автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Гидравлические аспекты прогнозирования и управления качеством дренажных вод

г. Р С? п

■"лет* ' • /

саикг-пзгерштай!:: госу/арстбенш:' технически г. ушвкрсигег

]]а лравг- рукописи Кряулин Константин ¡кколаевич

П!Д>АВШЕСМ!Е АСПЕКТЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ДКНШЫХ ВОД ' ',

Специальность 05.23.16-,Гидравлика и инженерная гидрология

" Автореферат 'диссертации • на соискание ученой степега кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена на кафедре шехенернкх мелиорация, гидрологии и охраны окружающей среды Санкт-Петербургского государственного технического университета.

Научный руководитель - кандидат технических нпук, доцент к.И.Иванов

Официальные оппоненты: доктор технических наук, , профессор Н.И.Хрисаков

кандидат' технических наук, доцент ЛЛ!.И.ипкян

Ведущая организация: предприятие "ленгипроводхоз"

V J7zf>

Заката состоится " 16 " иуня 1^2 г. аМ часов на

заседании специализированного совета К Обо.об.22 в Санкт-Петербургском государственном техническом университете по адресу : 195251, Санкт-Петербург, Политехническая улица, 29, гидрокорпус ауц. 2. О В »

.С диссертацией можно ознакомиться е фунцауенгальной.библиотеке университета.

Автореферат разослан " ^ " ¡992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, децент

Б.А.ДЗРГАЧ2В

'•^"^пцраалчссш аслеш прогнозирования к управления.

.ертдцА$$ая- характеристика реооты

Актуальность. Среда широкого круга проблем, с язанных с рацио-нальдам использованием водных ресурсов, наиболее острая - охрана их от загрязнения, в том.числе сбросными водами, поступающими с осуаазжх сельскохозяйственных угодий. Проблем актуальна в свяьи'е широкомас-птабной мелиорацией земель, увеличением удобрений и пестицидов, используемых на этих землях. Современная инженерная практика требует научно-обоснованных методов прогноза и управления качеством сбросни,; вод мелиоративных систем. : ■ (

Целы) данной работы является исследование и разработка модели миграции загрязняющих веществ на осушаемых сельскохозяйственных угодьях, количественная оценка химического состава сбросных вод мелио- • ративных систем'в типичных природно-хозяйственннх условиях Северо-Западных регионов страны ; разработка методики прогнозирования и управ--ления качеством вод дренажного стока.

Научная новизна работы заключается: в создании модели миграции загрязнений в потоке грунтовых вод на основания гидравлической теории неустановившегося движения грунтовых вод; в накопаении фактического материала по химическому составу сбросных вод мелиорированных земель, в том"числе о содержании остаточных количеств ядохимикатов; з обосновании принципов управления качеством еод дренажного стока.

Практическая ценность заключается в том, что полученные результаты позволяют более надежно прогнозировать химический состав сбросных вод, что повышает обоснованность водоохранных мероприятий при' проектировании и эксплуатации' мелиоративных объектов.

Внедрение'работы. Результаты исследований использованы Государственным гидрологическим институтом при разработке комплекса мероприятий по охране и оздоровлению водной системы 1ацожское озере-река Неза-Невская губа и институтом "Лекгапроводхоз" при разработке нормативна документов. '•-'-•

Апробация работы: Основные результаты исследований докл-давались и обсуждались на: I) Региональном совещании по проблемам охрани и оздоровления водных ресурсов бассейна Ладожское 'озеро-река Нева-Невская губа (г.Ленинград,'1984); 2) Всесоюзном симпозиуме "Методологические н системные проблемы охраны окружающей среда (г.Ленинград, 1984); 3) Всероссийской выставке "Комплексное использование природных ресур-

сое" (г.'Гомск, 1984); 4) Совместном заседании Проблемного Совета ао осушению и осушительным система« йшводхоза СССР и секций осушения и использование мелиорированных земель ВАШИ но опти»доаиии параметр ров осушительных и осушительно-увлажнито.пышх систем в целях повь-ле-ния продуктивности мелиорированных земель.(г.Львов, 19Ь5); 5) Всесоюзном совещании "Научное обеспечение повышения эффективности исполь зовашя мелиорируемых земель".1г..Москва, 19Ь7); б) У1 Всесоюзной конференции колодах ученых и специалистов СевШТиМ (г.Ленинград,1%7) ; 7) Совместном заседании Секции водных ресурсов и водного баланса, Ces ции русловых процессов, Научного еовЁта по проблеме "Комплексное использование и охрана водных ресурсов ГК1ГГ и научногс совета по проблеме "Гидрология" Госкомгицромета (Ленинград, I9S9J ; Ь) Всесоюзной конференции "Рациональное лрироцоиспользование в районах избыточного увлажнения" {г.Калининград, 19Ь9). • . •'

Публикации. По тем диссертации опубликовано 10 каучнь-x трупов.

Объем работы, /лссертационная работа ^обгдий объем 14с страниц) состоит из введения, 5 глав, вчводов по работе и приложений, включает 104 страниц машинописного текста, 24 рисунка, 17 таСлиц. Саисо литературы соцертит наименовании L7 из которых 4 иносгранньяс. . '

В первой главе рассматривается современное состояние вопроса: изученность отдельных 4'акторов, определяющих качестве и гадрологичес кий режим вод на осусоекых землях, а также существующие подходы к оценке и прогнозу качества вод дренажного стока осушаемых сельскохозяйственных угодий.

Согласно исследованиям Иванова L.K., Панова'3.П., Пестрякова К. шкинкиса Ц.П. и др. в Армировании качества вод дренажного стока уча твуют природные (кллл'атический,- топографический, лочзенно-геояогичес кий, гидрологически;", биологический, микробиологический, физике-хшл: чаский) и антропогенные факторы (количество, вид и сроки внесения yi рений, приеж агротехники,.конструкция .осудительной систем»').

Процесс формирования начинается в пахотном горизонте почвы, ку.! вносятся удобрения, где располагается основная .vacea корневой систе; растений к протекают биологические и микробиологические процессы. Яеиспользованнке растенияздкомпоненте удобрений, а та)»:е воднорасгв! ри;.ше продукты микробиологических и йизико-химических процессов bkhi сятся ич£ильтрационны;.:и водами из пахотного горизонта и по сло-кньч.т траекториям начинают движение к дрекам. Заканчивается, процесс феруд' вания химического состаЕа дренажного стока при поступлении грунюзы бог, v дргн/. Продолжительность гаграции веществ от г.овер;;кости почз'

до дрены может достигать нескольких'десятилетий. Таким образом, процесс формирования кзчества вод дрсначного стока явлротся сложным многофакторнгм процессом весьма продолжительны;) во времени.

В настоящее время .jo*ho выделить три подхода к оценке и прогнозу качества вод дренажного стока осушаемых сельскохозяйственных угодий.

Первый подход-использование математических мс .¿лей массопереноса, реализуемте на основании использования современных вычислительны/, средств и методов.

В развитии математического моделирования процессов миграции веществ в гьчЕигрунтз.< сле.дует отметить, работы С.Ф.Аверьянова, И.П.Айдарова, З.М.Бочевера, А.И.Будаговского, А.¡«.Глобуса, Б.Е.Клыкова, С.Б. Нерпина,'Д.М.Рекса, М.Г.Хублоряна, Б.СХерг.у.кова, В.М.Шестакова, Д.Ф.Шульгина и других отечественных и зарубежных ученых.

Для описания миграции загрязнений используются математические . модели, представляющие собой систему дифференциальных уравнений в ■ частных производных,■ описыеэидих процесс влагопереноса в ненасыценно--насыщенной тоще грунтов и процесс конвективной диффузии. Для учета ■ процессов адсорбции, жизнедеятельности микроорганизмов и растений, трансформации веществ различны™ авторами были предложены значитель-. ное количество -способов усовершенствования моделей путем введения в основные уравнения-дополнительных дифференциальных выражений и параметров. / ' , ■-."'.'■'■.

. Применительно к мелиорируемым угодьям.наибольшее внимание.уделялось созданию математических моделей массопереноса абиогенных элементов в условиях оропения. Модели гаграции биогенных элементов применительно для гумидной зоны при отсутствии орошения разработаны в значительно меньшей степени.

Достоверность прогнозов, в основном, определяется удачным выбором модели и точностью определения опытных параметров, являющихся коэф(![ициентами дифференциальных уравнений. Стремление к получения более точного' прогноза приводит к необходимости использовать более елочные математические модели, учитывающие влияние большого числа природных и антропогенных факторов. С возрастанием сложности модели уБели-кивается число опытных параметров, подлежащих экспериментальному определению, что снижает достоверность прогноза, а такте увеличивает затраты на предварительные исследования и выполнение расчетов. В силу ¡»того, математические модели широко используются в научных исследовз-' • циях и реже.в проектно-иняенерной-практике.

Второй подход - использование цанных натуршл набладешйЬ В развитии данного подхода следует, подчеркнуть-ра&отк Р.В.Барганиковой,' 1>.И.Иванова, А.А.Ксезова, В.А.Трогииэва, О.НХемякиной, Д.Б.Циприеа и .других учение. Этот подход заключается в создании ьналого-ин!ор-1*ационт,гх банков данных и статистическая обработка результатов натурных'наблюдений. При наличии значительного объема киогидетьих нг.тур-икх.наблюдений в ^ироком диапазоне сочетаний ярироцно-хозяйственккх условий даннгй подход мог бы бить признан наиболее предпочтительны.!. Однако, современный объем результатов натурных наблюдений не охватывает все многообразие природно-хозяйственнкх условий, что сущестЕенн< ограничивает возможности применения данного подхода.

Третий подход - практические расчетные катодь-. Г^имарами данног подхода является методики Э.;.'.Бредихиной, Н.К.Хрисанова и других. С»! основанк на обобченнкх результатах натурных наблгоцений и э.'ипкричеехэ описании влаго и м&ссоперсноса. Даяние кетоди, используемте в настс щее время, не всегда инеит вксокую точность, что, прегре всего, оСъя няется схематизацией описания процессов движения вод и мигравди ес-а\еств на осуиаомкх сельскохозяйственных угодиях.

В заключении главы подводятср результаты критического анализа и излагаются задачи *и кетодк денной работы.

Вторая глава поевядена теоретическим основам прогноза кондентрг ций веществ в дренахном стоке. - .

РасскЕтриЕзвтся случай, когда грунр в области й'яьтрацки однорс дзк, поверхность'грунта я водоупора гориазктсльнь', тип еоцногс литания - атасс'вг ¡г--?.» шетуааския вод и веществ с область *ил&7раоги -равнааорнзе па всей агоедцЕ поверхности грунта. 3 облаем ^кльтрациз выделяйте?: ззиа сгрдезг г. зо'ня грунтовкх вод. 3 зоне езрашш 'пикете вод проиетодк? Еер*пххглько, в зоне грунтов« вод г горизонталью: к дргне.

Для определения прояоззагельности ДБяаенйя всз^стз из' г.ахотног горизонта до зоны грун'гои-х вод, вккБления закономерностей и прхсри тгтнух ректоров прочее а поступления загрязнений ь зеку груктоЕкх з Сиза кспользоеана следующая ыатекаточесная модель:

■ д IV д Гп лу 1 мм .

где - объемная влажность грунта; 7)w - коэффициент диффу-

зивности; коэффициент влагопроводности; C($¡t) - концентрация Ьецества в поровом пространстве; Фс - коэффициент .диффузии; V(tyt) -скорость влагопереноса; р - интенсивность инфильтрации; А гл. -. Глубина грунтовых вод; у. - координата; ¿ - время. Ось направлена вниз, ее начало - на поверхности по^вы. В качестве начальных уййоййй Принято: по влажности - равновесная.эпюра, при которо-1 V l'y¡0 ) = 0 ; по концентрации: при О ^ у. jg 0,1-Агя Ctí у . ) =С* , при'о,1>kr.e <у-cíir.i. ■ Со{ч)=о. . В качестве разностного аналога модели была выбрана неявная абсолютно устойчивая схема на четырехточечном шаблоне. Для реализации модели была составлена программа для шни ЭВМ. .1

Численное моделирование показало, что в случае однократного внесения удобрений в поверхностный слой почвы и при'наличии есгес-' Ъвенйоро дйя.гумидной зоны процесса влагопереноса в динамике изменений. величины концентрации ■ на нижней границе зоны аэрации можно выде-.ЛИТЬ.три периода. Первый - концентрация не; изменяется.и соответствует фоновому значению, то есть, компоненты внесенных удобрений движутся В эоне аэрации и не поступает в грунтовые вода. Второй период - н?,ра-> отание величины концентраций, то есть:компоненты удобрений, внесенных на поверхность почвы в начальный момент первого-периода, начинают поступать в грунтовые воды. Третий период - снижение величины кон-' цейтраций. Для несорбируемых компонентов удобрений концу второго периода соответствует слой ин<|ильтрационных вод he =h<> - Ka , где ht - глубина заложения дрен&ха; Ке, -коэффициент, характеризующий садержание воды в начальный момент времени в зоне аэрации,'шпке слой Загрязненных вод. .

Применительно к'естественным услозияы Северо-Запа.дной ьонн страны при мощности зоны аэрации около I метра продолжительность каждого из периодов составляет 1-2 года- .' Т

, С учетом особенностей поступления загрязнений и их шграции в . грунтовых водах было получено одномерное дифференциальное' уравнение в частных.производных :. . . •

- . Б

v (х. i) iigdl+m , t {x; 0 пикЛ = 0

(i)

где I (x : i) - колкчестсо ьзцестйа в сечишгл потока грун-тиыл; ni ~ пористость; V/'Xjr)- горизонтальная скорость пот ox.".; X - координата. Аналитическое ропение последнего ¿равнения шхот вид

где

f(*4" Д""Г fvi*;t)dt

В ряде случаев то чет бкть кслользэь&чо приближенное решение

t(x-t) -z(xio) expl'f (к, ¿)J (а,

для практического использования полученного решения и расчетных зависимостей в условиях неустановившегося дг-кчешш грунтовых еоц на со из систематического дренагда- неос-ходиуо определить .'ушодк, on.'cv-вамцув скорость пото,-:я грунтор.кх вод. Эта гукк::ия бкла определена на основании аналитического ресекия уравнения Буссинеекз

где Н /х; t) - ткуСтт потока ; K<f - коэ&яиаент ¿яльтрацик; -коэффициент рочэотда«и. . ■■ .' '.

С увстам того, кто коза^ицие-Н" ?_лр.мк кривой- депреоск;:"'3 является практически псссогиной ьояиодкоЛ;прх вачз'яш'ч условиях: t = 0 ' Н iH(x-t) - Л (X ) и граничга-х j-сдоейяк:

X - .•: i i. t ) « МЛ. ■ .-v..-

где U доз.»^п;иент, учитква;.^!". несЬ^рЬгксггг г.сяи по вскрыт-:-

водоносного горизонта, Супо получено:

vfahKvi

.л._______________т.

где

л (Л Р /., Иг(0; с) \xptft)

К^. ' Tf- ' ЛрглУУ,

[■expf/Wtf]*

,р . . j . Is^Jiio^

Н > Ho(Q) ' Л'." Jibi*:

ïla основании полученных результатов было определено :

-J- 2РВ и /7Нг(о;»->) Л(___

IT1 Md /I {мл)г 'ЛСХРШ- /'/-

ргНЧо.-т)/ {__/ )

\[ехр (Ni), Г]г 1Щ2/

. f Гг H (0; О>) (__±

3 A/flf [¿ехр (Uf)

Аналитическое исследование невязок приближенных решений ураг;-/. ■ кий ( I ) и ( 4 ) позволило' теоретически обосновать область признания расчетных зависимостей ( 3 ) и ( 5 ). Применительно к условиям систематического древаяа приближенные ропени'я удовлетворяет практическим требованиям в песчаных и супесчаных грунтах; в суглинистых грунтах эти требования соблюдаются при глубоком залегании водоупора.

• Полученные результаты Позволили определите теоретическую'зависимость для расчета концентраций, в црзнатшом стока

• г С3рШ- С гШ expCffe,- Щ

где. С Щ - концентрация в начальный момент времени.

. Полученное уравнение 'С I ) и зависимости ( 2;3 ) м'огут быть использованы не только для рассмотренного случая, но и для рада других . фильтрационных задач, когда при движении грунтовых вод линии можно-, считать параллельными, а загрязнитель' располагается параллельно линиям тока но Есей длине потока.

Третья глава посвящена апробаций й практической интерпритации. математической модели на основании данных лабграторных исследования и численного моделирования. .

Лабораторные иселедовашя выполнялись на гидравлической установке, имитирующей половину области фильтрации реального систематического горизонтального дренажа, которая состояла из фильтрационного—-лотка и системы водного питания. Фильтрационный лоток, оборудованный системой пьезометров и дреной,' заполнялся среднезернистым песком. Система водного питания, состоящая из нэпорно-распределительного бака и капельниц с индивидуальными регуляторами расхода, позволяла регуЛи^о-

петь в широком диапазоне интенсивность водоподачи в виде дождя на .поверхность грунта. ' •

Экспериментальные исследования зашшчалиеь в мкогокрптно.м повторении циклов "лодьем-спац". В.течение фазы - "подъем" на поверх--ность грунта осуществлялась водсподача. При этом происхоцил подъем кривой депрессии. В течение фазы - "спад" подача воды не осущест-. влялась, происходил спад кривой депрессии. Ь течение фазы - "подъем" первого цикла на поверхность грунта подавался раетгор вещества индикатора; во всех иослесу^чих циклах - чистая вода. В продолжении эксперимента регулярно отбирались пробы дренажного стока и в них определялись концентрации индикатора. Калцнй эксперимент состоял из циклов с определений).) концентрации' индикатора в 150-200 пробах дре*-намного стока. '

Результаты лабораторных исследования подтвердили теоретическое обоснование общего характера содержания примеси в дренаяном сто.-:?;. Б качестве иллюстрации на рисунке показаны опытная и теоретическая динамика коныентрашй в дренажном стоке, соответотау^щая одному из экспериментов.

Численное моделирование позволило выполнить поиск и оценку приоритетных параметров, определяющих динамику концентраций в дренажном стоке! Было показано, что : в случае неустакозигтагося движения грунтовых вод для описания днна.«;ки концентраций целесообразно использовать зависимости, .соответствующие установившемуся .движению грунтовых вод,.при этом оперативность расчетов значительно-'воз-', растает, в погрешность вычислений увеличивается незначительно;'приме нительно к реальные условиям Северо-Запада стрсяь- -»таио считать, что динамика концентраций в-дронекном стоке-в большой степени зависит от величины слоя инфикьтрвционных вод и в значительно меньшей степени зависит от Е.екичккк интенсивности ик^иг.ьтрва»!.' Крог/е 'того, показано что и суряишстых грунтах, следует охи.цать Солее розуоиз^сьлу^ся дпнел-лку концентраций по сравнених: с лесчсяуми к судесчад-'.зд'грунтами ; при увеличении высоты зелетвиия дрен над Еодоупором.дкнемика концентраций сглаживается. • - :

В четвертой главе анализируются и систематизируется результаты натурных исследований гидрохимического режима сбросных вод мелиорв-тивдах систем.

Многолетние наблюдения проводились на -мелиорированных угодьях, являющихся репрезентативным по природным и хозяйственным условия;.: для Северо-Западного региона страж. Мелиоративные объекты использо

S О го /0 о О - данные опыта --данные расчета.

© V о Q'

© э ое D \

ЗООО© э©0©

цыхлоВ ! ! Ы Í ! к • ! 1 1 ! ! Iv «I 1л *>

Рис.

I. Результаты опыта .'■' I

вались под паикю (кормоовощной севооборот) и культурное пастбище.-Хозяйством-землепользователем использовались интенсивные технологии с применением значительных количеств минеральных 1до 900кг/га по действующему веществу) и органических удобрений 1до 70 т/raj. Пробы воды из открытых каналов, дренажного и поверхностного стоков отбирались в 15-20 пунктах 2-4 раза в месяц. Всего было выполнено около 7 тысяч анализов по следующим показателям: нитраты, нитрить;, аммонийное ионы, азот общий, фосфор общий, хлориды,- сульфаты, калий, натрий, кальций, магний, водородный показатель. Кроме этого, было выполнено около 400 анализов на содержание остаточных количеств II видов пестицидов.

Анализ обширного фактического материала, накопленного б результате исследований, показал, что: гидрохимический режим угодий, используемых под пашню и пастбище, резко различаются- В сбросных водах с угодий, используемых под пашню, содержание воднорастворимых веществ,. выше, чем пастбищах.Повышенную опасность загрязнения вод водотоков --иодолриемников представляют аммонийные ионы и нитраты, особенно на паане. Выявлены виды ядохимикатов, применение которых может привести к попаданию их остаточных количеств в водотоки-водоприемники (про- . метрин, рогор, пирашн,ДДВФ). Период времени, разделяющий,моменты внесения и обнаружения пестицидов в сбросных водах осушительных сис- . тем монет достигать 1-2 лет. ' ' •

В целом, гидрохимический режим, характеризуюциГ: природно-хозяй-ственные условия данного региона, имеет специфические особенности. : На основании анализ фактического материала, для проектной практики рекомендованы показатели гидрохимического рекима, характерные для'■ • ,-данных условий(таблица I).

Пятая глава посвящена обобщению;теоретических, лабораторных и натурных исследований с целью создания методики прогноза содержания, веществ в дренажном стоке, ее апробации и разработке научно-обоснованных принципов управления качеством вод в водоприемниках мелиора- . тиьных систем. ' . _

Разработанная методика прогноза содержания несорбируешго. консервативного вещества в дренаясном стоке, предусматривает выполнение следующих основных действий : -. . ■ . ,

- подготовка блока исходных данных, включающего прогностические режимы атмос^йрнога водного питания и внесения удобрений; - . •' 10 - ■ ' . '... .•;...

■ Таблица Г

Концентрации ингридиентоп н кренлдном и поверхностной стоке участков "Еариновс поле" 1лугопастбиа1Нкй севооборот) и "Старое ¿евяткино" Скормоовоцной севооборот); мг/л

СеаооСопот Ин грециенты

///' ' Щ л'о/ се' 50«" Са*

Ироначный сток

Кзрмсопсцной [0-1 [ 0, и-0 11С -10 I 70-10 '

4 0,2 120 С;. • по 30

Лугопастби^ный 3.0-1, 15-0 0.2-0 9П-70 Т, * Г, 10 -45 40-30

с , 10 0,36 ЬО 70 35

Поверхность нГ: сток

Коруоозощной 12-0 47-0 0.1-0 260-4 5-'«-6 оОс—1о 53-2

г; о 0,05 зь 21 . 90 20

Лугопастбицный Ь-0 0,05-0 73-35 22-9 54-10 17-4

1.7 т 0,01 4Б 16 20 , 8

Примечание: в числителе укапаны средние значения из максимальных и минимальных

годовых значений ; а знаменателе - средние значения из среднегодовых.

- выделение в режиме водного питания расчетных гидрологических периодов;

- определение продолжительности миграции вещества в зоне аэрации, количества и сроков его поступления в грунтовые еоды;

- расчет концентраций вещества в дренажных водах в начале (С^ ) и в конце I С** ) каждого расчетного периода по зависимостям:

Й -С.^ъ/нл

где ¿= 1,2,3, ...П - номер расчетного гидрологического йериада) 0^.1 - значение концентрации в конце ¿-/- расчетного Периода С<р - фоновое значение концентрации.

Сравнение результатов расчетов по предлагаемой 1,;-е?0Дике с ретроспективными данными натурных наблюдений' на трех разнохарактерных' производственных мелиоративных объектах и с резуйь?атамй расчетов по методике Всесоюзного научно-исследовательского института охраны вод СВНИИБД) приведено в таблице.

Участок ГОД Концентрация нитратбй, Ыг/я ,

I ■ 2 3

I 1975 I 9 0

1976 II 9 з ■•■

1977 б 7 ■ 5

1978 10 9 ' II

П ■ .1975 26. . 14 12

1976 12 10 12 ■

1977 20. II . -20

■ 1978- 20- 9 , 22 . '

Ш • 1981 52 15 49

. 1982 65 21 53 '

С » 1983 .49 ; 14 . 51 ;

1 - результаты натурных наблюдений

2 - результаты расчета по методике ВНИИВД . •

3 - результаты расчета по предлагаемой методике

В заключении главы обосновываются принципы управления качеством водк дренажного и речного стока ; рассматриваются мероприятия и оце-.нивается их эффективность по управлению качеством вод дренажного стока в конкретных условиях.

сс:юв:-ш результаты и шво/у

' I. На основании натурных исследований выполнена количественная оценка химического состава сбросных вод мелиоративных систем в типичных природно-хозяйстеенннх условиях одного.из регионов Северо-Запада страны. По ряду показателей качества сбросные воды существенно отличается от свотвстствукда: показателей'в ранее исследованных регионах.

Сбросные воды угодий, ислользуем!гх в лугог.астбшцном севообороте, представляет значительно леньвуи опасность загрязнения водотоков-водоприемников по сравнения со сброснь-ми ведами кормоовощных севооборотов. Паиб.ольиуя опасность загрязнения представляют азотосодерчащие ин-грециентк, лре.г.де всего нитраты.

2. 2а период наблюдений в сбросных водах били обнаружены остаточные количеатва четырех еидов ядохимикатов из одиннадцати применявшихся.. Препараты фосфакид, прокетри.н, пиреиин, ДЦВФ обладают значительном периодом деструкции и представляют опасность загрязнения природных вод. Ядохимикаты когут быть обнарушггы з дренажном стоке через 1,5-2,0 года после их применения.

3. Внесение удобрений на поверхность почвы, обнаружение их компонентов, а дрешйскам стоке разделяет период ьрр:лзкя равный, продолжительности ¡.пгрецяк через зону аэрация. Продолжительность итого периода б срадннх уелогяях'гате? составить 1-3 года,

■4. Па основании гидравлической тзории нзустаяозИБ-сгооя дв:г»о-пи по пучена .модель ¡.«Греции яесорбнрусг.Гк/. консер ьатмкда ьз'дестз г.ля зокн грунтовых вод е ЗЙхзсти фильтрации осу^аоиьпс сельскохозяйственное угодий., - •

5. Разреботзпа праталчзекз* ¿етодкня прогноаа кскцсмтрсций нит-ргтор о дрене'гЛя стоке осупасдая сельскохозяйственных угодий. Апро-Сгцяя методята, е?лзлнэннйя п-> •результатах нагурних наблюдений автора к аругкх иссяздов етняеЗ? на осусавхох системах,расположении* б различно прафэдно-хазяйствегяжк yc.zo~v.zA,. показала удовлетворительную сходимость расчетных и опыгдазг дгиггЕЯ.

6. Последовательность средирг гг® водности лет приводит. к стабилизации величины концентраций" нитратов в дренадаом стоке на некотором' зяачгЗэтл,. характерном для дгнногс сдатыгния приаодно-хоэяКстзснгак

* ■ ' ' 13

условий. Резкое повышение среднегодовой величины концентрации следует окидать при смене маловодного периода многоводным.

7. На аксплуатируемых осушительных системах управление качеством вод дренажного стока может быть осуществлено в результате корректировки системы удобрений с учетом водности предшествующих лет или изменения сельскохозяйственного использования площади объекта.

В. На стадии проектирования осушительной системы управление качеством вод дренажного стока заключается в обосновании параметров дренажа (глубина заложения дрен, междренное расстояние); системы удобрений (определение предельной среднемноголетней дозы удобрений, рекомендации по корректировке доз удобрений с учетом водности лет); обоснованна структуры сельскохозяйственного использования площади объекта. .

В дальнейших исследованиях необходимо продолжить: натурные исследования качества сбросных вод осушительных систем, теоретические и экспериментальные исследования процессов влаго- и иассопереноса,. • совершенствование практических методик прогноза.. Наиболее важным,.в . практическом приложении,является разработка принципов управления качеством вод, в целом, по бассейну водной системы.

Основное содержание выполненных исследований опубликовано в-следующих работах автора : . ... . ■

1. Водоохранные аспекты осушения земель.// Рациональное исполь- ' эование природных ресурсов и,охрана окружающей,среды. Д.: 1983,

вып.6, с.16-19, (в соавторстве). . ■

2. О гидравлическом факторе при формировании качества дренаж- , ного стока.// Труды КПИ. Гидравлика и инженерная гидрология. Калинин, 19Ь4 (в соавторстве). . ■

о. О выносе ядохимикатов с осушаемых земель // ЦЫ-£ГИ. Осушение и осушительные системы. Сер.2, вып.9, М.: 1964, с,1-8. (в соавторстве;

4. Метода расчетов влияния сбросных,вод на качество воды водотоков-водоприемников осушительных систем.// Материалы совместного ' заседания Проблемного Совета по осушению и осушительным системам йгнводгоза СССРвл секций осушения и-использования мелиорированных земель ВАСХНИЯ,-Львов, Львовгипрозодхоз, 1985, с.34-36 (в соавторстве).

' 5. О прогнозировании выноса ядохимикатов дренажным стоком.// Научное обеспечение повышения эффективности использования земель. М.: ВШИГл;»!, 1987, с.65-66 (в соавторстве).

14 ■.-■•',:■...■■■■'■• ■•-':•

6. О миграции загрязнений с грунтовым потоком на осушаемых землях.// Гидравлика руслоЕкх и подземных потоков, Калинин: КГУ, 19&7, с.95-100.

7. С гидравлическом аспекте прогнозирования качества вод дренажного стока.// Молодые ученые и научно-технический прогресс.д.: СеэЮТкм!, 19ЬЬ, с.75-Ы.

£. С возможности управления качеством воды в водоприемниках осусительных систем.// Рациональное природопользование в районах избыточного увлажнения. Калининград, Ц1ГГИ, 19&9, с.&2-&3 (в соавторстве).

9. Кетод прогноза качества цренапных вод.// Рациональное использование природных ресурсов и охрана окруяа^цей средн. Л.: ЛШ, 19Ь9, с.чо-47 (в соавторстве).

10. Рекомендаши по определений химического состава и количества поверхностных и дренажных вод, сбрасываемых осушительными и ороси-тольнкмл системами на территории ;!ечернсзекной зоны РСФСР.// Руководящий документ. РД-10 ИЗ РСуСР С6.01-Ь9,- Л.: Ленгипроводхоз, 19Ь9, 63 с. 1в соавторстве).