Использование водных ресурсов бассейна реки Талас для орошения
Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан
НЕКОМЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра___«Водные ресурсы и мелиорация»
Бейсенкулова А.
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
Использование водных ресурсов бассейна реки Талас для орошения
Специальность 5В080500 - Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НЕКОМЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Гидротехника, мелиорация и бизнес
Кафедра Водные ресурсы и мелиорация
ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
на тему: Использование водных ресурсов бассейна реки Талас для орошения
Объем, стр.
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов
Приложений
Выполнил Бейсенкулова Айнур
Допущена к защите «» 2018 г.
Заведующий кафедрой Саркынов Е. С .
(подпись) Ф. И. О. )
Руководитель Жапаркулова Е. Д.
(подпись) Ф. И. О. )
Консультанты:
1
(раздел) (подпись) (Ф. И. О. )
2
(раздел) (подпись) (Ф. И. О. )
Нормоконтроль
(подпись) (Ф. И. О. )
Рецензент
(подпись) (Ф. И. О. )
Алматы 2018
НЕКОМЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет
Специальность
Кафедра
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту
(фамилия, имя, отчество)
Тема проекта (работы)
утверждена приказом по университету № от «»200__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы) «» 200__г.
Исходные данные к проекту (работе) :
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:
Перечень графического материала (при необходимости) :
Рекомендуемая основная литература
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Заведующий кафедрой СаркыновЕ. С.
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы) Жапаркулова Е. Д.
(подпись) (ФИО
Задание принял к исполнению, студент Бейсенкулова А. Б. (подпись) (ФИО)
«» 201_г.
График выполнения дипломного проекта (работы)№
п/п
Заведующий кафедрой Саркынов Е. С.
(подпись) (Ф. И. О)
Руководитель дипломного проекта(работы) Жапаркулова Е. Д.
(подпись) (Ф. И. О. )
Задание принял к исполнению, студент Бейсенкулова А. Б.
(подпись) (Ф. И. О. )
СОДЕРЖАНИЕ
ГОСТ - государственный стандарт;
НИР - научно-исследовательские работы;
К - концентрация ионов натрия в воде;
SAR - натриевое адсорбционное отношение;
SAR * - натриевое адсорбционное отношение, учитывающий дополнительный эффект от наличия кальция в почвах (США) ;
ОКН - остаточный карбонат натрия;
ПДК - предельно-допустимая концентрация;
м/с - метеостанция;
УГВ - уровень грунтовых вод;
ОПУ - опытно-производственный участок;
ППК - почвенно-поглощающий комплекс;
ГГМЭ - гидрогеолого-мелиоративная экспедиция;
рН - показатель водородных ионов;
П - прибыль получаемая с орошаемых земель, тг/га;
СП - валовая стоимость сельскохозяйственной продукции, тг/га;
Е - испаряемость, определяемая по формуле Н. Н. Иванова, мм;
t - среднесуточная температура воздуха, о С;
а - среднесуточная относительная влажность воздуха, % . ;
Т i - продолжительность межполивного периода, сут;
К - расход грунтовых вод в зону аэрации, мм/сутки;
Е о - испаряемость (эвапотранспирация), мм;
Н - фактическая глубина залегания грунтовых вод, м;
e - основание натурального логарифма;
m - параметр, учитывающий механический состав почв;
Н х - уровень грунтовых вод, равный 1 м;
Н - фактический уровень залегания грунтовых вод (Н≥1 м) ;
β max - влажность почвы, равная НВ, %;
β t -влажность почвы в момент времени t, %;
М - оросительная норма, м 3 /га;
V n - исходный запас влаги в почве на начало вегетации, который может быть использован растениями, м 3 /га;
Р в - атмосферные осадки за вегетационный период, мм;
Г - капиллярное использование грунтовых вод, м 3 /га;
И - инфильтрационные потери оросительных вод ниже корнеобитаемой толщи, м 3 /га.
ВВЕДЕНИЕ
Анализ и систематизация природно-климатических и организационно-хозяйственных условий Республики Казахстана указывают на необходимость дальнейшего развития ирригации и орошаемого земледелия. Все это, совместно с внедрением современных технологий орошения способствует получению запланированной урожайности сельскохозяйственных культур. ВО времена Советского Союза орошаемое земледелие имело ведущую роль в сельскохозяйственном производстве Казахстана. Доля орошаемых земель в пределах 5 % (2, 3 млн. га) и общей пашни обеспечивало получение более 30% всей продукции растениеводства в ценовом выражении. Однако, начиная с 90-х годов, из за экономического спада в стране, началось устойчивое снижение орошаемых площадей и следовательно сельскохозяйственной продукции получаемой с этих земель.
В настоящее время из ирригационно подготовленных 2, 3 млн. га орошаемых земель используется около 1, 4 млн. га.
Анализ динамики развития орошения в Казахстане показывает, что за последние годы произошло увеличение площадей засоленных осолонцованных орошаемых земель. Это связано с уменьшением дренированности орошаемых территории, ухудшением качества оросительных вод, снижением кальция в поглощающем комплексе, усилением соленакопления за последние годы. Поэтому более половины орошаемых земель подвергалась засолению и осолонцеванию.
Накопленный пыт эксплуатации ирригационных систем в Казахстане показал, что при эксплуатации ирригационных систем нарушается природное равновесие, ухудшается экологическая ситуация на орошаемых территориях, снижается плодородие почв. Низкая эффективность традиционных методов мелиорации обусловлена повышенными расходами оросительных вод, минеральных и органических удобрений на получение единицы сельхозпродукции, загрязнением водных источников.
Попытки защитить водные источники от загрязнения, путем использования дренажно-сбросных вод на орошение, оказались недостаточно эффективными. Опыт длительного применения минерализованных вод на орошение показал, что плодородие почв снижается, повышаются расходы воды на получение единицы продукции, ухудшается экологическая обстановка на орошаемых территориях. Низкая эффективность существующей технологии орошения подтверждается экономическими соображениями. При формировании рыночной экономики цены на технические средства и энергетические ресурсы по эксплуатации оросительных систем зачастую превышают реализационную стоимость сельхозпродукции, поэтому крестьянские хозяйства не выдерживают конкуренции и становятся банкротами.
Основной причиной снижения экологической обстановки на ирригационных системах бассейна реки Талас является регулярное загрязнение водных ресурсов маргинальными подпочвенными водами и различными стоками, которые при их использовании на орошаемых землях приводят к засолению и защелачиванию почв. В сложившейся ситуации на ирригационных системах реки Талас, где постоянно возрастает дефицит воды, необходима разработка и внедрение технологии интегрированного использования поверхностных и грунтовых вод, которая обеспечит защиту водных и земельных ресурсов от загрязнения маргинальными водами
1 ПРИРОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
Река Талас в административном отношении располагается на территории двух республик; южная часть - на территории Киргизии, северная - на территории Жамбылской области Казахстана (рисунок 1) . В пределах Кыргызской Республики расположена горная область формирования стока реки. Естественными географическими границами рассматриваемого бассейна являются на востоке пески Мойынкум, на западе горы Каратау, на юге Киргизский хребет и имеет площадь 21, 8 тыс. км2.
Рельеф
По природным условиям территорию бассейна можно разделить на три зоны:
- горная, зона формирования стока;
- предгорная, зона интенсивного освоения водных ресурсов;
- низовье, характеризующееся пустынным и полупустынным ландшафтом север-ной части Жамбылской области.
Гидрография
Водохозяйственный бассейн реки Талас формируется в межгорье хребтов Кирги-ского и Таласского Алатау на территории Киргизии. Ее дельта замыкается в песках Мойынкумы. Длина реки 558 км, из них 444 км приходится на территорию Жамбылской области. Речная сеть на равнинной части бассейна выражена слабо и представлена временными водотоками. Густота речной сети в среднем равна 0, 2 км на км 2 . Существенным элементом гидрографии являются оросительные каналы, пруды, водохранилища и Кара-су - выход подземных и возвратных оросительных вод. Прорезав выше с. Покровка узким ущельем Кировский хребет, река течет по широкой долине вдоль его подножий и выходит в районе г. Жамбыл на равнину. Ранее, самым верхним на территории Казахстана на р. Талас был гидропост Гродеково, закрытый в 1967 году. В1970 году в 15 км выше по течению был открыт пост в с. Покровка. Ниже по течению расположен гидропост в г. Жамбыл, открытый в 950 оду. Самым нижним постом являлся гидропост за плотиной Жеимбет действовавший с 1929 года.
1. 1 Климат
Характерной особенностью климата территории бассейна реки Талас является резкая температурная контрастность, неравномерность распределения осадков по годам на территории, сухость воздуха, обилие солнечного тепла. На континентальность климата существенное влияние оказывает рельеф местности. В южной горной части черты континентальности смягчены - зима здесь мягче и количество осадков больше. Пустынные равнины бассейна особенно засушливы. Лето здесь весьма жаркое. Зато зима очень сурова, что не соответствует географической широте. Средняя температура января (-11…-140С), а абсолютный минимум достигает -400С.
В пустынных и полупустынных районах средняя относительная влажность воздуха в теплый период года составляет 40…45%. При продвижении к горам относительная влажность воздуха постепенно увеличивается до 55%. Осадков в рассматриваемом бас-сейне выпадает мало - менее 200мм. В предгорных районах их выпадает несколько больше- 300мм.
По квалификации в пределах бассейна реки, охватывающего практически всю его территорию, можно выделить пять агроклиматических районов.
Район Iа. Очень сухой умеренно жаркий. Занимает север и северо-восток Сарысу-ского района. Большие площади пустынь и полупустынь используются как весенние и осенние пастбища.
Район Iб. Очень сухой и жаркий. В этом агроклиматическом районе располагается низовье реки (Сарысуский, Таласский районы) . Большая его часть используется как осен-ние и зимние пастбища.
Район II. Сухой жаркий агроклиматический район пустынных степей с годовой суммой осадков 200-300мм. Осадки теплого периода (160-180мм. ) превышают осадки хо-лодного периода. Здесь в производственной специализации выделяется овцеводство. Песковая и предпесковая зоны используются под зимние пастбища, орошаемое и богар-ное земледелие. Сюда традиционно включается южная часть Сарысуского, Таласского и Байзакского районов, почти весь Жамбылский район.
Район III. Очень засушливый район с суммой эффективных температур 3000-35000С. Годовая сумма осадков до 300 мм. Развито богарное и орошаемое земледелие с преобладанием технических культур. Сюда относится предгорная часть Жамбылского и Байзакского районов.
Район IV. Горный умеренно засушливый и умеренно жаркий агроклиматический район, расположен в южной части Киргизского хребта. Сюда входит территория южных частей Байзакского и Жамбылского районов.
Почвы
Почвенный покров бассейна реки Талас отличается большим разнообразием (ри-сунок 2), обусловленным климатической неоднородностью территории, горно-равнинным рельефом, наличием подземных вод. Основная часть земель, получившая широкое хо-зяйственное освоение, расположена в зоне низкогорий, предгорий и пустынь.
В условиях низкогорий и предгорий почвенный покров в основном представлен светло-каштановыми и сероземными почвами. Светло-каштановые почвы развиты на лессах и лессовых суглинках. Наибольшее распространение получили здесь обыкновен-ные и светлые сероземы.
В долине реки Талас развиты гидроморфные почвы, подверженные воздействию неглубоко залегающих минерализованных грунтовых вод.
На землях, расположенных в зоне пустынь, почвенный покров представлен такы-ровидными, серо-бурыми почвами. Такыровидные почвы преимущественно распростра-нены на пониженных элементах рельефа. Почвы слабопроницаемые, при намокании сильно набухают, и при высыхании превращаются в твердую массу. Пески в пределах бассейна реки занимают 20-30% земельной площади и распространены отдельными уча-стками по всей территории.
Высокая температура и низкая влажность в летнее время года предопределяет высокую интенсивность испарения влаги. При этом их максимальные показатели отмечаются в июле (рисунок 1)
Рисунок 1 - Среднемесячные показатели по испарению влаги
в бассейне рек Аса-Талас
Таблица 1 - Характеристика среднемноголетних метеоэлементов в бассейне реки Талас
2 Геология и гидрогеология
В геологическом строении верхнего гидрогеологического яруса массива в междуречье Аса - Талас участвует комплекс аллювиально-пролювиальных отложений среднечетвертичного-современного возраста с весьма сложным соотношением их литологических разностей по площади и в разрезе (рисунок 2) .
По данным С. И. Харченко, широкая (до 20-90км) полоса наклонных предгорных равнин вдоль северных склонов хребтов Киргизский и Каратау представляет собой генетически единый шлейф конусов выноса, слагающих пролювиально-равнинный пояс.
Одной из составных частей этого пояса является и конус выноса р. Талас, заполняющий впадину между горами Ичкелетау-Актау (на границе с Кыргызстаном, выше г. Тараза) и простирающийся далеко в зону предгорий, вплоть до слияния с пустынными равнинами Муюнкум [7] . По данным многих исследователей, комплекс пролювиальных отложений составляет геологическое ядро междуречья Аса-Талас, в долинах которых господствует аллювиально-равнинный пояс с преобладанием аллювиального процесса, переотложения и сортировки осадков.
Каратауский хребет представлен южной его частью. Эта часть хребта представляет сложную низкогорную систему (1800-1600м. абс. выс. ), состоящую из ряда выровненных плоскогорий, пересеченных хребтиками в северо-западном и северо-восточном направлениях [6, 8] . В их геологическом строении принимали участие осадочные, метаморфические, интрузивные породы кембрийского, силурийского, каменноугольного и юрского периодов.
Четвертичные отложения залегают на размытой поверхности неоген-палеогеновых глинистых отложений, служащих водоупором для горизонта грунтовых вод. Мощность четвертичных отложений изменяется в пределах 25-35м в краевых частях междуречья Аса-Талас до 55-60м - в его центральной части. В районе г. Тараза мощность верхнечетвертичных - современных отложений 90-120м, у с. Сарыкемер -60-70м.
В гидрогеологическом плане бассейн рек Аса-Талас в периферической части южного крыла Западно-Чуйского артезианского бассейна, верхний гидрогеологический ярус которого относится к зоне интенсивного подземного стока провинции высотно-зональных грунтовых вод.
Результаты исследований многих исследователей показали, что повсеместная дислоцированность и тектоническая нарушенность слагающих фундамент магматогенных и метаморфических пород обеспечивают исключительно благоприятные условия для формирования огромных естественных ресурсов подземных вод. В их питании участвуют атмосферные осадки, талые снеговые (ледниковые) и конденсационные воды. По их данным подземный сток изменяется в широких пределах от 100-200 мм до 300-500 мм.
По формированию грунтовых вод бассейн рек Аса-Талас можно разделить на две части: горную и подгорно-равнинную. В горной части, сложенной сильно дислоцированными породами, имеющими естественный дренаж, развиты глубокие подземные воды, циркулирующие по трещинам и водопроницаемым горизонтом, только на небольших площадях. В долинах и межувальных понижениях подземные воды дают начало родникам.
В питании грунтовых вод активное участие принимают поверхностные воды реки Талас. При этом в приходной части главенствующую роль занимает также приток грунтовых вод со стороны горного обрамления. В период до орошения главенствующим в формировании режима грунтовых вод являлся гидрологический фактор при подчиненном значении климатического фактора.
Верхний гидрогеологический ярус грунтовых вод: в аллювиальных отложениях современного верхнечетвертичного возраста (aQ III-IV ) ; в аллювиальных отложениях среднечетвертичного возраста и в эоловых отложениях современного верхнечетвертичного возраста (aQ III uQ III-IV ) . Нижний гидрогеологический ярус напорных и субнапорных подземных вод; в плиоценовых отложениях (N 2 ) конгломераты, гравелиты, алевролиты с прослоями песков; в осадочных образованиях нижнекаменноугольного возраста (С 1 ) песчаники, конгломераты, сланцы.
Рисунок 2 - Гидрогеологические разрезы междуречья Аса-Талас [7]
1. 3 Почвы и растительность
По данным С. И. Харченко, исследуемая территория относится к Северо-Притяньшаньской предгорной полупустынной провинции малокарбонатных сероземов. Основу почвенного покрова орошаемого земледелия составляют сероземы, которые подразделяются на подтипы: темные, обыкновенные и светлые.
Сероземы обыкновенные занимают преобладающую часть подгорных равнин Киргизского, Таласского хребтов и Каратау. Данный тип почв формируются под эфемерово-полынной растительностью, среди которой довольно широко распространены ячмени, костры, мятлики, чесноки, маки, эбелек и многие другие виды. Почвообразующие породы - лёссовидные суглинки и лёссы, иногда - значительной мощности (4-10м), элювиально-делювиальные, аллювиально-делювиально-пролювиальные суглинки, подстилаемые песчано-галечниковые образования [9, 10] . По механическому составу легко, средне- и тяжелосуглинистые. При этом некоторая часть из них содержит в составе значительное количество (до 15%) щебенки и хряща.
Химические данные обыкновенных сероземов свидетельствует о том, что в горизонте А содержание гумуса колеблется в пределах 1, 14-1, 75%. Количество валового азота равно 0, 120-0, 134%. Данные определения группового состава органического вещества показали, что содержание гуминовых кислот в гумусе сравнительно невелико. Отношение гуминовых кислот к фульвокислотам - 0, 8-0, 9 (таблица 2) . Основная часть гумусовых кислот связана со щелочноземельными основаниями - кальцием и магнием. Емкость поглощения этих почв невысокая и составляет 8-10 мг-экв на 100 г почвы и в преобладает катионы кальция и магния. Реакция почвенного раствора - щелочная. Все обыкновенные сероземы - карбонатные.
Валовый анализ обыкновенных сероземов показывает, что при выветривании и почвообразовании обыкновенных сероземов происходит небольшой вынос кремнезема и щелочей с верхней части профиля в нижнюю.
Относительное накопление в гумусовом горизонте окислов железа, алюминия и магния показано в таблице 3.
... продолжениеВы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
