 2.4.

Рис. 2.3. Фрагмент схематической карты распространения первых от поверхности водоупоров и мелиорируемых комплексов в зоне влияния Бурлинской ООС (Угланов, 1980):

1 – границы первых от поверхности водоупоров;

2 – границы мелиорируемых комплексов пород надводоупорной толщи;

3 – индексы мелиорируемых комплексов;

возраст пород: РZ – кристаллические породы палеозоя;

P3nk – глины некрасовской серии олигоцена;

N1pv – неогеновые глины павлодарской свиты;

N2k – неоген-нижнечетвертичные глины кочковской свиты Мелиоративная специфика определяет границы изучения и картирования обводненности и строения на глубину до водо упорных пород [175]. В начале 1-2-го бьефов Бурлинского маги стрального канала, в пределах надпойменных террас р. Оби, первым от поверхности водоупором являются кристаллические породы палеозоя (РZ), залегающие на глубинах до 30 м, сме няемые затем неогеновыми нижнечетвертичными глинами коч ковской свиты (N2k). На водоразделе глины располагаются на 100-метровых глубинах, а в долине древнего стока – на глубине 30 м от поверхности земли.

Еще одним важным понятием при рассмотрении геологиче ского строения территории для целей землепользования и ме лиорации является зона аэрации. Гидрогеологическое обследо вание зоны аэрации бассейна р. Бурлы выполнялись институтом СибНИИГиМ при обследовании Кулундинской зоны Алтайско го края (Акуленко, 1978;

Федосова, 1978).

Рис. 2.4. Типичные мелиорируемые комплексы надводоупорных пород в зоне строительства Бурлинского МК:

по материалам литологических разностей Западно-Сибирской равнины (Угланов, 1980):

1 – лёссовидные суглинки;

2 – суглинки;

3 – супеси;

4 – пески;

5 – глины;

6 – кристаллические породы;

индексы генезиса и возраста отложений:

saQ3-4 – субаэральные верхнечетвертичные и современные, saQ1-2krd – лёссовидные суглинки нижне- и среднечетвертичные краснодубровской свиты, lаQ2-3krs – озерно-аллювиальные средне и верxнечетвертичные карасукской свиты, lаQ2-3ks – то же касмалинской свиты, laQ2kl – то же кулундинской свиты, laN2 – озерно-аллювиальные неогеновые (плиоцен), PZ – кристаллические породы палеозоя Возраст и литологический состав первых от поверхности го ризонтов зоны аэрации Бурлинской ООС указан на геологиче ских картах (Адаменко, 1974, 1976;

Арефьев, 1991;

[25, 26]). В начале и до середины трассы Бурлинского магистрального кана ла четвертичные отложения представлены субаэральными от ложениями лессовидных суглинков, супесей со слоями погре бенных почв, песков, глин нижнего и среднего отдела, затем – озерно-аллювиальными песками, супесями, суглинками средне го и верхнего отдела четвертичного периода.

Бурлинский магистральный канал и котлованы под насосные станции вскрывают первые от поверхности слои четвертичных отложений. Выделенные в процессе инженерных изысканий инженерно-геологические элементы грунтов (ИГЭ) на трассе канала, а также их гранулометрический состав, состояние и фи зико-механические свойства приведены на рисунках 2.5, 2.6, в таблицах 2.1, 2.2 [53, 186, 168, 225].

Анализ геолого-стратиграфического описания типов отложе ний в зоне влияния Бурлинской ООС и магистрального канала, типичных литологических колонок зоны аэрации, геологических разрезов трассы показывает, что наличие просадочных лессовых суглинков и супесей Приобского плато, подверженных экзоген ным геологическим процессам, создаст угрозу развития водной эрозии на стенках, бермах канала и прилегающей территории.

Коэффициенты фильтрации грунтов, вскрываемых и располо женных под днищем канала варьируются в следующих преде лах: глины – 0,001 м/сут.;

суглинки – 0,1;

супеси – 0,2-0,3;

пески – 1,5-1,8 м/сут.

Пески Приобской террасы в начале трассы с коэффициента ми фильтрации 15,4-17 м/сут. обусловили необходимость проек тирования противофильтрационного экрана на первых 1,35 км, а подстилающие породы вне экрана с коэффициентами фильтра ции 0,1-1,8 м/сут. ведут к неизбежным потерям воды и подъему УГВ на прилегающих территориях.

.

, 6 6 10 10 10 10 10 10 10 195, 6 6 10 10 10 10 10 10 10 190, 130+ 6 6 6 6 6 10 10 10 185, 6 6 10 10 10 10 180, 89+ 6 6 10 10 10 175, 82+ 170, 165, 160,0 155, 13+ 23+ 150, 145,0 140, 1 135, 10 130, 125,0 120, 115, 2+ 500 500 350 150 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 3 7527' 7905' 1 2 1110 1100 2733 2897 1170 1300 Рис. 2.5. Продольный профиль 1-, 2- и 3-го бьефов Бурлинского МК [168, 224] 10 10 10 10 10 10 10 10 10e 10 10 10 10 10 10 10 10 10e 10 10 11 10 10 10 10 10 10 10 -.

10 10 10 10, 195,0 10 10 10 1 130+ 184+ 162+ 264+ 190,0 185, 180, 175, 170, 165, 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290 295 300 1330' 28 20' 508' 1310' 1024' 4808' 2926' 2035' 4440' 3340 660 1390 955 1950 1500 1266 1921 Рис. 2.6. Продольный профиль 4-го бьефа Бурлинского МК [168, 225] Таблица 2. Показатели физико-механических свойств грунтов трассы Бурлинского МК Гранулометрический состав % т/м т/м слоя 2- 10- 1-0, 0, 0,5-0, 0,25-0, 0,1-0, Объемный 0,05-0, 0,01-0, Обозначение Удельный вес, Объемный вес, вес скелета, т/м у о ск 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 4a 2 6 16 25 34 4 13 2,73 1,88 1, 4в 1 29 47 6 8 4 5 2,65 1,88 1, 4г 11 1 16 44 20 1 4 1 6а 3 8 11 10 26 14 23 2,71 2,01 1, 6б 2 8 37 26 13 3 11 2,75 1,62 1, 6в 1 11 55 15 8 5 5 2, 6г 14 57 20 3 2 2 2 2, 6’а 2 3 8 10 28 18 3 2,71 2,05 1, 6`б 1 12 47 19 8 4 9 2,69 1,87 1, 6`в 1 35 43 7 6 4 4 2, 6`г 10 3 4 44 25 4 5 1 4 2, 10а 1 2,5 13,2 24,4 31,4 5,9 2,72 1,9 1, 10б 1,4 4,8 26,8 29,9 23 3,4 10,7 2,69 1,73 1, 10в 2,73 1,99 1, 10г 2,7 2,11 1, 10е 2,67 2,07 1, 10а’ 1 2,5 13,2 24,4 31,4 5,9 21,6 2,68 1,96 1, 10б’ 1,4 4,8 25,8 29,9 23,0 3,4 10,7 2,69 2,00 1, 11а 2,74 2,00 1, Продолжение табл. 2. слоя м/сут.

кг/см кг/см Число Предел Полная Модуль трения, ности, % Показатель пористости Сцепление, фильтрации, деформации, Обозначение влажность,% текучести, % Естественная Коэффициент Коэффициент консистенции Пористость,% влагоёмкость, % Предел пластич пластичности, % донасыщенности Коэффициент во Угол внутреннего n W Wг Wn B E C Kф г W1 Wр 1 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 4a 42,0 0,74 0,74 20 27 25 17 8 0,37 140 12 0,2 0, 4в 45,0 0,83 0,97 30 31 110 26 0 1, 4г 300 33 0 6а 37,6 0,60 0,86 19 22,2 33 17 16 0,13 245 22 0,2 0, 6б 51,0 1,05 0,54 20,7 38,3 19 14 5 1,3 15 0,06 0, 6в 110 26 0 1, 6г 300 33 0 3, 6’а 35,9 0,56 0,86 17,6 20,5 34 19 15 0 250 25 0,2 0, 6`б 36,1 0,52 0,44 9,3 20,9 19 15 4 0 230 27 0,08 0, 6`в 110 26 0 1, 6`г 300 33 0 15, 10а 41,4 0,723 0,68 17 26 29 17 12 0,1 170 20 0,18 0, 10б 39 0,64 0,25 6 24 20 16 4 0 160 23 0,05 0, 10в 41,2 0,701 0,9 24 34 19 15 0,36 137 22 0,38 0, 10г 36,1 0,574 0,95 19 20 13 7 0,75 - 26 0,09 0, 10е - 0,571 - - - - - - - - 1, 10а’ 41 0,678 0,95 26 60 13 0,1 0, 10б’ 39 0,639 0,95 24 50 14 0 0, 11а 40,6 0,686 0,92 24 40 20 20 - 190 20 0,53 0, Таблица 2. Экспликация к продольным профилям Бурлинского магистрального канала Обозначения Описание слоев Суглинки легкие и средние, пылеватые бурые с лин 6а зами, прослоями глин, песков и супесей, местами карбонатизированы и ожелезены Супеси легкие и тяжелые, пылеватые, бурые, твер 6б дые с линзами, прослоями песков и суглинков, мес тами карбонатизированы и ожелезены Пески пылеватые и мелкие глинистые, желтовато 6в коричневые и серые, иногда с, прослоями суглинков, маловлажные, средней плотности Суглинки легкие и средние, редко тяжелые, пылева 10а тые, лессовидные, бурые и коричневые, полутвердые до мягкопластичных с прослоями песков и супесей Супеси легкие и тяжелые, пылеватые, лессовидные, бурые, буровато-серые, коричневато-желтые, твер 10б дые до пластичных, ожелезенные, часто с включени ем карбонатов и органики черного цвета Суглинки легкие, средние, тяжелые, лессовидные, желтовато-серые, голубовато-серые, темно-серые, бурые, тугопластичные до тяжёлопластичных, мес 10в тами карбонатизированы и ожелезены с включением органики черного цвета, иногда с небольшим коли чеством мелкой гальки, маломощными линзами во донасыщенных песков Супеси тяжелые, лессовидные, серые и буровато серые, пластичные и текучие, с прослоями торфа 10г мощностью 3-5 мм и мелких слюдинистых песков, иногда с включение гравия и мелкой гальки Пески пылеватые, мелкие, глинистые, слюдинистые;

желтые, желтовато-серые и бурые;

плотные и сред 10е ней плотности;

маловлажные, влажные и водонасы щенные;

ожелезенные с прослоями суглинков и су песей мощностью до 10 см Глины легкие, пылеватые, редко тяжелые, коричне 11а вые, серые, полутвердые до тугопластичных, часто карбонатизированы и ожелезены 2.4. Гидрогеология В гидрогеологическом отношении зона влияния Бурлинской ООС относится к юго-восточному крылу Западно-Сибирского артезианского бассейна и расположена в пределах Верхнеобско го артезианского бассейна второго порядка (Розин, 1977). Гид рогеологические условия в бассейне отличаются большим раз нообразием и сложностью. Отдельные его части существенно различаются между собой глубинами залегания подземных вод, степенью их минерализации и химическим составом, водо обильностью водоносных горизонтов и общими ресурсами воды (Трофимов, 1980).

Результаты гидрогеологических исследований Алтайского края были представлены в трудах Д.И. Абрамовича (1960), Б.Ф. Маврицкого (1962), А.М. Малолетко (1963), Е.В. Щербань (1970), Б.П. Ставицкого, В.М. Матусевича (1967), Е.В. Пиннекер (1977), П.С. Панина, Т.Н. Елизаровой (1977), Ж.И. Федосовой (1978, 1978) и др.

Гидрогеолого-мелиоративные особенности Бурлинской ООС отражались в публикациях Ю.Н. Акуленко, М.И. Рыжковского, П.А. Ляшенко, Е.Д. Кошелевой [11-13, 16]. При проектировании Бурлинской ООС для обоснования технического проекта со трудниками ЛГМИ Э.Г. Крыловым, Г.А. Скобиным были прой дены около 30 опорных разрезов на ключевых участках проек тировавшихся массивов орошения [222, 223].

На рисунке 2.7 приведено усредненное литологическое строение и гидродинамические условия для наиболее типичной территории Хабарского района в пределах Приобского плато [11, 12].

По условиям дренированности территории выделены четыре гидродинамические зоны I-IV, отличающиеся положением пье зометрического уровня (ПУ) относительно уровня грунтовых вод (УГВ).

При описании грунтовых и подземных вод бассейна р. Бурлы и зоны влияния канала исходя из стратиграфической принад лежности, генезиса, а также условий залегания водовмещающих пород, в толще мезо-кайнозойских отложений (верхний и сред ний гидрогеологический этаж) выделяются:

- водоносные горизонты: безнапорные современных отложе ний QIV;

безнапорные, иногда напорные касмалинской QII-IIIks,, карасукской QII-IIIkrs свит;

напорные кочковской свиты NI-IIk;

на порные павлодарской свиты NI-IIpv;

напорные таволжанской сви ты NI-IItv;

напорные знаменской Рzn,;

высоконапорные верхнеме ловых отложений КII сымской свиты;

высоконапорные нижне- и верхнемеловых отложений КI-II леньковской и покурской свит;

- водоносные комплексы (высоконапорные): алтымской Рat и новомихайловской Рnm свит;

верхнемеловых отложений КII ганькинской, славгородской, ипатовской, кузнецовской свит;

- воды спорадического распространения (ненапорные, верхо водка): верхнечетвертичных и современных отложений QIII-IV;

нижне- и среднечетвертичных отложений краснодубровской свиты QI-IIkrd.

В зоне влияния Бурлинского магистрального канала проис ходит закономерное распределение уровней подземных вод всех горизонтов относительно рельефа. Более высоким отметкам со ответствуют области питания, более низким – области дрениро вания потоков. В большей степени данная закономерность про является для водоносных горизонтов кайнозоя, расположенных в верхней гидродинамической зоне. Для областей питания ха рактерна выпуклость пьезометрической поверхности водонос ного горизонта и падение напора воды с возрастанием глубины скважин, которое объясняется наличием нисходящих фильтра ционных токов сквозь подстилающие водоупорные пласты. Пье зометрическая поверхность водоносного горизонта области дре нирования вогнута, и по мере возрастания глубины происходит возрастание напора и водообильности скважин из-за восходя щих фильтрационных токов через перекрывающие водоупорные породы [273].

В соответствии с гидродинамическими картами СибНИИГиМа в пределах Бурлинского магистрального канала выделяются две противоположно направленных группы потоков: Бурлинско Кулундинского междуречного массива Приобского плато и древней долины стока р. Бурлы [65]. Причем область влияния канала для потоков Приобского плато, расположенных юго восточнее водораздела, является областью питания, а для пото ков древней долины стока, расположенных северо-западнее во дораздела, – областью транзита.

Рис. 2.7. Типовые гидродинамические схемы в пределах Приобского плато (Хабарский район) [11, 12]:

1 – типовые гидродинамические зоны: I – естественно хорошо дренированная, ПУ ниже УГВ на 15-20 м;

II – естественно слабо дренированная, ПУ в диапазоне ниже УГВ на 1-15 м, и выше на 1-3 м;

III – естественно слабо дренированная, ПУ выше УГВ на 2-3 м;

IV – естественно не дренированная, ПУ постоянно выше УГВ;

литология: 2 – пески;

3 – суглинки;

4 – глины;

5 – региональный водоупор;

границы пород;

6 – разного геологического возраста;

7 – литологические;

уровни вод: 8 – грунтовых;

9 – напорных Для гидродинамических условий Приобского плато (начало канала) и именно Бурлинско-Кулундинского междуречного массива характерна его приуроченность к высоким формам рельефа, сложенным лессовидными суглинками краснодубров ской свиты QI-IIkrd с линзами и прослоями тонкозернистых и пылеватых песков. Водопроводимость пород краснодубров ской свиты низкая, чаще всего 10-50 м2/сут., коэффициенты фильтрации суглинков колеблются от 0,005 до 0,3 м/сут., пес ков – 1,0-4,5 м/сут.

Водовмещающими породами в древней долине стока р. Бур лы являются аллювиально-озерные и аллювиальные осадки кас малинской и карасукской свит (QII-III ksm + krs). Ввиду пестроты литологического состава водовмещающих пород, водопроводи мость их меняется от 10 до 700 м2/сут. Коэффициенты фильтра ции песков касмалинской свиты также колеблются в широких пределах – от 1,0 до 30 м/сут., в среднем от 5 до 10 м/сут. (Фе досова, 1978б).

Уровни грунтовых вод в 1-, 2-, 3-м бьефах канала находятся большей частью глубже 10 м;

уклоны лежат в диапазоне от 0,0008 на водоразделах до 0,01 на склонах. Скорость оттока – 1-5 мм/сут. Преобладает вертикальный водообмен. Участки пла то характеризуются весьма слабой дренированностью по причи не низкой водопроводимости пород, несмотря на глубокое зале гание грунтовых вод. По оценке Ж.И. Федосовой (1978), ороше ние в таких условиях неизбежно приведет к подъему уровня грунтовых вод и ухудшению мелиоративной обстановки. В 4-м бьефе УГВ устанавливаются на глубинах до 3 м и, в сочета нии с низкой дренированностью территории, будут влиять на гидрогеологические условия при эксплуатации канала.

За последние 50 лет, по данным гидрогеологической службы Алтайского края и Новосибирской области, отмечено периоди ческое повышение уровня грунтовых вод, регистрируемое раз в 10-15 лет [273].

2.5. Гидрология Бурлинский магистральный канал располагается в уни кальном в гидрологическом отношении месте в соответствии со своим инженерным предназначением. Он соединяет Ново сибирское водохранилище с озером Прыганским и объединя ет бассейн Оби с речным бассейном р. Бурлы, расположен ным в бессточной области Обь-Иртышского междуречья. С севера и юга территория дренируется малыми реками Мас ляиха, Крутишка и ручейно-балочными системами, впадаю щими в Обское водохранилище.

Река Обь, имеющая общую площадь водосбора 2990000 км2, в том числе в пределах края – 209500 км2, образуется при слиянии рек Бии и Катуни, пополняясь затем основными притоками ле вобережья (реки Песчаная, Ануй, Чарыш, Алей, Барнаулка, Касмала, Кучук) и правобережья (реки Чемровка, Большая реч ка, Бобровка, Лосиха, Повалиха, Чумыш, Иня и др.).

Водосборный бассейн равнинной части Верхней Оби в пре делах Приобского плато по типу русла и особенностям руслово го процесса относится к Приобскому степному району (Брюха нов, 1996). Притоки р. Оби относятся к группе рек смешанного питания: снегового, дождевого и грунтового. Летом в питании притоков, берущих начало в горах, участвуют талые ледниковые воды, а зимой реки целиком переходят на грунтовое питание.

Континентальность климата определяет такие закономерности гидрологического режима, как многоводность теплого времени года и наличие длительной межени холодного зимнего периода (Шенберг, 1996). На водомерном посту пункта Камень-на-Оби, где площадь водосбора Оби достигает 216000 км, среднегодовой расход равен 1560 м3/с. Наименьший расход 181 м3/с отмечался 21 февраля 1969 г., наибольший 13100 м3/с фиксировался 19 мая 1937 г. [25].

Водозабор в магистральный канал осуществляется из Ново сибирского водохранилища, созданного в 1959 г. для выработки электроэнергии и для поддержания судоходных глубин в ниж нем бьефе. В настоящее время оно практически потеряло свое энергетическое значение, водные ресурсы верхнего и нижнего бьефов используются для целей ирригации, водоснабжения и рекреации. Среднегодовой расход в створе гидроузла составляет 1670 м3/с, созданный напор равен 19,8 м [46, 47, 56, 245]. Мине рализация воды достигает 200 мг/л. Величины коэффициентов водообмена Новосибирского водохранилища, относящегося к водохранилищам с сезонным регулированием стока, в средние по водности годы равны 7, в маловодные – 5, в многоводные – 9-9,5 (Савкин, 2000).

Из наиболее существенных параметров влияния водохрани лища на природную среду в первую очередь следует выделить переработку берегов по протяженности водохранилища. При 400-километровой протяженности абразионных берегов и 15 км общих потерь земли до сих пор наблюдается интенсивное, без стабилизации, разрушение берегов в нижней озеровидной части водохранилища. Во вторую очередь следует отметить изменение численного и видового состава гидробионтов. Оно проявляется во вспышках численности сине-зеленых водорослей и цветении воды на обширных участках акватории водоема, из-за недоста точной очистки сточных вод городов Бийска, Рубцовска, Бар наула, достигающих акватории водохранилища и, как следствие этого, повышенного содержания биогенных элементов: азота, фосфора, железа [120]. По всей протяженности водохранилища и в его нижнем бьефе наблюдаются процессы самоочищения воды от загрязняющих веществ за счет деструкции органики и повсеместной аккумуляции токсинов гидробионтами в донных отложениях (Савкин, 2000).

Предназначением Бурлинского магистрального канала явля ется подача воды в озеро Прыганское, из которого вытекает р. Бурла. Относящаяся к рекам местного стока с площадью во досбора 12800 км2 и длиной в пределах края 489 км, р. Бурла имеет статус реки федерального значения, как и Обь [98]. Исток реки с абсолютной отметкой 220 м находится в 8 км к северо востоку от с. Долганка Крутихинского района. Устье реки имеет отметки 94 м, и в многоводные годы ее сток заканчивается в бессточном горько-соленом озере Большой Ажбулат на терри тории Республики Казахстан, а средне- и маловодные годы – в озере Большое Топольное Бурлинского района Алтайского края [25]. Уклоны реки составляют в верхнем течении 0,7%, в ниж нем – 0,13, при общем среднем уклоне 0,26%.

Основные притоки р. Бурлы: Паньшиха (левый, длина 22 км), Курья (Аксениха, левый, длина 55 км), Чуман (правый, 70 км).

Все притоки, за исключением Паньшихи, летом пересыхают.

На водосборе расположено 282 озера с общей площадью зер кала 425 км2. Встречаются обширные болота-займища. В вер ховьях река протекает по Алеусскому ленточному бору с сосно выми, осиново-березово-сосновыми и осиново-березовыми ле сами. В нижнем течении – через крупные пресные озера (Хому тиное, Песчаное, Хорошее, Кривое) и займища, где и теряет большую часть стока.

У Бурлинских озер большие по площади зеркала воды, а са ми озера мелководные, в 2-3 м глубиной, очень редко – 5 м.

Практически весь объем годового стока Бурлы накапливается в озерах. Многоводные года бывают крайне редко: 5- и 6-летние, а порой 10-летние циклы маловодных лет сменяются двумя тремя многоводными годами. В маловодные годы озера запол няются водой по цепи сверху вниз. Нижним озерам (Б. Травное, Кривое, Б. Топольное) воды не хватает. В такие годы они высы хают. Имея самое большое по площади зеркало (12 тыс. га) и по объему воды (более 300 млн м3), оз. Большое Топольное пере сыхало полностью трижды: в 1870, 1942, 1982 гг.

Река Карасук (Новосибирская область РФ) берёт начало и те чёт в широкой долине по южной части Западно-Сибирской рав нины;

теряется среди бессточных озёр. В высокую воду у с. Ка расук-Казах она соединяется через р. Чуман с р. Бурлой. Длина ее – 531 км, площадь бассейна – 11,3 тыс. км2.

Поскольку подача обской воды через Бурлинский магист ральный канал призвана решить вопросы обводнения бассейна Бурлы, остановимся на водном и уровенном режиме реки под робнее.

Особенности водного режима р. Бурлы определяются при надлежностью ее к замкнутому стоку Обь-Иртышского между речья. На посту с. Хабары «Госгидрометеослужба» ведет на блюдения за водным режимом Бурлы более 70 лет. Линейный тренд многолетних среднегодовых расходов носит убывающий характер (рис. 2.8). Интегральная кривая годового стока демон стрирует колебания водности с малым неустойчивым периодом в 5-6 или 8-9 или 10-11 лет и синусоидальную гармонику с большим периодом (рис. 2.9). С 1979 по 2007 гг. наблюдается уменьшение водности реки.

За расчетный период на нормированной интегральной кривой модульных коэффициентов годового стока выделяются 16 цик лов различной продолжительности: 8 многоводных и 8 мало водных фаз (рис. 2.10). Можно сделать вывод о том, что ряд на блюдений состоит из полного цикла колебания водности, при чем 2007 г. относится к последней маловодной фазе. Начиная с того же 1979 г. нормированная интегральная кривая модульных коэффициентов годового стока попадает в область ниже нуля.

Внутригодовое распределение среднемноголетнего годового расхода 2,50 м3/с за расчетный период найдено методом реаль ного года (Q1985 = 2,49 м3/с) и представлено на рисунке 2.11.

Q (м куб./с) Q ср. год. Q cр. мн. Линейный тренд Рис. 2.8. Изменение водности р. Бурлы по створу с. Хабары (1936-2007 гг.) с наложенным линейным трендом y = 2,436x + 4, 180 R = 0, Qi ср. год.

Qi ср. год. Линейный ( Qi ср. год.) Линейный ( Qi ср. год.) Рис. 2.9. Интегральная кривая годового стока р. Бурлы по створу с. Хабары (1936-2007 гг.) с наложенным линейным трендом ki - - - - - Рис. 2.10. Нормированная интегральная кривая модульных коэффициентов годового стока р. Бурлы по створу с. Хабары (1936-2007 гг.) Cредний по водности год Очень маловодный 1968 г.

Q ср. месячные, м куб./с Очень многоводный 1993 г.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 месяцы Рис. 2.11. Гидрограф стока р. Бурлы в створе с. Хабары (1936-2007гг.) В соответствии со СП 33-101-2003 для длинного ряда наблю дений выделяют пять интервалов водности и экстремальными являются очень многоводный год c расходом Q1993 = 8,42 м3/с (1,36% обеспеченности) и очень маловодный год Q1968 = 0,023 м3/с (98,63% обеспеченности).

По данным Государственного гидрологического института для средних и крупных рек России из-за климатических измене ний происходит увеличение водности в зимний период на 45-55% [54, с. 140]. В монографии все ряды стока разбиваются на два периода: 1931-1977 и 1978-2005 гг., ориентируясь на аномальное поднятие Каспийского моря в 1978 г., и производит ся расчет среднемноголетних значений расхода и их сравнение.

Хотя р. Бурла не является рекой средней или крупной, все же представляется интересным сравнить тенденции в ее стоке с вы явленными тенденциями по России. На рисунках 2.12 и 2. представлены среднемесячные расходы р. Бурлы по створу с. Хабары за зимние месяцы ноябрь и декабрь (1936-2007 гг.).

Если тренд за ноябрь имеет отрицательное значение, то дейст вительно, тренд за декабрь растет вверх, поэтому используя ме тодику ГГИ, имеет смысл оценить характер изменения водности для р. Бурлы. Поскольку сравнивать следует сравнимое, весь период наблюдений разбивается на два ряда: с 1936 по 1977 гг.

(42 года) и с 1978 по 2006 гг. (29 лет). Для каждого ряда рассчи тывается отдельно среднемесячные и среднегодовые значения расходов и относительное отклонение Qотн по формуле, %:

Q Q Qотн = 2 100, Q где Q2 – среднемноголетнее значение расходов за период (1979 2006 гг.);

Q1 – среднемноголетнее значение расходов за период (1936 1978 гг.).

Действительно, с ноября по апрель среднемесячные расходы увеличиваются на 50-500% за последний период (табл. 2.3), но само абсолютное изменение среднемесячного расхода в зимний период близко к нулю: от 0,07 в декабре до 0,00 м3/с феврале.

Реально ощутимое абсолютное увеличение среднемесячного расхода наблюдается в апреле – месяце паводка: 2,15 м3/с.

Таблица 2. Изменение стока р. Бурлы за выбранные расчетные периоды Среднемесячные расходы Qср. мес., м3/с Расчетный период I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Qср. год, м3/с 1936-2006 гг. 0,00 0,00 0,00 14,67 7,67 3,29 1,78 0,77 0,53 0,65 0,52 0,13 2, 1936-1978 гг. 0,01 0,01 0,02 13,30 10,83 2,87 1,11 0,55 0,37 0,40 0,27 0,05 2, 1978-2006 гг. 0,03 0,01 0,12 15,46 8,71 2,89 1,05 0,49 0,29 0,36 0,32 0,12 2, 218,4 56,4 510,5 16,2 -19,6 0,6 -5,7 -11,3 -19,9 -10,3 16,8 136,0 -0, Qотн., % 0,02 0,00 0,10 2,15 -2,12 0,02 -0,06 -0,06 -0,07 -0,04 0,05 0,07 -0, Qабс., м3/с р. Бурла - с. Хабары (ноябрь 1936-2006 гг.) 1, y = -0,0003x + 0, 1, 0, 0, 0, 0, Q ср. мес., м куб./с Линейный (Q ср. мес., м куб./с) Рис. 2.12. Среднемесячные расходы р. Бурлы за ноябрь (1936-2006 гг.) р. Бурла - с. Хабары (декабрь 1936-2006 гг.) 0, y = 0,0017x + 0, 0, 0, 0, Q ср. мес., м. куб./с Линейный (Q ср. мес., м. куб./с) Рис. 2.13. Среднемесячные расходы р. Бурлы за декабрь (1936-2006 гг.) В мае, июле, августе, сентябре, октябре за период с 1978 по 2006 гг. наблюдается падение стока на 0,02-0,07 м3/с. Среднего довые расходы за последний период также имеют тенденцию к уменьшению, что согласуется с отрицательным трендом на ри сунке 2.8. Таким образом, потепление климата пока не увеличи ло водность бассейна существенным образом, наблюдается рост паводочных расходов и небольшая тенденция к уменьшению стока в летне-осенний период.

Весеннее половодье реки длится 110-115 дней. В многовод ные и средние по водности годы скорость продвижения фронта половодья достигает 50 км в сутки, сток в этот период колеблет ся в пределах 75-95% от годового стока.

В любой год 90% объема годового стока проходит по р. Бур ле весной за 2-3 недели. С конца июня русло Бурлы пересыхает и распадается на множество отдельных плесов от истока до озе ра Малое Топольное. В нижнем течении идут большие потери весеннего стока на аккумуляцию и испарение в поймах, что вы зывает уменьшение максимальных и средних расходов полово дья по длине реки. Очевидно, что основным источником пита ния этой реки являются талые воды.

Подъем уровня воды на участке реки у с. Хабары весной до ходит до 2-3,5 м, ниже 1-2,5 м. В весеннее половодье наблюда ется резкий подъем и продолжительный спад воды, который продолжается иногда до середины июля. Продолжительность летне-осеннего периода – в среднем 128 дней, в многоводные годы – 97, в маловодные годы – 135 дней. На этот период при ходится 4-27% от годового стока. Уровни воды носят устойчи вый характер из-за повышенного грунтового питания, свойст венного данной реке.

Зимняя межень со стоком 1-0% от годового наступает 22 ок тября в маловодные годы, 12 ноября – в средние по водности годы и 12 декабря – в маловодные годы. Часты случаи сплошно го промерзания, а в период ледохода – заторы льда. Зимой река периодически промерзает на перекатах, часто образуются нале ди. Бессточный период составляет 50-150 дней. С начала ноября до середины апреля на реке ледостав. Толщина льда доходит до 1-1,5 м. В межень в верхнем течении есть питание грунтовыми водами.

Опасные гидрологические явления для бассейна р. Бурлы мо гут выражаться при пропуске весеннего паводка через сооруже ния озер-водохранилищ Песчаное, Хорошее, М. Топольное.

Наиболее подвержено наводнениям с. Хабары в период прохож дения весеннего паводка.

В целом можно сказать, что сток формируется в основном за счет талых снеговых вод, дождевые осадки дополняют снеговое питание. Грунтовое питание поддерживает сток в истоке в ме жень. В нижнем течении имеют место большие потери весенне го стока на аккумуляцию и испарение в поймах, что вызывает уменьшение максимальных и средних расходов половодья по длине реки. Эти особенности режима реки Бурлы схожи со сто ком других рек Южно-Алтайского региона на участках с рав нинным рельефом (Чураков, 1993).

Выполненный анализ водности р. Бурлы по гидропосту с. Хабары показывает, что начиная с 50-х годов XX в. наличест вует тенденция к уменьшению водности реки. Вызвано это рез ким увеличением распаханности территории водосборного бас сейна в период освоения целинных и залежных земель, а также уменьшением лесистости водосборной площади р. Бурлы.

Согласно данным многочисленных исследований прогнози руется резкое увеличение минимальных зимних расходов воды и уменьшение максимумов и объемов весеннего половодья в районах Западной Сибири. Источником напряженности в систе ме водного хозяйства р. Бурлы является хронический недоста ток естественного стока.

В 2000 г. на Алтае было заключено Бассейновое соглашение о рациональном использовании, восстановлении и охране вод р. Бурлы и сформирован бассейновый Совет для работы над проектом «Разработка и распространение системы общебассей новых природоохранных мероприятий в бассейне реки Бурла».

Институтом экологических и водных проблем Алтайского края была дана рекомендация на завершение строительства Бурлин ской оросительно-обводнительной системы [122]. По данным (Пурдик, 2001) предварительные ландшафтно-экологические исследования позволяют считать гидромелиоративное освоение бассейна р. Бурлы рациональным и перспективным подходом.

2.6. Почвенно-растительный покров В соответствии с картой почв Алтайского края, выполненной Л.М. Бурлаковой, Т.А. Пудовкиной [25], почвами территорий, прилегающих к Бурлинскому магистральному каналу, являются черноземы обыкновенные и дерново-подзолистые почвы Бур линского бора (рис. 2.14).

Рис. 2.14. Схема почв зоны влияния Бурлинской ООС [25]:

1 – дерново-подзолистые;

2 – лугово-черноземные, луговые, пойменные, часто засоленные;

3 – черноземы выщелоченные;

4 – черноземы обыкновенные;

5 – черноземы южные;

6 – темно-каштановые почвы;

7 – каштановые;

8 – солонцы и солончаки По карте почвенного районирования Алтайского края (Бази левич Н.И., Карманова И.И. и Розанова А.Н., 1959) канал в ос новной своей части проходит в подзоне обыкновенных чернозе мов Кулундинско-Приобского почвенного округа (рис. 2.15).

В первой половине канал располагается на землях почвенно го района (11) – черноземов обыкновенных среднегумусных и черноземов выщелоченных, во второй половине – в почвенном районе (13) черноземов обыкновенных малогумусных мало мощных и лугово-черноземных солонцевато-солончаковатых почв с солонцовыми комплексами и солодями.

По данным почвенного обследования на прилегающей к 1-2-му бьефам территории сформировались слабосмытые почвы [210, 211].

Для компьютерных моделей, используемых в данном иссле довании, интерес представляет информация о гранулометриче ском составе земель. В соответствии с картами гранулометриче ского состава почвы этой территории среднесуглинистые, пес чано-крупно-пылеватые (Татаринцев, 1998, 2003, 2005). Это со гласуется и с данными геологических изысканий.

Природная растительность на территории Крутихинского района видоизменена сельскохозяйственным освоением земель.

Рис. 2.15. Фрагмент карты почвенно-географических районов (Розанов, 1959):

границы: 1 – административная Алтайского края;

2 – почвенных зон;

3 – почвенных подзон;

4 – межзональных почвенных районов;

почвенное районирование: 5 – Кулундинско-Приобский почвенный округ;

6 – зона каштановых почв;

зона черноземов: 7 – подзона южных;

8 – подзона обыкновенных;

9 – номера почвенных районов, межзональные почвенные районы;

10 – дерново-подзолистые боровых ложбин древнего стока:

11 – лугово-аллювиальные пойм и низких боровых террас р. Оби Наиболее естественная растительность свойственна району соснового бора на песках ложбин древнего стока, обладающему разнообразием, обусловленным грядово-бугристым рельефом [216]. Сосны с коврами лишайников из рода Cladonia и предста вителями псаммофильной флоры (Festuca Becken, Koelena glau ca, Artemisia campestris и др.) занимают наиболее высокие и су хие места. В небольших понижениях более густого бора появ ляются мхи и встречаются лесные виды цветковых: Vaccinium vitis-idaea, Pyrola virescens, Ramischia secunda, Chimaphila um bellata, Moneses uniflor. Ниже, по склонам гряд, в сосновом лесу появляются осина и береза с покровом из папоротников и мезо фильных трав. В низинах среди боров располагаются сырые бе резняки с осиной и влаголюбивым высокотравьем (Filipendula ulma-ria, Cicuta rirosa, Carex gracilis, Phragmites communis и т.д.), тростниковые и сфагновые болота и озерки.

Дренированная густой сетью долин, балок и ложбин, слабо волнистая равнина Кулундинско-Бурлинского междуречья (10-й район южной лесостепи – колочная степь [216] и 13-й поч венный район (Розанов, 1959) отличается хорошо выраженным лесостепным ландшафтом, в котором большое участие прини мают березовые колки, развитые на серых лесных и осолоделых почвах степных микрозападин. Природные кормовые угодья представлены следующими типами: солонцеватые и солончако ватые луга на плоских террасах ложбины древнего стока (Pucc mellia tenmssima, Alope-curns lentncosus, Aneurolepidium Paboa num, A. dasystachys, LimommnGmehnii, Odontites serotina) произ водительностью 8-9 ц/га;

растительность солонцов и солончаков (Artemisia nitrosa, Festuca sulcata, Puc-cinellia tenuissima, Planta go salsa, Petrosimonia Litwinowi и др.) на низких уровнях террас с производительностью 2-3 ц/га;

разнотравно-типчаковые степ ные пастбища (Festuca sulcata, Koelena gracilis, Slipa capillata, Poa stepposa, Medicago falcala, Galium verum и др.) по склонам долинно-балочной сети производительностью 5-6 ц/га;

сильно выбитые степные пастбища по выгонам близ селений (Festuca sulcata, Carex stenophylla, Artemisia austriaca, Potentilla bifurca, Ceratocarpus arenarius и др.) производительность 3-4 ц/га;

раз нотравно-злаковые и злаково-разнотравные луга по опушкам колков и балочных лесков (Calamagrostis epigeios, Bromus incrmis, Poa angustifolia, Phlomis tuberosa, Vicia cracca, V. unifu ga, Filipendula kexapetala, Libanotis intermedia, Inula salicina и др.) с производительностью при сенокосном использовании 10-15 ц/га;

злаково-разнотравные лугово-степные пастбища и сенокосы, встречающиеся по склонам северной экспозиции и в нижней части склонов южной экспозиции производительностью при сенокосном использовании 8-10 ц/га.

Лугово-черноземные почвы с комплексами солончаков и со лонцов, прилегающие к 4-му бьефу Бурлинского магистрально го канала, имеют установившийся выпотной и десуктивно выпотной водный режим из-за близкого стояния грунтовых вод и плохой дренированности территории. Земли 13-го почвенного района будут испытывать дополнительное угнетение под воз действием будущей фильтрации воды из канала на данной тер ритории.

2.7. Природно-техногенные процессы В зоне строительства Бурлинского магистрального канала широкое распространение имеют экзогенные процессы, пред ставленные смывом почв, ветровой и овражной эрозией. Интен сивность современных эрозионных процессов (смыв, размыв, дефляция) значительная – 8-15 м3/га в год [27]. Ветровая эрозия проявляется на ветроударных склонах и на участках с лёгкосуг линистым и супесчаным механическим составом почв. Ей под вержено 15-25% пашни [99].

Сложенное легкоразмываемыми лессовидными суглинками и эоловыми супесями, Приобское плато характеризуется расчле ненным волнисто-увалистым рельефом. Такие условия способ ствуют развитию водной эрозии. Для верхних частей водораз дельных склонов характерен широкий плоскостной смыв, обу словленный стоком талых вод, в нижних частях склонов преоб ладают эрозионные формы – балки и овраги, которые возникают даже на незначительных временных водотоках. Густота и плот ность овражных форм возрастают по направлению к долине Оби от 0,5 и менее до 2,1-5,0 ед/км2 с густотой овражной сети от 0,1 и менее до 0,51-1,3 км/км2 [28].

Скорость роста оврагов на Приобском плато составляет от 2,5-4,1 м/год (Ивонин, 1983) до 2-6 м/год (Путилин, 2002). Наи более интенсивный рост их происходит в период снеготаяния или обильных атмосферных осадков. Изучение закономерностей развития оврагов, выявление их стадий и количественная оценка позволяет определять целесообразные противоэрозионные ме роприятия в зависимости от природных условий и вида антро погенной нагрузки (Зорина, 2003). По атласу природных опас ностей и рисков данная территория относится к умеренно опас ной категории (2 балла), предполагая чрезвычайные ситуации муниципального и межмуниципального уровня: сокращение площадей пашни, изменение площадей полей, потери плодо родного слоя, угроза значительных разрушений на урбанизиро ванных территориях [28].

Другой опасностью, свойственной лессовым просадочным породам Приобского плато эолово-делювиальных и эолово пролювиальных отложений краснодубровской свиты нижнего среднего плейстоцена, являются карстовые образования, кото рые встречаются довольно часто в лёссовых просадочных поро дах вдоль всего левобережья р. Оби (Трепетцев, 1959, 1959;

Ивонин, 1983;

Швецов, 1984;

Платонова, 2000). Неравномерные вертикальные деформации, возникающие при увлажнении в ес тественных условиях или при определённом напряжении, спо собствуют развитию оврагообразования и оползневых процес сов, ослабляя склоны террас, что необходимо будет учитывать при антропогенном воздействии искусственного увлажнения на лессовые просадочные породы в процессе фильтрации воды из канала.

В данном разделе далее рассмотрена территория в пределах Приобского плато, прилегающая к двум первым бьефам Бур линского магистрального канала, относящаяся к Обскому бас сейну.

Поскольку крупные овражные системы различимы на косми ческих снимках, то в качестве ГИС использовалась версия Google Earth, предназначенная для свободного пользования (http://earth.google.com). При топографическом дешифрировании цветных космических снимков спутника QuickBird компании Digital Globe UTM (GoogleMaps, 2005) были выявлены контуры четырех овражно-балочных систем. Подготовленные материалы были использованы для планирования и проведения экспедици онных работ. При реализации заключительного этапа использо вались так же результаты почвенных анализов (гранулометриче ский состав, гумус, pH водное, pН солевое) исследуемой терри тории [210-212].

Размеры оврагов № 1-4 (рис. 2.16) соразмеримы с Бурлин ским каналом, и начиная со средней части продольного профиля и ниже – значительно превосходят его по ширине.

Рис. 2.16. Нумерация овражных систем в пределах Обских террас Овраг № 1, рекультивированный по проекту, находится в хорошем состоянии (рис. 2.17). В 1984-1989 гг. был выполнен комплекс работ по оврагоукреплению: рубка мелколесья и кус тарника, срезка грунта с бортов оврага с перемещением в на сыпь оврага (1685 м3), перемещение грунта из выемки магист рального канала в засыпку оврага и уплотнение его (523250 м3), перемещение растительного грунта из отвалов МК (51550 м3).

Укрепление откосов земляного полотна произведено посевом многолетних трав механизированным способом (10 га).

Трасса канала в меридиональном направлении отсекла собой большую часть водосборной поверхности данного оврага, вер шина оврага заросла кустарником (облепихой), и можно гово рить о низкой степени активности данной формы: 0 баллов по классификации Н.Н. Родзевича (1961).

Рис. 2.17. Вершина оврага № 1, рекультивированного по проекту Овраг № 2 глубиной более 6 м, находящийся в непосредст венной близости от канала, перестал испытывать прежнее воз действие дождевых и талых вод. Но обследование вершины ов рага выявило использование его в качестве отстойников для от ходов масло-сырного завода и канализационных вод из выгреб ных ям жителей п. Крутиха. Для этих целей в вершине создан каскад водоёмов, разделенных тремя перемычками (рис. 2.18).

На момент обследования (24.07.2007) началось заполнение третьей емкости при достаточно регулярном привозе отходов в цистерне (до двух раз в 1 час). Овраг ниже по створу имеет большую ширину, по дну течет ручей, впадающий в Обское во дохранилище.

По данным Управления «Росприроднадзора» по Алтайскому краю на 27.10.2008, исполняя решение Крутихинского районно го суда от 23.06.2006, администрация Крутихинского СС пере дала два водоема отстойника в пользование ООО «Старатель»

(В.А. Захарову) на условиях содержания полей фильтрации в надлежащем техническом состоянии и выполнении работ по их обвалованию (договоры 2006, 2007 гг.).

1-й водоем 2-й водоем 3-й водоем Рис. 2.18. Каскад из трех водоемов-отстойников в вершине оврага № Вершины оврага № 3 в настоящее время отчасти засыпаны промышленным предприятием, расположенным рядом с ними (рис. 2.19). Овраг частично изменен при жилищно-гражданском строительстве, осуществленном до 1991 г. по проекту «Ороше ние в бассейне р. Бурла Алтайского края, I очередь строительст ва». Оставшаяся часть имеет большое разветвленное, лабирин товое русло, в форме каньонов, с вершинными перепадами око ло 5 м.

Рис. 2.19. Вершина оврага № Овражно-балочная система № 4 идет вдоль Бурлинского магистрального канала 6,5 км до своего впадения в р. Крутишку.

В своей нижней части имеет форму оврага с меандрирующим постоянным водотоком (рис. 2.20), с многочисленной сетью ле вобережных склоновых оврагов, лабиринтовых и каньонообраз ных (рис. 2.21).

Рис. 2.20. Овраг № На правом берегу отмечаются незначительные береговые ов раги меньшего размера и количества, оползни, береговые про моины. В районе моста на трассе «Камень-на-Оби – Новоси бирск» происходит выклинивание грунтовых вод в виде родни ков на 0,5 м выше уровня воды в ручье (рис. 2.22).

Рис. 2.21. Левобережные ветвления оврага № Рис. 2.22. Выклинивание грунтовых вод на дне оврага № В четвертичных отложениях, на глубине 4-5 м от поверхно сти наблюдаются водоносный горизонт песков мелких светло серых (мощность 100-110 см), а у подошвы склона – водоупор ный слой голубых глин (вскрытая мощность 30-40 см), форми рующих зону разгрузки.

Выпрямление русла ручья при прокладке водопропуска под мостом сопровождалось изменением русла ручья ниже по тече нию и подмывом берегов, что привело к развитию мелких оползневых деформаций на обоих бортах ручья. Наблюдаемые оползни по механизму смещения – оползни скольжения (по Д. Варнесу), по глубине захвата – мелкие (по А. Колену), по ко личеству пересекаемых слоев – инсеквентные (по Ф.П. Саварен скому), циркообразного типа, современного возраста, образо вавшиеся на современном базисе эрозии.

В средней части своего продольного профиля овражная сис тема сохраняет большую глубину от 5 до 8 м, отвесные склоны и имеет левобережные боковые ветвления в форме каньонов в северном направлении (к каналу). Общее число учтенных лево бережных оврагов на отрезке продольного профиля от вершины овражно-балочной системы до моста составляет 21 форму. На большей части ее длины по дну протекает ручей. Дно оврага за росло березами и кустарником. На бортах наблюдаются ополз невые явления, обвалы отвесных стенок, суффозия, формирова ние новых отвершков. Расстояние от оси канала до русла ручья на среднем участке длиной 3,5 км варьируется от 300 до 500 м.

В верхней части оврага глубина врезания профиля уменьша ется до 3 м и он превращается в низинную балку, заросшую де ревьями (березы, ивы, кустарник) с ручьем на дне и водоподво дящей ложбиной с березовом колком.

Согласно схеме развития водной эрозии в пространстве и во времени (Ивлев, 1985) на исследуемой территории выделены все четыре стадии (I-IV) проявления склоновых эрозионных про цессов: поверхностный смыв, поверхностный размыв, образова ние оврагов, образование русел (рис. 2.23).

Космические снимки Приобского плато (2004 г.) в разных диапазонах длин волн электромагнитного спектра позволили на уровне экспертной оценки выделить границы интенсивного по верхностного смыва почв в весенний период на южном и вос точном склоне данной территории. Береговые склоны Обской террасы имеют углы наклона до 1 и по классификации И. Брау де относятся к пологим.

Следует отметить, что контур слабосмытых черноземов вы щелоченных малогумусных среднемощных среднесуглинистых (обозначение 13 на рис. 2.23) охватывает овражно-балочную систему № 4. Канал разделил почвенный контур на две части, и очевидно, что слабосмытые черноземы по левому борту канала (относительно течения воды в канале) не испытывают прежнего воздействия талых вод с вышележащего склона.

Рис. 2.23. Водная эрозия на склонах Приобского плато в районе 1-2-го бьефа Бурлинского магистрального канала:

1 – селитебные территории, 2 – дороги, 3 – трасса канала, 4 – насосная станция, ее номер, 5 – водоемы-отстойники, 6 – овражно-балочные системы, 7 – номер овражной системы и ее индексы (* – антропогенно изменена, I-IV – стадии развития водной эрозии), 8 – площади поверхностного смыва, 9 – ручейный сток, 10 – границы почвенных контуров;

индексы почв:

11 – Ч 2c, 12 – Ч 2c, 13 – Ч 2c, 14 – Ч л2с, 15 – Ч 1л, 16 – Ч 1с, 2 В2 B2 B2 В1 В OC 17 – Cд л2с, 18 – C2-2C Присутствует дополнительный фактор, снизивший актив ность процессов водной эрозии на данной территории. Земли между овражной системой № 2 и 3, а также между овражной системой № 4 и каналом, используемые ранее под пашню, вы пали из севооборотов землепользователей и являются многолет ними залежами. Это уменьшает коэффициент эрозионной опас ности по Вервейко до 0,01 по сравнению с паром (1,00) и заня тым паром (0,50).

3. МЕЛИОРАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ 3.1. Системные проблемы мелиорации По закону РФ под мелиоративными системами понимаются «комплексы взаимосвязанных гидротехнических и других со оружений и устройств (каналы, коллекторы, трубопроводы, во дохранилища, плотины, дамбы, насосные станции, водозаборы, другие сооружения и устройства на мелиорированных землях), обеспечивающих создание оптимальных водного, воздушного, теплового и питательного режимов почв на мелиорированных землях» [192].

Мелиорация земель осуществляется посредством проведения мелиоративных мероприятий – проектирования, строительства, эксплуатации и реконструкции мелиоративных систем и от дельно расположенных гидротехнических сооружений, обвод нения пастбищ, создания систем защитных лесных насаждений, проведения культурно-технических работ, работ по улучшению химических и физических свойств почв, научное и производст венно-техническое обеспечение указанных работ [192].


По экологическим требованиям осуществление мелиоратив ных мероприятий не должно приводить к ухудшению состояния окружающей природной среды [192].

Гидромелиорация земель состоит в проведении комплекса мелиоративных мероприятий, обеспечивающих коренное улуч шение заболоченных, излишне увлажненных, засушливых, эро дированных, смытых и других земель, состояние которых зави сит от воздействия воды. В зависимости от выполняемых задач гидромелиорация подразделяется на оросительную, осушитель ную, противопаводковую, противоселевую, противоэрозион ную, противооползневую. Гидромелиорация земель направлена на регулирование водного, воздушного, теплового и питатель ного режимов почв на мелиорируемых землях посредством осуществления мер по подъему, подаче, распределению и отво ду вод с помощью мелиоративных систем, а также отдельно расположенных гидротехнических сооружений.

Над проблемами и путями усовершенствования гидромелио ративных систем юга Западной Сибири достаточно плодотворно работали ученые данного региона Л.Э. Соловьева, Н.С. Струков, В.Т. Савченко, С.Э. Бадмаева и др. [28, 63, 65, 205, 219, 220, 249, 256, 270, 271, 309].

При изучении ирригационных культур в исторической ретро спективе для выявления закономерностей в их развитии, были установлены этапы существования любой системы и обнаруже ны перерывы, вызываемые надсистемными факторами – соци альными, экономическими, политическими и т.д. (Бадмаева, 2005). Переход на новый технический уровень всегда осуществ лялся в полном соответствии с законом прогрессивной эволю ции технических объектов: недостатки прототипа (предыдущего поколения) служили критериями развития для следующего по коления систем с улучшенными техническими решениями в пределах одного физического принципа действия.

С конца XIX до конца XX вв. орошение пережило очередной этап развития: восстановление примитивных древних систем периода нерегулярного и не регулируемого орошения (лиманы) продолжилось фазой становления и совершенствования и при вело к 60-м годам XX в. к замещению конструкций самотечных систем машинными системами орошения последнего поколения.

Дождевальная техника позволила достичь точной выдачи по ливной нормы, качества и равномерность подачи распыляемого над полем дождя.

В оросительных системах объектом регулирования является влажность почвы. Ценный конечный продукт системы орошае мого земледелия – это дополнительная продукция, полученная с единицы площади по сравнению с неорошаемыми землями.

Управляющее воздействие оросительной системы на систему земледелия осуществляется через подачу потока воды по задан ному графику водопотребления в зависимости от текущих кли матических условий, культур в севообороте от поглотительной способности почвы. Оросительные системы являются водными регуляторами, потому что они регулируют водный режим почв.

Основная функция систем орошения при дождевании заключа ется в погашении возмущающего действия среды – дефицита водных ресурсов для получения заданного уровня урожайности культур в данных климатических условиях. Данная компенса ция выполняется с некоторой погрешностью разной природы.

В самом общем случае оросительные нормы рассчитываются на основе опыта прошлых лет, исследований водопотребления культур на опытных участках и данных многолетних климати ческих наблюдений и закладываются в виде программы ороше ния (Колпаков, 1981). В другом случае существующая подсис тема обратной связи (датчики влажности) контролирует пара метр влажности в настоящем времени и при достижении опре деленных порогов дефицита осуществляется полив.

Процесс орошения является источником возмущения процес сов массопереноса в почвах и подстилающих грунтах. Дискрет ный полив возбуждает, раскачивает массоперенос и при невы явленных и неучтенных закономерностях массопереноса, свой ственных конкретному орошаемому участку, может вызвать за соление, эрозию почв, заболачивание и т.д. Следует также отме тить, что непрерывный во времени полив недопустим, относит ся к категории явлений «краха системы», ибо при этом меняется генетическая природа процесса почвообразования.

В строгом смысле оросительная система не является регуля тором «водного, воздушного, теплового и питательного режи мов почв на мелиорируемых землях...» [192]. Эти параметры не контролируются «техническим объектом», потому что он не имеет конструктивных элементов, предназначенных для управ ления изменениями многочисленных переменных величин, кро ме режима влажности. Исключение составляют случаи, когда вода использовалась также в качестве растворителя и носителя минеральных удобрений. Данную функцию контроля за водным, воздушным, тепловым и питательным режимом берет на себя человек.

Таким образом, системы орошения относятся к системам ав томатизированного типа, где присутствие человека необходимо в производственном цикле. С другой стороны, системы ороше ния включены в другую систему, более высокой ступени иерар хии – систему земледелия. Дополнительные водные ресурсы, подаваемые на орошаемый массив, так или иначе приводят к неизбежному изменению параметров воздушного и теплового режимов. Использование агромелиоративных и лесомелиора тивных мероприятий, дренажа позволяет выравнивать систему до оптимального состояния.

От того, как качественно и в каком объеме выполнит специа лист функцию обработки «обратного отклика» природной среды на водные воздействия и какие средства привлечет для стабили зации и улучшения земледелия, зависит конечный результат – состояние системы в целом. Важную роль здесь играют профес сиональный уровень, реально доступные возможности и дости жения научной мысли.

Как показала практика, отсутствие обратных связей внутри системы, когда параметры на входе в систему непосредственно не связаны с параметрами на выходе (подача воды не связана с экономической эффективностью) или недостаточный контроль привели к уменьшению показателей эффективности работы сис тем и отрасли в конце прошлого столетия. Рассогласование этих параметров привело к бюджетному дисбалансу. Практически на всех оросительных системах Сибири не были достигнуты про ектные показатели эффективности (Бадмаева, 2005).

3.2. Состояние и проблемы гидромелиоративных систем на Алтае По состоянию на 01.01.2006 г. площади сельскохозяйствен ных угодий Алтайского края составляют 10,31 млн га, в том числе пашни – 6,71 млн га [200]. Две трети сельскохозяйствен ных угодий края находится в засушливой зоне. Потенциальный мелиоративный фонд земель составляет 2,7 млн га, в том числе в Кулундинской и Алейской степях – 1,6 млн га [103].

Период бурного развития мелиорации Алтая в XX в. прихо дится на 1961-1990 гг., когда были построены:

1. Кулундинский магистральный канал протяженностью 182 км и расходом 25 м3/с, подающий обскую воду в засушли вую Кулундинскую степь для Новотроицкого массива орошения на 10 тыс. га и попутного орошения на 12 тыс. га.

2. Гилевское водохранилище на р. Алей с подпорной плоти ной, водозабором и самотечным магистральным каналом про тяженностью 100 км с пропускной способностью 39 м3/с и Алейская оросительная система площадью 21,6 тыс. га с гори зонтальным и вертикальным дренажом и перспективой ороше ния 50 тыс. га.

3. Локальные оросительные системы в Кулундинской степи площадью до 1 тыс. га общим объемом площадей 50 тыс. га с использованием в качестве источника подземные воды.

Самые острозасушливые районы Кулундинской степи (Бур линский, Славгородский, Немецкий, Хабарский, Табунский, Ку лундинский, Ключевской, Михайловский, Угловский, часть Ро динского, Благовещенский, Суетский) практически не имеют надежных источников поверхностных вод. К началу 90-х годов орошаемые участки с использованием подземных вод были в каждом хозяйстве Кулундинской степи.

В Немецком национальном районе общая площадь орошае мых участков составляла около 10 тыс. га. Локальные орошае мые участки имели самую высокую эффективность использова ния в крае – в колхозе «Степной» Немецкого национального района в 1999 г. урожай сена многолетних трав составил 60 ц/га, кукурузы – 270 ц/га [103].

В этот же период проектировались еще две системы.

1. Бурлинская оросительная система с водозабором из Ново сибирского водохранилища, магистральным каналом в 30,4 км и водоподачей 36,5 м3/с по руслу р. Бурлы должна была решить вопросы обводнения бессточного бассейна р. Бурлы Кулундин ской степи. Проектными организациями ГУГНПЦ «Ленводпро ект» и ОАО «Алтайводпроект» предусматривалось орошение 55 тыс. га земель. До настоящего времени система находится в стадии строительства.

2. Барнаульская система относится к оросительным системам пригородной зоны. С 1979 г. «Алтайгипроводхоз» начал проек тировать Барнаульскую оросительную систему площадью оро шения 100,6 тыс. га, расположенную в междуречье рек Барнаул ки и Касмалы. По проекту водозабор производительностью 32,9 м3/с, размещенный на левом берегу Оби, должен был пода вать воду в водоподводящий канал длиной 11,3 км, затем через каскад двух насосных станций с водоемом-хранилищем в маги стральный канал длиной 209 км и в распределительную сеть общей протяженностью 142,4 км. Срок начала строительства был намечен в 1990 г. после завершения строительства Алей ской и Бурлинской оросительных систем.

К 1991 г. площадь орошаемых земель в крае достигала 180 тыс. га, протяженность оросительных трубопроводов – 3016 км, магистральных и распределительных каналов – 535 км.


В рабочем состоянии находилось более 1000 насосных станций и 2000 дождевальных машин.

В 90-е годы XX в. в России в системе мелиорации разразился финансовый кризис и кризис управления, в результате произош ло резкое сокращение площадей орошаемых и осушенных зе мель. К 2001 г. площадь орошаемых земель в стране уменьши лась на 26%, к 2003 г. – на 58% и составила 105 тыс. га.

Из-за резкого сокращения ассигнований на водохозяйствен ное строительство и мелиорацию земель и в связи с нарушения ми технологий ведения сельскохозяйственного производства в 1990-2000 гг. повсеместно произошло ухудшение качества оро шаемых угодий, повлекшее за собой переоценку стоимости зе мель. В конце XX в. в России комплексная реконструкция ме лиоративных систем практически не проводилась.

Сельское хозяйство Алтайского края, являясь частью хозяй ственной структуры России, испытало на себе все трудности, переживаемые государством в период реформ. За истекший бо лее чем 30-летний период показатели ввода орошаемых земель, предусмотренные вышеперечисленными проектами, не были достигнуты. До 90-х годов ХХ в. финансирование позволяло полностью поддерживать оросительные системы в рабочем со стоянии.

В 1997 г. устаревшее оборудование оросительных систем, грубые нарушения технологии земледелия на мелиорированных землях, прогрессирующие ухудшения мелиоративного состоя ния земель из-за подтопления, заболачивания, засоления вызва ли уменьшение продуктивности мелиорированного гектара в 2 раза по сравнению дореформенными годами (1986-1990 гг.).

В 2000 г. для восстановления и поддержания в рабочем со стоянии систем Алтайского края необходимо было не менее 4200 руб/га (4000 руб/га – капитальный ремонт и 200 руб/га – эксплуатация). К 2002 г. произошла выработка нормативного срока службы у 40% всей имеющейся техники (Кундиус, 2002, 2005).

По показателям развития Алтайского края за период с по 2005 гг. произошло сокращение на 500 тыс. га используемых сельскохозяйственных угодий в сельскохозяйственном произ водстве, площади залежей выросли с 5,4 тыс. га до 318 тыс. га (табл. 3.1). С 1995 по 2004 гг. количество дождевальных машин и установок сократилось с 1885 единиц техники до 516 (в 3,65 раз), к 2004 г. степень износа основных фондов составила 52,4% [200].

В соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов мелиорации сельско хозяйственных земель для проектов строительства и реконст рукции оросительных, осушительных систем моментом прекра щения проекта считается момент физического износа основной части производственных фондов [174]. Рекомендованные сроки службы мелиоративных систем приведены в таблице 3.2.

С учетом 20-25-летнего срока службы, мелиоративные сис темы, введенные в действие в период активного строительства на Алтае (1965-1990 гг.), на настоящий момент входят в стадию полного износа и требуют новых проектов реконструкции.

Строительство Бурлинской оросительной системы было на чато в 1983 г., и в 2010 г. возраст первого и второго бьефа маги стрального канала достигнет 27 лет, что вплотную приближает ся к окончанию срока службы инженерного сооружения, не экс плуатировавшегося все это время.

Еще одной проблемой для землепользователей стали высокие тарифы на энергоносители, потому имеющиеся дождевальные машины («Фрегат», «Днепр», «Волжанка») стали для произво дителей слишком энергоемкими.

Таблица 3. Показатели развития сельского хозяйства и мелиорации в Алтайском крае за 1995-2005 гг.

Ед.

Показатели 1995 г. 1996 г. 1997 г. 1998 г. 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г.

изм.

Земельный фонд на 1 января [200, с. 122] тыс.

Все с.-х. угодья 11028,6 11031,6 11026,9 11026,4 11032,5 11032,6 11030,8 11031,9 11029,4 11028,9 11026, га тыс.

Из них залежи 5,7 32,3 58,5 125,3 210,0 192,7 310,4 314,0 322,3 420,7 445, га Используемые тыс.

с.-х. угодья в с.- 10802,5 10674,6 10698,6 10692,4 9323,0 10583,8 10635,0 10569,5 10484,4 10386,8 10350, га х. производстве тыс.

Из них залежи 5,4 24,0 43,2 103,5 143,6 160,8 242,4 231,1 235,0 306,1 га Земельный фонд на 1 января [200, с. 154] Ввод в дейст тыс.

вие мелиори- 0,3 - 0,3 0,25 0,8 - 0,56 - 0,09 - га руемых земель Парк основных видов техники в сельскохозяйственных организациях на конец года [200, с. 147] Дождевальные и поливные шт. 1885 1791 … 1351 1108 971 858 753 589 машины и ус тановки Материально-техническая база сельского хозяйства [200, с. 147] Коэффициент обновления ос- % 1,7 1,1 1,1 1,2 2,0 2,9 4,0 5,6 5,7 6, новных фондов Коэффициент ликвидации ос- % 3,1 3,6 4,7 3,0 2,3 2,1 2,5 2,4 3,3 3, новных фондов Степень износа основных фон % 42,9 46,5 48,2 51,4 52,9 54 54 52,5 52,4 52, дов на конец года Таблица 3. Рекомендованные сроки службы мелиоративных систем, лет Уровни систем Виды систем межхозяйственные внутрихозяйственные Оросительные 25-30 20- открытая 20-25 15- Осушительные закрытая 45-50 40- Обводнение пастбищ 15-20 12- Препятствием для переоснащения поливной техники явилось нахождение ее на балансе хозяйств различных форм собствен ности, возникших в перестроечный период. При дисбалансе цен на сельхозпродукцию и продукцию машиностроения и без госу дарственной поддержки решить проблему обновления парка в текущих условиях нереально. Практически прекращены были работы по строительству новых мелиоративных систем, не ве лись работы по реконструкции и ремонту существующих сис тем. Из-за неисправности оросительных систем и финансовой несостоятельности хозяйств не поливается более 50% всех имеющихся на балансе орошаемых земель [103].

Немаловажной проблемой являются также большие потери воды в спроектированных в советское время системах. В на стоящее время большинство оросительных систем имеют КПД значительно ниже нормативных требований: КПД системы – 0,47-0,62;

КПД оросительной сети – 0,68-0,71 (Кундиус, 2002).

Проектирование, приводящее к таким уровням потерь, было связано с бесплатностью водных ресурсов. Отмена в 1957 г.

платы за пользование водой привела к возврату принципа бес хозяйственного использования водных ресурсов в мелиорации.

Реформы в сфере водообеспечения и водопользования в АПК значительно отстают от реформирования экономики в целом [103]. «Практически не внедряются экономические методы, во прос о платном водопользовании не находит разрешения уже многие годы несмотря на очевидность его основополагающей роли в системе экономических методов и финансовом обеспече нии водохозяйственной деятельности» [149, с. 16].

До последнего времени все водохозяйственные системы практически были собственностью государства. В результате приватизации в большинстве регионов страны до 60% напорной и дренажной сети и более 80% дождевальных машин переданы в собственность хозяйств [149, с. 16]. Обслуживающие хозяйства межхозяйственные и магистральные каналы, водозаборы и дру гие основные фонды отнесены к собственности государства и эксплуатируются государственными управлениями осушитель но-оросительных систем (УОС). Разница в источниках финан сирования приводит к тому, что государственные учреждения предоставляют землепользователям межхозяйственные и маги стральные каналы, а реальные землепользователи не использу ют в полной мере предоставляемые ресурсы.

Резкий спад в орошаемом земледелии в определенной степе ни явился результатом интенсивной критики, которой подверга лась мелиоративная отрасль в течение ряда лет. Из-за финансо вых кризисов, указанных управленческих противоречий в от расли, плодотворный опыт мелиорации и понимание роли оро шения земель как главного гаранта устойчивого земледелия в засушливой зоне были оттеснены на второй план. Задача совре менного этапа стоит в том, как сделать мелиорацию, являю щуюся важнейшим компонентом рационального ведения сель скохозяйственного производства в Алтайском крае, экономиче ски рентабельной и ресурсосберегающей отраслью агропро мышленного комплекса [148].

3.3. Гидромелиорация в зоне влияния Бурлинской ООС В бассейне р. Бурлы наибольшее развитие получили ороси тельные мелиорации, особенно в районах западной части бас сейна – Немецком, Хабарском, Бурлинском, Карасукском, кото рый до 1942 г. входил в состав созданного в 1937 г. Алтайского края.

По условиям обеспеченности сельскохозяйственных культур влагой эти административные районы расположены на границе слабозасушливой и засушливой зоны. Для природопользования этих районов орошение являлось основным средством интенси фикации земледелия, применяемым в аридных регионах, под верженных постоянным засухам, где испарение превышает ве личину атмосферных осадков в период вегетации сельскохозяй ственных растений.

Задача орошения земель в Кулундинской степи, в пределах которой расположен и бассейн р. Бурлы, впервые была сформу лирована в 30-е годы прошлого столетия. В 1932 г. рассматри вался вопрос создания на р. Оби в районе г. Камня-на-Оби Ка менского водохранилища с гидроэлектростанцией, из которого вода самотеком по сети каналов подавалась бы на орошение 2634 тыс. га Обь-Иртышского междуречья и подпитку оз. Чаны.

После развития большого промышленного узла в г. Новосибир ске институт «ЛенГидЭП» предложил строительство Новоси бирского водохранилища вместо Каменского, что и было реали зовано в 1957 г.

Постоянно повторяющиеся засухи в Поволжье ставили всю страну в 30-е годы на грань голодного кризиса. С 1933 г. начало широко осуществляться строительство оросительных систем с использованием поверхностного стока малых рек, ручьев и су хих логов, впоследствии названного в практике «орошение зе мель на местном стоке». В Бурлинском и Карасукском районах планировалось развитие так называемого «колхозного ороше ния». В 1937 г. здесь предусматривалось построить 264 пруда и создать 5450 га колхозного орошения. В 1942 г. Госплан СССР, продолжая выполнение взятого курса, выделял Алтайскому крайисполкому 1,0 млн руб. из военного бюджета страны на развитие колхозного орошения при условии выполнения работ силами колхозов. Но поскольку навыки орошения земель в соз данных колхозах отсутствовали, колхозное орошение развитие не получило.

В 1955 г. институт «Ленгипроводхоз» составил полный проект орошения Кулундинской степи, в том числе и районов бассейна р. Бурлы. Было предложено для орошения использовать различ ные источники: воды рек Оби и Иртыша, местный сток, подзем ные и грунтовые воды. Из намеченных по проекту 6011 га оро шаемых участков в 1968 г. фактически были построены 349 га с комбинированной сетью из трубопроводов и временных оросите лей для дождевальных машин ДДН-45 в хозяйствах «Устьян ский», «Песчанский», «Хорошинский», «Бурлинский», «Калачин ский», «Сибирь». Водозабор в том числе осуществлялся и из озер Бурлинской системы: Хомутиное, Песчаное;

М. Топольное и др.

В совхозе «Хорошинский» по проекту института «Сибгипросель хозстрой» велось строительство оросительной сети на площади 94 га. В результате, по состоянию на 01.01.69 г., в хозяйствах на территории бассейна было только 371 га орошаемых земель, из них в Карасукском районе – 247 га.

В 1975 г. институт «Ленгипроводхоз» разработал техниче ский проект «Орошения в бассейне р. Бурлы Алтайского края»

со схемой орошения 55 тыс. га. По проекту было начато строи тельство Бурлинской оросительной системы и магистрального канала, превратившееся в долгострой.

Следует отметить закономерность в этой деятельности: ре альные площади орошения в бассейне р. Бурлы при реализации проектов получались меньше запланированных, и все предла гаемые проекты были так и не доведены до завершения. Таким образом, было затрачено много ресурсов на проектирование, ко торое реализовывалось не в полной мере.

Более успешно обстояли дела в орошении с использованием подземных вод в качестве источника. В 1945-1947 гг. Ф.С. Боя ринцев предложил проект орошения Кулундинской степи под земными водами. В 70-х годах с массовым внедрением в прак тику шнекороторного бурения скважин передвижными мобиль ными буровыми станками резко возросло количество пробурен ных скважин. С инженерной точки зрения была разработана ус тойчивая схема водозобора и водоподачи. Успешность данного метода является следствием его локальности, что обеспечивало соответствие возможностей хозяйств с их потребностями и при водило к обслуживанию реальных потребностей хозяйств.

На территории Немецкого национального района за послед ние 10-15 лет на нужды орошения работают в среднем за один год 160-170 скважин, из них глубиной от 20 до 100 м – 130, глу биной от 100 до 300 м – 20, глубиной от 500 до 800 м – 30 сква жин. Верхние водоносные горизонты глубиной до 300 м экс плуатируются уже более 30 лет.

Площадь сельхозугодий в Немецком районе за годы реформ почти не сократились на фоне общего по краю сокращения площадей обрабатываемых земель в 2 раза (Кундиус, 2005). За годы реформ в районе также сохранились оросительные систе мы несмотря на монопольный рост цен на электроэнергию и вы соких затрат на добычу подземных вод кочковской и красно дубровской свит. В последние годы проявилась тенденция к ис тощению дебита скважин и сработке динамического и статиче ского горизонтов и при возделывании многолетних трав в по следние годы не удается соблюдать режим орошения.

Наряду с количественным ухудшением состояния подземных вод на территории Немецкого национального района происхо дит их качественное ухудшение, проявляющееся в подаче под земных вод с нарастанием их минерализации. По данным Ал тайской ГГМП, количество площадей с использованием воды с минерализацией до 1 г/л уменьшается ежегодно в среднем на 110 га (с 9908 до 9790 га в 2002-2003 г.). Возросла подача под земной воды с минерализацией 1-2 г/л с 2475 га (2001 г.) до 2528 га (2002 г.) за счет повышенного содержания в ней хлори дов и бикарбонатов натрия.

На 01.02.1989 г. площади орошения в зоне влияния Бурлин ской ООС составляли: в Крутихинском районе – 2196 га, Пан крушихинском – 0, Хабарском – 4020, Бурлинском – 2196, Слав городском – 9669 га. По данным управления статистики Алтай ского края, по состоянию на 01.01.2002 г. на балансе хозяйств в районах бассейна р. Бурлы находилось 19140 га орошаемых зе мель [273], на 01.01.2006 – 19210 га (табл. 3.3), 01.01.2007 – 19420, на 01.01.2008 – 17519 га.

Распределение площадей между тремя районами бассейна за 2002, 2006-2008 гг. приведено на рисунке 3.1. Площадей ороше ния в Крутихинском и Панкрушихинском районах нет.

Все 24 хозяйства в бассейне р. Бурлы, имеющие орошаемые земли, используют их для производства кормовых культур – многолетних и однолетних трав на сено, кукурузу на силос. В последние годы некоторые хозяйства поливали яровые зерновые культуры для выращивания зерна на фураж. Урожайность зер новых на поливе достигает 40-50 ц/га. В средний по величине осадков год 50% обеспеченности на орошение действующих орошаемых участков используются 45,0 млн м3 воды.

Таблица 3. Площади орошения Бурлинского бассейна на 01.01.2006, га Наименование сель- Многолет- Сельско № Общая скохозяйственных Пашня ние насаж- хозяйствен п/п площадь предприятий дения ные угодья Бурлинский район ЗАО «Агротехс 1 295 295 - Алтай»

2 ФГУП «Бурлинский» 528 528 - СПК «Новоандреев 3 420 420 - ский»

4 ФГУП с-з «Мирный» 411 411 - 5 СПК «Ореховский» 1022 1022 - 6 СПК «Песчанский» 585 585 - 7 СПК «Лесной» 613 613 - 8 СПК «Устьянский» 798 798 - ФГУП «Тополин 9 280 280 - ский»

Коллективные огоро 10 24 24 - ды ИТОГО 4976 4976 Немецкий национальный район 1 К-з «Алтай» 662 662 - 2 К-з им. К. Маркса 1070 1066 - 3 К-з им. Кирова 2192 2169 5 4 К-з им. Ленина 1194 1182 - 5 К-з «Москва» 853 845 - 6 К-з «Победа» 1583 1577 - 7 К-з «Степной» 1728 1715 - 8 К-з им. Тельмана 826 826 - 9 К-з им. Чкалова 458 458 - 10 К-з «Шумановский» 948 944 - 11 К-з им. Энгельса 1009 1007 2 ИТОГО 12523 12451 7 Хабарский район 1 СПК «Ильинский» 456 456 2 ОАО им. Анатолия 298 298 3 СПК «Топольное» 534 529 5 4 СПК «Свердловский» 493 493 ИТОГО 1781 1776 5 ВСЕГО 19280 19203 га 12000 12383 4976 4976 4000 1776 1776 год 2002 2006 2007 Бурлинский район Немецкий район Хабарский район Рис. 3.1. Балансовые площади орошения в бассейне р. Бурлы, га Существует большая разница между урожайностью культур в даже относительно благоприятных по климатическим услови ям годах на поливаемых участках и на богаре (5,96 т/га в срав нении 0,8-2,1 т/га урожайности многолетних трав, Немецкий район, 2000 г.). Наивысшая урожайность кормовых культур на поливе достигала в засушливые годы следующих величин: мно голетние травы на сено 7,63 т/га, однолетние травы на зеленый корм – 16,52, кукурузы на силос – 23,61 т/га. Эксплуатационные затраты на полив составляли 1684-2100 руб/га.

Высокая стоимость минеральных удобрений и отсутствие в хозяйствах достаточных оборотных средств на момент полива не позволяют использовать химическую мелиорацию в данном регионе в достаточной мере. Из-за малых доз минеральных удобрений при поливе кормовых культур (до 40 кг на 1 га) хо зяйства не получают возможную максимальную урожайность кормовых культур на поливе и тем самым создают предпосылки для деградации почв орошаемых участков.

В техническом отношении наиболее применяемой до по следних лет дождевальной машиной была низконапорная дож девальная установка ДКШ-64 «Волжанка», но охватившее Рос сию в последнее десятилетие хищения цветных металлов свело численность этих дождевальных установок с нескольких сотен до одного – двух десятков. В последние годы начался процесс реконструкции оросительных систем с переводом их на полив низконапорными самоходными дождевальными установками кругового действия «Фрегат».

3.4. История проектирования Бурлинской ООС и строительства МК Начало проекта «Орошение в бассейне р. Бурла Алтайского края» относится к 1955 г., когда институт «Ленгипроводхоз» со ставил полный проект орошения Кулундинской степи и присту пил к гидрогеолого-мелиоративным изысканиям в бассейне р. Бурлы.

В качестве государственного заказчика Бурлинской водной системы выступал Минсельхоз России, функции которого в Ал тайском крае осуществляет ФГУ дирекция «Алтайводмелиовод строй». Генпроектировщиком сейчас выступает ОАО «Алтай водпроект» (название ранее – «Алтайгипроводхоз»), исполняю щий функции генеральной проектной организации с 1982 г. До 1991 г. генеральной подрядной организацией являлся трест «Каменьводстрой» объединения «Алтайводмелиорация» Мин водхоза РСФСР, с 2002 г. объединение ОАО «Слава», располо женное в г. Камень-на-Оби.

В 1983 г. «Каменьводстрой» приступил к выполнению работ первой очереди строительства, в рамках которой началось воз ведение Бурлинского магистрального канала (рис. 1.3). Проект пересматривался несколько раз в связи с необходимостью об новления запроектированной устаревшей дождевальной техни ки.

Утвержденный заново в 1989 г. технический проект 1-й оче реди имел площадь орошения 9224,6 га (нетто), в том числе в Крутихинском районе – 6178 га, в Бурлинском районе – 2297,7 га, Хабарском районе – 749 га. Предусматривалось при менение дождевальной техники: «Фрегат» – 80 шт., «Кубань» – 12, «Днепр» – 4 шт. Общая стоимость строительства составляла 90589,24 тыс. руб. в ценах 1989 г. [253].

Планируемая проектная рентабельность 1-й очереди в 61% достигалась только, если общая площадь полива нетто состав ляла 9224,6 га в хозяйствах Крутихинского, Бурлинского, Ха барского районов [253, с. 84]. Данная рентабельность получа лась при следующих значениях прироста урожая культур на орошаемых землях: 21 ц/га для зернофуражных (с 13 до 34 ц/га);

205 ц/га для кукурузы на силос (с 145 до 350 ц/га);

47 ц/га для многолетних трав на сено (с 18,9 до 66 ц/га);

224 ц/га для много летних трав на зеленый корм (с 96 до 320 ц/га);

83 ц/га для мно голетних трав на сенаж (с 52 до 135 ц/га).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.