Имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна с использованием аэрокосмической информации

Садати Нежад Сейед Джавад

Гидравлика и инженерная гидрология

автореферат диссертации по строительству, 05.23.16, диссертация на тему:Имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна с использованием аэрокосмической информации

кандидата технических наук: Садати Нежад Сейед Джавад
город: Москва
год: 2003
специальность ВАК РФ: 05.23.16

Диссертация по строительству на тему «Имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна с использованием аэрокосмической информации»

Автореферат диссертации по теме "Имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна с использованием аэрокосмической информации"

На правых рукописи

ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ВОДНО-СОЛЕВОГО БАЛАНСА РЕЧНОГО БАССЕЙНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

05.23.16-гидравлика и инженерная гидрология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена на кафедре гидрологии, метеорологии и регулирования стока в Московском Государственном Университете Природообустройства.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Научный консультант доктор геолош-менералогически наук, с.н.с

Официальные оппоненты: доктор технических наук кандидат технических наук

Ведущая организация: Ф Г У П " СНЦ Госэкомелиовод"

Защита диссертации состоится «^5» июня_2003 г. в «¿2.» часов на заседании диссертационного совета Д 220.045.02 в Московском государственном университете Природообустройства в аудитории 201/1 по адресу: 127550, Москва, ул.Прянишникова, 19.

Исмайылов Г.Х. Объедков ЮЛ

Болтов М.В. Раткович ЛД

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Отзывы и замечания в двух экземплярах просим направлять по адресу университета.

Автореферат разослан «^¿7» цим.^ 2003г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

"Ti ¿5o' з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из главных задач современной гидрологии является анализ и оценка реакции водных ресурсов на изменение ландшафтных, гидрометеорологических и водохозяйственных условий речного бассейна. Количественная оценка влияния хозяйственной деятельности на сток рек представляет собой очень сложную задачу, так как в пределах речного бассейна одновременно действует большое число антропогенных факторов. Действие этих факторов накладывается на естественные колебания речного стока, амплитуда которых обычно превышает величину антропогенных изменений. В связи с этим существующие оценки влияния тех или иных факторов антропогенной деятельности на водные ресурсы нередко разноречивы и не всегда увязаны с общими закономерностями формирования гидрологического режима различных регионов.

Решение задачи оценки антропогенного воздействия на водные ресурсы наиболее актуальна для тех регионов и речных бассейнов, где уже сейчас или в ближайшем будущем имеет место дефицит водных ресурсов. К числу таких регионов относится и территория Исламской Республики Иран. Возобновимые водные ресурсы Ирана оцениваются в 130 км3/год, в том числе поверхностные воды (речной сток) 105 км3/год и подземные 25 км3/год. Из используемых в настоящее время (2000 г) 87,5 км3/год воды 83,5 км3/год (94%) приходится на долю сельского хозяйства и, прежде всего, на орошаемое земледелие. Орошаемые земли занимают 7,5 млн. га и в силу своей высокой продуктивности играют доминирующую роль в производстве продуктов питания и сырья для промышленности.

Такие масштабы развития орошения и использования водных ресурсов Ирана приводят в первую очередь к изменению водно-солевого баланса и режима орошаемой территории. При этом орошение нередко приводит к негативным экологическим последствиям. Происходит заболачивание и вторичное засоление орошаемых земель, сокращается водность рек, повышается минерализация речных вод. Все эти проблемы могут быть . проанализированы в рамках решения задачи оценки влияния орошаемого земледелия на водные ресурсы. Набор информационных технологий и методов такого рода оценки крайне ограничен, поэтому разработка соответствующего инструментария оценки влияния орошения на водные ресурсы является крайне необходимой.

Таким образом, актуальность разработки имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием на основе объединения традиционных методов гидрологии орошаемых земель и возможностей современных вычислительных средств является весьма актуальной.

i ! ОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 1 БИБЛИОТЕКА i

имитационной модели баланса для оценки влияния комплекса природных и антропогенных факторов на водные ресурсы.

Достижение данной цели потребовало решения следующих задач:

анализ закономерностей формирования водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием;

оценка возможностей дистанционного зондирования состояния природной среды при водобалансовых исследованиях;

разработка методов оценки составляющих водно-солевого баланса с учетом процессов водо-солеобмена в системе «атмосфера - земная поверхность - зона аэрации - фунтовые воды»;

построение имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна, разработка алгоритмического и программного ее обеспечения;

апробация разработанной модели водно-солевого баланса на примере одного из речных бассейнов аридной зоны;

исследование влияния комплекса ресурсосберегающих и средозащитных мероприятий на водные ресурсы.

Методика и объект исследований. Методологической основой работы является системный подход к оценке влияния природно-хозяйственных факторов на формирование водно-солевого баланса речных бассейнов с развитым орошаемым земледелием. При этом используются принципы и методы, разработанные российской школой водно-балансовых исследований (М.И. Львович, В.Г. Андреянов, С.И. Харченко, И.А. Шикломанов, И.П. Айдаров, А.И. Голованов, В.И. Бабкин и др.).

В качестве объекта исследований выступает территория равнинной части Ферганской долины в бассейне р. Сырдарьи.

Научная новизна работы. Заключается в разработке имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием, позволяющей более обоснованно подойти к решению проблемы выбора варианта развития водно-ресурсной системы речного бассейна на основе учета динамики составляющих водно-солевого баланса и показателей хозяйственного использования водных ресурсов на фоне меняющейся гидролого-водохозяйственной обстановки в бассейне.

Обоснована и практически подтверждена система информационного, алгоритмического и программного обеспечения разработанной имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна. Ее параметризация и верификация показали практическую применимость, а проведенные численные эксперименты позволили дать оценку влияния комплекса ресурсосберегающих и средозащитных мероприятий на водно-солевой баланс орошаемой территории и русловой сток дренирующей ее реки.

Достоверность научных положений. Обоснована большим объемом исходной гидрометеорологической информации, ее статистическим анализом, а

также сопоставимостью получаемых по предлагаемым расчетным зависимостям результатов с материалами независимых фактических наблюдений.

Практическая значимость. Разработанная имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна, предназначенная для оценки влияния орошаемого земледелия на водные ресурсы речного бассейна, может служить одним из инструментов обоснования принятия решений по рационализации водо-землепользования в речных бассейнах аридной зоны, в том числе и в бассейнах Исламской Республики Иран.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на второй и третьей международной конференциях "Сельское хозяйство и природные ресурсы", Москва 2001, 2002гг., на девятом семинаре Иранских студентов в Европе "Сельское хозяйство и окружающая среда", Бирменгем, 2002г. и на международной научной конференции "Экология и проблемы мелиораций", ВНИГиМ, 2002г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Текст работы содержит 202 страниц, включая 17 рисунков и 23 таблицы. Список литературы включает 128 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении Обосновывается актуальность темы и формулируются задачи исследования.

В первой главе рассматриваются существующие методические подходы к оценке антропогенного воздействия на водные ресурсы.

Орошение как один из приемов мелиорации почв воздействует на природные ландшафты в целом или на отдельные их элементы и коренным образом изменяет их. Эти изменения можно оценивать и прогнозировать в форме водного (солевого) баланса территории. В соответствующих составляющих балансов отражается интегральное воздействие тех факторов, которые определяют интенсивность и направленность гидрологических, гидрогеологических и почвенно-мелиоративных процессов. При этом водный и солевой балансы орошаемой территории отличаются от ее естественных балансов наличием дополнительных составляющих, формирующихся за счет оросительной воды.

Рассмотрение структуры водного (солевого) баланса орошаемой территории приводит к выводу о том, что ее водный (солевой) режим определяется, главным образом, соотношением безвозвратных потерь воды на испарение с орошаемых земель и оттока воды в русло реки. Именно это соотношение в каждом конкретном речном бассейне и на каждом уровне развития орошаемого земледелия определяет интенсивность изменения стока и его минерализации в замыкающем створе реки. Следовательно, составление

уравнений водного (солевого) баланса территории для разных периодов развития орошения (при разных площадях орошения, составе возделываемых культур, коэффициентах полезного действия и земельного использования оросительных систем, способов и технологиях полива и т.д) является наиболее обоснованным методом оценки изменения водных ресурсов (речного стока) под влиянием орошения. По результатам водного (солевого) баланса территории и русла реки в ее пределах можно судить о величине и структуре затрат стока и его снижении не только в прошлом и настоящем, но и, что особенно важно, в перспективе. Однако применение водобалансового метода ограничивается низкой точностью измерения и отсутствием надежных методов расчета ряда составляющих водного баланса территории (ВБ). Современная система учета использования воды в орошаемом земледелии такова, что не позволяет проследить путь воды от точки водозабора из реки до поля и далее обратно в источник орошения (или другой водоприемник).

Анализ исследований по проблеме изменения стока, его режима и минерализации под влиянием хозяйственной деятельности человека позволяет выделить две группы методов, используемых для оценки влияния хозяйственной деятельности на водные ресурсы: 1. Статистические методы анализа временных рядов речного стока и хозяйственных факторов, его определяющих (площадь орошения, водозабор, водоотведение и др.); 2. Водобалансовые методы, основанные на оценке изменения составляющих водного баланса под влиянием антропогенных факторов.

Учитывая значимость проблемы оценки антропогенного воздействия на водные ресурсы Ирана и в тоже время отсутствие в нашем распоряжении необходимых для этого данных, особенности реализации этих методов анализа были рассмотрены применительно к бассейну р. Сырдарьи, близкого по своим природно- хозяйственным условиям к речным бассейнам Ирана. Так, площадь орошаемых земель в начале 90-х годов прошлого века в бассейне р. Сырдарьи достигала 3,2 млн. га. Суммарный водозабор на нужды народного хозяйства составлял 55 км3/год, в том числе на нужды орошаемого земледелия 44 км3/год.

Для оценки влияния хозяйственной деятельности на сток р. Сырдарьи нами использованы ежегодные данные о суммарном притоке речных вод из зоны их формирования и стока реки в створе, замыкающем зону его использования ( г. Казалинск), за период 1910/11 -1990/91 г.г. (п =81 год).

Приток речных вод из зоны их формирования характеризуется чередованием лет различной водности в диапазоне от 25 до 68 км3/год. Каких-либо однонаправленных тенденций здесь не прослеживается. В то же время для оттока речных вод и их суммарных затрат можно выделить два периода в их колебаниях. Первый охватывает отрезок времени до начала 60- х годов и характеризуется колебаниями оттока и затрат, синхронными с колебаниями притока. Суммарные затраты при этом изменяются в диапазоне 20- 30 км3/год, а отток - с 10- до 20 км3/год. Начиная же с 60 -х годов, в динамике суммарных

затрат четко проявляется тенденция к их увеличению от 20 до 40 км3/год. При этом к началу 90 -х годов они становятся сопоставимыми с притоком. Соответственно такой динамике затрат, этому отрезку времени свойственна тенденция к снижению стока в замыкающем створе с 20 км3/год до почти полного его отсутствия в начале 90-х годов.

Проведенный применительно к бассейну р. Сырдарьи анализ закономерностей динамики составляющих его ВБ позволяет сделать вывод о том, что существующие методы оценки влияния хозяйственной деятельности в целом и орошения в частности на сток позволяют сделать это вполне объективно. Однако простая экстраполяция выявленных тенденций в их динамике на перспективу может привести к существенным просчетам поскольку условия использования водных ресурсов могут отличаться от условий предшествующего периода. В этом случае большое значение приобретают водобалансовые методы и, в частности, разработка имитационных моделей формирования ВБ орошаемой территории. Последнее и является основной целью данной диссертационной работы .

Во второй главе рассматриваются вопросы использования аэрокосмической информации в водобалансовых исследованиях. Данные космической съемки дают возможность охватить значительные территории и проследить взаимоотношения структурных элементов различного ранга, определить характер распространения подземных и поверхностных вод, установить области их питания , транзита и разгрузки, определить районы с различным типом геофилтрационных сред и различным геологическим строением.

Анализ космоснимков на основе распознавания гидролого-гидрогеологических объектов и явлений позволил выявить наиболее информативные диапазоны космической съемки, определить прямые, косвенные и комплексные дешифровочные признаки.

В процессе работы с материалами дистанционной информации определились этапы дешифрирования космоснимков, которые в последующем были использованы в методике гидролого-гидрогеологического районирования подстилающей поверхности. В основу такого районирования положены ландшафтно-индикационный и структурно-гидрогеологический принципы.

В результате использования космических снимков для гидролого-гидрогеологического районирования Ферганской межгорной впадины выделены структуры с местными областями разгрузки и питания, обнаружены районы неотектонических поднятий, оказывающих существенное влияние на положение современных структурных и гидродинамических границ, уточнена схема взаиморасположения и сочленения ранее известных и выделенных впервые тектонических нарушений, играющих важную роль в условиях формирования и движения подземных вод.

Комплексное применение различных видов космической съемки открывает широкие перспективы в изучении условий формирования

поверхностного и подземного стока. Методика гидролого-гидрогеологического дешифрирования должна опираться на выяснение прямых и косвенных признаков наличия и условий формирования поверхностных и подземных вод, которые находят четкое физиономическое отображение в изучаемых ландшафтах. При этом дешифрирование материалов космической съемки должно сочетаться с аэронаблюдениями и наземными измерениями, что значительно повышает его информативность и эффективность.

В процессе изучения разработанных аналитических карт (гидрографической, линеаментов, типов геофильтрационных сред и др.) и составленной на их основе результирующей карты гидролого-гидрогеологического районирования установлена следующая закономерность: уменьшение атмосферных осадков, поверхностного и подземного стока в юго-западном направлении и от горного обрамления впадины к ее центру (рис.1).

В третьей главе дается общая постановка и методические положения построения имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна.

Расчет водного (солевого) баланса по совокупности приходных и расходных его составляющих с учетом их динамики и взаимосвязи весьма сложен. Обусловлено это тем, что составляющие баланса выступают как непрерывные или дискретные характеристики соответствующих процессов, а их взаимосвязи не выражаются однозначно и в явном виде. В этих условиях задача оценки изменения водных ресурсов в результате антропогенного воздействия и, в частности, орошаемого земледелия для фиксированных природно- хозяйственных условий сводится к установлению связи вида:

I г

Г(УУот.т, Сопит,^=N0+Д /¡^ос^исп.^заб.ор^У^ю^НУгв,1 )1,

где \У0Т.Т и Сот.т - отток с орошаемой территории в русло основной реки и его минерализация, атмосферные осадки, И^и^- суммарное

испарение с орошаемой и неорошаемой территории,

№зай.о1, - водозабор на орошение из русла основной реки и местных притоков, (р I ( IVаэ I Н угв I ) - функция влаго - солеобмена зоны

аэрации и фунтовых вод.

Принципиальное отличие такого подхода к балансовой оценке водных ресурсов речного бассейна от традиционных методов расчета водного баланса заключается в том, что при такой постановке выполняется не простое суммирование элементов водного (солевого) баланса, а рассчитывается процесс формирования баланса воды (солей) на основе взаимосвязи и взаимообусловленности его составляющих и в увязке с процессом перераспределения влаги (солей) в зоне активного водообмена. В сущности речь идет о разработке имитационной модели водно- солевого баланса (ВСБ) речного бассейна (его участка).

Условные обозначения к схеме Гидролого-гидрогеологической интерпретации 1-Линия распределения подземны сток мм/год;2- Линия распределения поверхностный сток мм/год;3- Линия распределения осадки мм/год;4-разломы;распространение подземных вод: а)преимущественно грунтовых в:5-четвертичных отложениях внутригорньгх впадин;6- четвертичных аллювиально-провиальных отложениях горных речных долин;7- четвертичных провиальных отложениях конусов выноса;8-Палеоген- четвертичных отложениях;9-Мезозойских отложениях; 10-Породах верхнего и среднего палеозоя;11- Породах среднего и нижнего палеозоя;б)пртмущественно напорных вод в:12-Неоген- четвертичных отложениях; 13-мезозой- четвертичных отложениях; условия формирования подземных вод:14-Области преимущественного питания; 15- Области питанич и частичной разгрузки; 16-Области транзита и частичной разгрузки напорных вод; 17- Области преимущественной разгрузки напорных врд;18-Районы местной разгрузки грунтовых вод19-Границарасприделения напорных вод.

Основное назначение имитационной модели ВСБ состоит в оценке таких показателей как испарение с орошаемой и неорошаемой территории, изменение влагозапасов и засоленности зоны аэрации, уровень и минерализация грунтовых вод, сток и минерализация возвратных вод орошения, сток и минерализация речной воды в характерных створах для различных уровней развития агропромышленного комплекса речного бассейна и его частных водосборов.

В рамках разрабатываемой модели вводно - солевого баланса для имитации процессов вертикального влаго - солеобмена используются полученные в метеорологии, гидрологии и гидрогеологии эмпирические и полуэмпирические уравнения. Такие уравнения, использующие обычную гидрометеорологическую информацию, как правило, обеспечивают достаточно высокую точность в рамках календарных сроков относительно большой продолжительности (месяц, сезон). Объединяя такого рода уравнения в рамках одной расчетной схемы (алгоритма), можно разработать реально работающую имитационную модель водно- солевого баланса, позволяющую с определенным приближением к действительности оценивать и сравнивать динамику интегральных показателей водного и солевого баланса орошаемой территории. В основу такой разработки может быть также положен широко распространенный у нас и за рубежом подход, основанный на представлении балансируемого объема пространства в виде системы связанных между собой емкостей: земная поверхность, зона аэрации и зона насыщения (грунтовые воды). Формирование запасов воды (солей) в каждой из этих емкостей и ' перераспределение их между ними и составляет предмет моделирования, основное назначение которого- связать внешние воздействия с динамикой влагозапасов и солей в почве и грунтовых водах.

В основу разрабатываемой имитационной модели ВСБ положены воднобалансовые расчеты, выполняемые на основе количественных показателей влагообмена в системе «земная поверхность- зона аэрации-грунтовые воды» и с учетом взаимосвязи отдельных элементов в процессе формирования водного режима в зоне активного водообмена. Наиболее независимая и стохастическая изменчивость при этом характерна для условий влагообмена на поверхности почвы- для атмосферных осадков (И/ш.) и суммарного испарения (УУИС„). Другие элементы водного баланса формируются в более детерминированных условиях, определяемых соотношением осадков и испарения. В основу схемы воднобалансовых расчетов для определения влагозапасов в зоне аэрации и положения уровня грунтовых вод {Ну„) положено соотношение приходных и расходных элементов баланса влаги. Если приходные составляющие водного баланса (атмосферные осадки и водоподача на орошение) создают избыток влаги по отношению к полной влагоемкости почвы, то будет иметь место пополнение грунтовых вод и повышение их уровня на величину (- А Н ^у). При наличии аккумулирующей емкости в зоне аэрации фунтовые воды будут расходоваться на подпитывание зоны

аэрации и уровень их будет за счет этого понижаться (+ Д Нуа,(1)). Помимо влагообмена с зоной аэрации УГВ изменяется на величину( +АНуг„(2)) под влиянием дренажа и естественной сработки в русло основной реки. Общее изменение уровня грунтовых вод равно алгебраической Сумме (АН угв(/)) и (А Нум(2).) В зоне аэрации происходит изменение влагозапасов с появлением аккумулирующей емкости, которая определяется как разница между полной полевой влагоемкостью и фактическими влагозапасами.

Как показывают многочисленные экспериментальные исследования, проведенные в различных природных зонах, влагообмен на границах зоны аэрации целиком определяется общим содержанием и распределением влаги в толще этой зоны. Поступление воды из зоны аэрации в грунтовые воды, обуславливаемое избыточным количеством воды (оросительной Нор и поступившей с атмосферными осадками А„с), будет равно

^аэ.гр ~

Ьаэ.н + he + hp-he пРи Ьрих.аэ > h

при hnpuxa3<hHe

После стекания избытка (сверх Л„„) воды в зоне аэрации установится влажность

К, при к„

чаэ(1)

"прихаз)^нв

(2)

(каэм+кос+кор при Ь„Рихаэ<кнв

Одновременно в грунтовые воды поступает боковой приток их с прилегающей территории кпр, ¿р. и фильтрационные потери из каналов оросительной сети ИфК. Суммарное поступление воды в грунтовые воды, таким образом, составит

кприх.гр~кю.гр^~кПрщгр'Ъ'кф1е (3)

В результате поступления такого количества воды УГВ повысится на величину АН, равную

АНагСк^гр+Кр.гр+кф,)/!!, Нугв(1)=Нугв.н-АН(1) , где

(4)

/* =

(he ~he)/h

(hne -1*03(1)/ he

при

^прих.аэ<^нв

Для определения подпитывания зоны аэрации грунтовыми водами использована эмпирическая зависимость, полученная С.Ф. Аверьяновым

Нгр.аэ _ ,

'исп .о

Н угв (1)

угв.кр

при Нугв(1 )>Нугвмр при Нугв(1)>Нугв.кр

, (6)

где Нуглкр. - критическая глубина залегания УГВ, при которой начинается подпитка зоны аэрации, я - показатель, зависящий от типа почвогрунтов (п=1-3), hucn.tr потенциально возможное суммарное испарение (испаряемость).

В результате поступления влаги в зону аэрации УГВ снижается на величину

&Н(2)-Ьгр.а/Р (7)

Нугв,2)=Нугф)+ЬН(2) (8)

Одновременно в зоне аэрации устанавливаются влагозапасы

•ахгр

(9)

Вследствие оттока грунтовых вод за пределы балансируемого контура, в том числе по дренажной сети и путем откачки скважинами вертикального дренажа, происходит дальнейшее снижение их уровня. При этом можно полагать, что дренажный отток и отток фунтовых вод ниже заложения дрен зависит от положения УГВ, то есть имеет место зависимость

А,

•ат.гр ЦНугя(2$

Вследствие оттока грунтовых вод устанавливается уровня в конце расчетного интервала времени

Д=и + ^ от .гр

ум. к "уги(2)+-—

(10)

положение их (И)

На рассмотренные выше процессы водообмена накладываются процессы разбавления и соответствующего переноса солей водными потоками. При этом принимается допущение, что все имеющиеся соли растворяются и перемешиваются.

Для расчета массы солей, перенесенных инфильтрационным потоком из зоны аэрации в грунтовые воды, определяется концентрация этого потока Саэ.гр. При этом учитывается предшествующее засоление почвогрунтов зоны аэрации, поступление солей с поливной водой и атмосферными осадками. Расчетное значение порового раствора после перемешивания определяется как средневзвешенная величина:

Саэ.гр,1 ■

С аэ ¿—1 + С мЛ^орЛ + ^ ос Л^ос Л

Ьаэ ,1-1 + Ьор + л

(12)

'0С.1

Здесь Иа„,.1 и Са/х1_, - начальные влагозапасы зоны аэрации и исходная концентрация порового раствора (г/л), С«,,- и С,к1 - соответственно концентрация оросительной воды и атмосферных осадков в ¡-ый расчетный отрезок времени (г/л).

Минерализация грунтовых вод в зоне перемешивания после их питания инфильтрационными водами (Сгр^ определяется уравнением

,, Сгр,1-1 * щах ~ Нугв,1-1)+^аэ.гр,^аэ.гр,1 + ,,, *-гр,/ =-5 и )

М( нтах~ Нуге,1-1 )+каэ.гр4+Ьфк,1

где Ища - максимальное понижение уровня грунтовых вод за время эксплуатации оросительной системы после ее выхода на близкий к стационарному режим грунтовых вод. Величина ¡и (Нщ^-Иу;,^]) характеризует тот объем грунтовых вод, который участвует в водообменных процессах с поровым раствором и для которого принято допущение о полном перемешивании грунтовых вод с поступающими в них потоками воды. Механизм образования опресненных линз позволяет в этом случае не учитывать перемешивание с нижним горизонтом обычно сильно засоленных грунтовых вод.

Совокупность балансовых соотношений (1) - (13) позволяет в итоге определить все составляющие уравнений ВСБ речного бассейна с учетом процессов влаго-солеобмена в зоне аэрации и грунтовых водах в пределах территории бассейна или отдельного ВХР. Для оценки изменения водных ресурсов результирующими баланса территории являются отток поверхностных и грунтовых вод в русло основной реки и его минерализация. Подставляя их в уравнения водного и солевого баланса русла реки, получаем оценку оттока речных вод и его минерализации в замыкающем створе для каждого из расчетных отрезков времени.

Объединив все эти уравнения и балансовые соотношения в рамках единой расчетной схемы, получаем возможность разработать алгоритм, реализующий все те теоретические положения, которые положены нами в основу разрабатываемой имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна и его отдельного участка - водохозяйственного района.

В основу алгоритма имитационной модели ВСБ положен последовательный расчет элементов водного баланса зоны аэрации, грунтовых вод и руслового баланса, которые используются затем для расчета солевого баланса орошаемой территории и русла основной реки в ее пределах. Расчет производится по месячным отрезкам времени (/=1,12) для каждого года рассматриваемого периода (/=■?,/V).

В качестве входных задаются характеристики почвогрунтов зоны активного водообмена (полная и наименьшая влагоемкость почвы в долях от единицы, критическая глубина залегания грунтовых вод и коэффициент их

водоотдачи) и характеристики технического состояния оросительной сети и применяемой техники поливов (коэффициенты полезного действия оросительной сети и техники полива в долях от единицы).

В качестве начальных условий принимаются: структура земельных угодий орошаемой территории, площадь фактически политых земель в каждом году, площадь, занятая естественной влаголюбивой растительностью, начальная влажность зоны аэрации и начальный уровень грунтовых вод (на начало первого месяца для первого расчетного года).

Входными переменными являются: атмосферные осадки И^у, суммарное испарение с орошаемых и неорошаемых земель ¡1исп^, местный приток поверхностных Импр и подземных к„ц, вод, приток речных вод по руслу основной реки Нпр.р>у, и водозабор из русла Нш6.Р)у в мм/месяц.

В процессе работы алгоритма последовательно определяются следующие переменные: фильтрационные потери из каналов оросительной сети (кфК ф\ повышение УГВ за счет притока извне и фильтрационных потерь из каналов (&Ну„о)ф', влагосодержание в зоне аэрации после подъема УГВ (й<»гад); поступление оросительной воды в зону аэрации (М ф и атмосферных осадков (к„сф\ поступление воды из зоны аэрации в грунтовые воды (Аази^, у) и соответствующее ему приращение УГВ (ДНугв(ад); влагосодержание в зоне аэрации с учетом потерь на испарение; испарение воды с поверхности грунтовых вод (И^^ф и соответствующее ему снижение УГВ (АНуг,(^ф-, отток грунтовых вод в русло основной реки ф\ конечный уровень грунтовых

вод (Нугя<к)ф и конечное влагосодержание в зоне аэрации отток

поверхностных (сбросных) и грунтовых вод в русло основной реки (кот.тер, ф и отток речных вод в замыкающем створе (Иат.Р,ф.

Этим заканчиваются расчеты водного баланса территории и русла реки для первого месяца первого года. Далее в цикле идет повторение расчетов для остальных месяцев первого года, затем для следующего года и т.д. вплоть до последнего месяца последнего года.

В качестве входных данных для расчета водно-солевого баланса территории и русла реки в ее пределах задаются месячные значения минерализации атмосферных осадков, оросительной воды, притока подземных вод и речного стока во входном створе для всего рассматриваемого периода (Сф, а также начальная минерализация воды в зоне аэрации (Саз.н,ф и грунтовых водах (Сд,.и> у).

В процессе работы алгоритма последовательно определяется минерализация: грунтовых вод в результате поступления в них солей с остаточным стоком местных притоков, фильтрационными потерями из каналов и бокового притока (Сгр(1)ф\ в зоне аэрации после поступления в нее оросительной воды и атмосферных осадков (Саэ(2)ф\ фунтовых вод после поступления воды из зоны аэрации (Сгр(2),ф', в зоне аэрации после притока в нее фунтовых вод (Саэ(З)ф', оттока фунтовых вод в русло реки (Сопигр>ф и

конечная минерализация воды в зоне аэрации (Саэ(к)у)', оттока поверхностных и грунтовых вод с территории в русло реки (Сот.тер,у) и минерализация речных вод в замыкающем створе (Сот.р,ф. Также как и для водного баланса далее в цикле идет повторение расчетов минерализации воды для всех месяцев расчетного периода.

Алгоритм имитационной модели водно-солевого баланса реализован в виде программного обеспечения на языке "Visual basic" для ПЭВМ типа PC . Исходные данные вводятся в виде числовых констант и таблиц, отображающих динамику входных переменных. Кроме того, в программе предусмотрена статистическая обработка полученных временных рядов искомых составляющих водно-солевого баланса и построение графиков, отображающих динамику изучаемых процессов.

Верификация разработанной имитационной модели формирования водно-солевого баланса была осуществлена применительно к Ферганскому водохозяйственному району в бассейне р. Сырдарьи.

Критерии точности моделирования стока р. Сырдарьи в замыкающем створе показывают весьма хорошее соответствие рассчитанных и наблюденных

его значений гмп-0,99>0,80,

=0,10<0,30. Относительная ошибка

расчета в среднем составляет 7,7% при крайних значениях 2,1 и 14,2%.

Результаты модельных расчетов, проведенных для периода 1968/691980/81 гг., кроме того, были использованы для установления эмпирической зависимости оттока грунтовых вод от определяющих его факторов.

В качестве факторов, определяющих отток грунтовых вод с орошаемой территории, были рассмотрены: уровень грунтовых вод, устанавливающийся в результате водообмена между зоной аэрации и грунтовыми водами (Ну„(з^\ уровень грунтовых вод на начало месяца (Нуя(н^\ запас воды в зоне аэрации после установления уровня Нуа,(3)- Проведенный анализ полученных уравнений линейной регрессии показал, что наиболее удовлетворительно отток грунтовых вод может быть определен в зависимости либо от Ну„(3) либо от Нугк<3) и Нугй(„). В этом случае уравнения имеют следующий вид:

кот.гр ~ 120 - 0,514 Нуг, (3), мм/месяц (4)

h от.гр = 41-0,12 5Нугв(3) + 0,108Нугв(Н), мм/месяц (5)

Коэффициенты множественной регрессии для этих уравнений равны соответственно 0,719 и 0,850. В результате для всех последующих модельных расчетов было принято уравнение (15).

На втором этапе верификации модели были определены составляющие водно-солевого баланса территории Ферганской долины и русла р. Сердарьи в

ее пределах для всего периода 1968/69-1985/86 гг. (п=18 лет), с использованием уравнения (15) для определения оттока грунтовых вод.

Проведенная верификация предлагаемой имитационной модели водно-солевого баланса показала, что несмотря на использование сравнительно простого вычислительного алгоритма, она удовлетворительно описывает преобразование входных метеорологических, гидрологических и водохозяйственных данных в отток с орошаемой территории и сток в замыкающем створе в изменяющихся природно-хозяйственных условиях. Это открывает возможность исследовать влияние изменения направления и масштабов антропогенного воздействия на водные ресурсы и другие компоненты гидрологического цикла в речных бассейнах с развитым орошаемым земледелием.

Четвертая глава посвящена результатам практической апробации имитационной модели водно-солевого баланса для оценки изменения составляющих водного и солевого балансов территории Ферганской долины и русла р. Сырдарьи в ее пределах под влиянием комплекса ресурсосберегающих мероприятий. При этом рассматривалась серия вариантов, различающихся степенью снижения непроизводительных потерь воды в оросительных каналах и на орошаемых массивах, степенью использования стока местных рек и структурой орошаемых земель.

Для всех вариантов входные переменные, характеризующие гидрометеорологические условия формирования водно-солевого баланса, (атмосферные осадки, температура и влажность воздуха, приток по руслу реки Сырдарьи и местный приток), отвечают условиям принятого к рассмотрению периода с 1968/69 по 1985/86 годы. Результаты численных машинных экспериментов для различных вариантов сопоставлялись с результатами модельного расчета, проведенного по реальным гидролого-водохозяйственным условиям этого периода (вариант 0). Кроме того, от варианта к варианту оставались неизменными начальные условия (запас воды в зоне аэрации, уровень грунтовых вод, минерализация притока и оросительной воды).

Первые четыре варианта численных модельных экспериментов <. предусматривали реконструкцию каналов оросительной сети с целью снижения потерь воды из них на фильтрацию. При этом были приняты следующие коэффициенты полезного действия оросительной сети (КПДоС): 0,75; 0,85; 0,95 и 1,00. Напомним, что в реальных условиях КПД,С =0,69. КПД поля не менялось, оставаясь равным 0,80.

Анализ данных этих модельных расчетов показывает, что повышение КПД«., как это и очевидно, приводит к снижению объемов водозабора на орошение. Если в реальных условиях суммарный водозабор в среднем составлял 19,0 кмЗ/год, то для принятых значений КПДоС он последовательно снижается до 17,4, 15,4, 13,7 и 13,0 кмЗ/год. Следует при этом подчеркнуть, что последние два варианта (КПД* равно 0,95 и 1,0) конечно же, для такой

' большой территории практически недостижимы. И таким образом, наиболее реально снижение водозабора на 1,6-3,6 кмЗ/год

Снижение объемов водозабора, разумеется, уменьшило и объемы воды, поступившей в пределы территории долины. Они снижаются с 27,2 км3/год в реальных условиях до 26,1, 24,6, 23,4 и 22,9 км3/год. Это в свою очередь, при неизменных потерях на испарение, приводит к уменьшению оттока в русло реки Сырдарьи соответственно до 12,6, 11,2, 10,3 и 9,7 км3/год . Для всех вариантов прослеживается тенденция к увеличению сработки влагозапасов в толще почвогрунтов, что приводит к снижению уровня грунтовых вод. Так, если в реальных условиях снижение УГВ к концу периода составило 28 см, то при увеличении КПД^ он понижается соответственно на ^ 37,47,48 и 51 см.

Результирующей водного баланса Ферганской долины, учитывающей в 1 интегральной форме изменение его составляющих в результате повышения I КПД оросительной сети, является отток реки Сырдарьи на выходе из долины. | Результаты численного эксперимента показывают, что если в реальных условиях отток по руслу в среднем составлял 16,2 км3/год, то при увеличении | КПД«; он увеличивается весьма незначительно (с 16,2 до 16,8 км3/год). ' Таким образом, можно полагать, что в результате реконструкции

' каналов оросительной сети возможно высвободить порядка 0,1-0,6 кмЗ/год 1 воды. В то же время, очевидно, что, учитывая значительную стоимость такого рода мероприятий, вряд ли целесообразно добиваться значений КПД« более 0,75, так как в этом случае объем высвободившихся ресурсов воды будет незначителен (0,3-0,6 км3/год).

Из данных также следует, что при неизменной минерализации оттока 1 с территории долины в русло реки Сырдарьи(1,55-1,60 г/л) минерализация речных вод в замыкающем створе имеет тенденцию к снижению с 1,42 г/л - при « КПДоС=0,69, до 1,21 г/л - при КПДОС=0,95. И это вполне объяснимо, поскольку | увеличение стока по руслу реки в результате снижения водозабора из него ' повышает разбавительную способность потока и как следствие снижение V минерализации речных вод в замыкающем створе (рис.2).

Вторая группа вариантов численных экспериментов (варианты 5-9) отражает изменения водно-солевого баланса в результате реализации мероприятий как по повышению КПД,,;, так и повышению КПД „, то есть комплексной реконструкции оросительных систем Ферганской долины. В этих вариантах КПД поля принимается равным 0,90.

« УУэаб.ор,УУзаб.р,км3.год

Ж прицУ» OT.Tjat3.fOA

0,69 0,75 0,85 0,95 1 «м~

0,69 0.75 0,85 0,95 1 кпд ос

18 17 16 15 14

13 -р

10 4-

№от.р,км3.год

-Woтp

0 69 0,75 0,85 0,95 1 кпд ос

Нуш{к),кмЗ/год

-Нуга(к>

0,69 0,75 0,85 0.95 1 кпд ос

1,8 1,7 1,6 1.5 1А 1,3 1,2 1.1 1

Сот.т,Сот.р,кмЭ.год

—•— Оотт —О—Согр

0,69 0,75 0,85 0,95

рис.2. Зависимость суммарного водозабора(\¥-,а6 ор) и водозабора из русла(\Узаб р), суммарного поступления воды на территорию(\УПрИХ) и оттока с нее(>У0ТТ), уровня грунтовых вод(\¥у,,,к),оттока по руслу р.Сырдарьи(\Уот р), минерализации оттока с территории(Сотт) и стока в замыкающем створе(Сотт) от КПД оросительной сети(КПД0(.)

Как видно из данных модельных расчетов, прежде всего, снижается объем водозабора на орошение с 16,9 (КПДос=0,69, КПДп=0,90) до 11,2 км3/год (КПДос= 1, КПДп=0,90). В сравнении с современными условиями (КПДос=0,69, КПДп=0,80) это снижение составляет от 2,1 до 7,8 км3/год. При этом водозабор из русла уменьшается с 12,2 км3/год (КПД^Ч)^, КПД„=0,90) до 8,1 км3/год (КПДос=1, КПДп=0,90), что в сравнении с современными условиями составляет от 1,6 до 5,7 км3/год.

В результате уменьшается и суммарный приход воды на территорию долины. Если в современных условиях он составляет 27,2 кмЗ/год, то при повышении КПД оросительных каналов и техники полива он изменяется от 25,7 км3/год (КПДОС=0,69, КПД ,=0,90) до 21,6 км3/год (КПД^, КПД ,=0,90), ), то есть снижается в пределах от 1,5 до 5,6 км3/год . Это, в свою очередь, приводит к снижению оттока с территории долины в русло р.Сырдарьи с 12,0 км3/год (КП^О.69, КПДп=0,90) до 8,5 км3/год (КПД«=1, КПД,=0,90). В результате отток в русло в сравнении с первой группой вариантов уменьшился почти на 1,5 км3/год. В то же время отток за пределы долины остался без изменения, изменяясь в среднем от 16,2 до 16,8 км3/год. Однако, при этом его минерализация несколько снижается, достигая значений 1,1-1,2 г/л.

Результаты имитационного эксперимента по вариантам повышения КПД оросительной сети и КПД поля в целом позволяют сделать вывод о том, что реконструкция оросительных систем не приводит к экономии водных ресурсов, поскольку отток речных вод из долины по руслу реки Сырдарьи остается почти постоянным (в пределах 16,2-16,8 км3/год). В то же время несколько улучшается мелиоративное состояние орошаемых массивов в результате снижения уровня грунтовых вод на 20-30 см. Одновременно минерализация речной воды в замыкающем створе понижается в среднем за период с 1,40 до 1,10 г/л.

Анализ современного водного баланса Ферганской долины показал, что сток местных рек не полностью используется и их остаточный сток в отдельные годы может достигать 3-5 км3/год. Поэтому третья группа вариантов (Варианты 10-11) имитационного эксперимента предусматривает полное использование стока местных рек на орошение. При этом Вариант 10 соответствует современному уровню технического состояния оросительных систем (КПДОС=0,69, КПД, =0,80), а Вариант 11 предусматривает их реконструкцию с доведением КПД* до 0,80, а КПД п - до 0,90.

Полное использование стока местных рек приводит к снижению водозабора из русла реки Сырдарьи соответственно до 11,9 и 7,4 кмЗ/год при современном его значении 13,8 км3/год. Суммарный приход воды на территорию составляет 25,2 и 20,7 кмЗ/год при современных 27,2 кмЗ/год, а отток с территории 11,0 и 7,0 кмЗ/год при современных 13,5 км3/год. Отток по руслу реки Сырдарьи в этих вариантах увеличивается на 0,2 и 0,5 км3/год по

сравнению с современным. Однако при этом его минерализация снижается до 1,2 и 1,1 г/л при современных 1,4 г/л в среднем за период. Таким образом, и полное использование стока местных рек приводит лишь к повышению качества речных вод на выходе из долины. Говорить же об экономии ресурсов воды и в этом случае не приходится. И это, в общем- то понятно, поскольку как бы мы не перераспределяли воду, забираемую на орошение, между местными реками и рекой Сырдарьей, потери ее на испарение остаются неизменными. Отсюда становится очевидным, что получить дополнительное количество воды можно лишь за счет снижения потерь на испарение с орошаемых массивов.

Поэтому в рамках имитационного эксперимента был рассмотрен и вариант изменения структуры орошаемого земледелия (Вариант 12). При этом принималось резкое (до 5% от всей площади орошения против современных 50-60%) снижение доли хлопчатника при увеличении доли зерновых - до 60%, многолетних насаждений (сады и виноградники) - до 20%, картофеля, овощей и бахчевых - до 5% и кормовых культур - до 10% в общей площади орошения. Такая структура возделываемых культур соответствует современной структуре орошаемого земледелия в Исламской Республике Иран.

В результате такого преобразования структуры орошаемого земледелия в пределах Ферганской долины суммарное испарение с орошаемой территории снижается почти на 2 км3/год (с 13,9 до 12,2 км3/год). Суммарный водозабор (при КПДос = 0,69 и КПД поля =0,80, что отвечает современным условиям) при этом снижается с 19,0 до 16,1 км3/год, а водозабор из русла реки Сырдарьи с 13,8 до 11,7 км3/год. Отток же с территории долины при этом снижается с 13,5 до 13,1 км3/год. Снижение уровня грунтовых вод составляет в среднем всего лишь 6 сантиметров. В результате такого преобразования водного баланса, отток за пределы долины увеличивается в среднем на 1,6 кмЗ/год. При этом резко снижается минерализация речной воды с 1,42 г/л в современных условиях до 0,88 г/л при новой структуре орошаемого земледелия Таким образом, при уменьшении доли хлопкового комплекса высвобождается определенный объем воды, который может быть использован либо для орошения новых земель в пределах Ферганской долины, либо на улучшение водообеспеченности потребителей в среднем и нижнем течении реки Сырдарьи. Следовательно, в реальных условиях вряд ли следует ожидать значительной экономии воды за счет снижения доли хлопкового комплекса, тем более что водоемкость некоторых севооборотов нехлопкового комплекса может и превышать водоемкость хлопкового комплекса. Тем не менее, для освобождения от монокультуры хлопчатника снижение доли хлопкового комплекса необходимо.

В целом анализ результатов имитационного эксперимента с использованием разработанной модели водно-солевого баланса показывает, что наибольший эколого-водохозяйственный эффект достигается при одновременном осуществлении мероприятий по комплексной реконструкции

(

I 21

оросительных систем и изменении структуры орошаемого земледелия за счет ликвидации монокультуры хлопчатника.

Одновременно результаты имитационного эксперимента дают основание полагать, что использование предлагаемой в данной работе имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием позволяет провести более углубленное гидролого-водохозяйственное обоснование комплекса мероприятий, способствующих рационализации водо- и землепользования и улучшению социально-экологической обстановки в речных бассейнах аридной зоны, в том числе и в бассейнах Исламской Республики Иран.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

■ 1. Рассмотрение структуры водного (солевого) баланса орошаемой

территории приводит к выводу о том, что ее водный (солевой) режим определяется, главным образом, соотношением безвозвратных потерь воды на испарение с орошаемых земель и оттока воды в русло реки. Именно это соотношение в каждом конкретном речном бассейне и на каждом уровне развития орошаемого земледелия определяет интенсивность изменения стока и его минерализации в замыкающим створе реки, Следовательно, составление уравнений водного (солевого) баланса территории для разных периодов развития орошения является наиболее обоснованным методом оценки изменение водных ресурсов (речного стока) под влиянием орошения.

2. Впервые для исследуемой территории на основе использования аэрокосмической информации составлена серия аналитических карт(гидрографическая, геологическая, типов геофильтрационных сред, ландшафтная и др.), послуживших основой для составления карты гидролого-гидрогеологического районирования. Показанные на этой карте элементы водного баланса(осадки, поверхностный сток, подземный сток)явились главными параметрами для расчета водно-солевого баланса Ферганской межгорной впадины. Анализ карты районирования показывает следующую закономерность: уменьшение значений стоковых параметров в юго-западном

4 направлении и от горного обрамления депрессии к ее центру.

3.Разработана имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна. В основу модели ВСБ положены воднобалансовые расчеты, выполняемые на основе количественных показателей влагообмена в системе „земная поверхность- зона аэрации- грунтовые воды" и с учетом взаимосвязи отдельных элементов в процессе формирования водного режима в зоне активного водообмена. Наиболее независимая и стохастическая изменчивость при этом характерна для условий влагообмена на поверхности почвы- для атмосферных осадков и суммарного испарения. Другие элементы водного баланса формируются в более детерминированных условиях, определяемых соотношением осадков и испарения. В основу схемы воднобалансовых

расчетов для определения влагозаласов в зоне аэрации и положения уровня грунтовых вод положено соотношение приходных и расходных элементов баланса влаги.

4.При разработке алгоритма имитационной модели ВСБ наиболее эффективным способом его реализации оказался модульный принцип. Последний предусматривает последовательный расчет сначала элементов водного баланса зоны аэрации, грунтовых вод и руслового баланса, затем расчет солевого баланса орошаемой территории и русла основной реки в ее пределах.

5.Практическая реализация разработанной имитационной модели ВСБ осуществлена применительно к территории Ферганской долины и русла р. Сырдарья в ее пределах. Это обусловлено тем, что этот водохозяйственный район по своим природно-хозяйственным условиям и динамики развития природно-территориального комплекса близок к речным бассейнам Ирана

6.Для анализа и оценки изменения составляющих водно-солевого баланса Ферганской долины проведены численные машинные имитационные эксперименты для различных вариантов природно-хозяйственных условий. Рассматривались варианты, различающиеся степенью снижения непроизводительных потерь воды в оросительных каналах и на орошаемых массивах, степенью использования стока местных рек, структурой орошаемых земель.

7. Результаты имитационного эксперимента по вариантам повышения КПД оросительной сети и КПД поля в целом позволяют сделать вывод о том, что реконструкция оросительных систем не приводит к экономии водных ресурсов, поскольку отток речных вод из долины по руслу реки Сырдарьи остается почти постоянным (в пределах 16,2-16,8 кмЗ/год). В то же время несколько улучшается мелиоративное состояние орошаемых массивов в результате снижения уровня грунтовых вод на 20-30 см. Одновременно минерализация речной воды в замыкающем створе понижается в среднем за период с 1,40 до 1,10 г/л.

8. Анализ современного водного баланса Ферганской долины показал,

что сток местных рек не полностью используется и их остаточный сток в и отдельные годы может достигать 3-5 кмЗ/год .Полное использование стока местных рек приводит к снижению водозабора из русла реки Сырдарьи соответственно до 11,9 (КПДос=0,69,КПДп=0,80) и 7,4 кмЗ/год (КПДос=0,0,80,КПДп=0,90) при современном его значении 13,8 кмЗ/год. Суммарный приход воды на территорию составляет 25,2 и 20,7 кмЗ/год при современных 27,2 кмЗ/год, а отток с территории 11,0 и 7,0 кмЗ/год при современных 13,5 кмЗ/год. Отток по руслу реки Сырдарьи в этих вариантах увеличивается на 0,2 и 0,5 кмЗ/год по сравнению с современным. Его минерализация снижается до 1,2 и 1,1 г/л при современных 1,4 г/л в среднем за период. Таким образом, и полное использование стока местных рек приводит лишь к повышению качества речных вод на выходе из долины. Говорить же об

экономии ресурсов воды и в этом случае не приходится. И это, в общем- то понятно, поскольку как бы мы не перераспределяли воду, забираемую на орошение, между местными реками и рекой Сырдарьей, потери ее на испарение остаются неизменными. Отсюда становится очевидным, что получить дополнительное количество воды можно лишь за счет снижения потерь на испарение с орошаемых массивов.

9.Вариант изменения структуры орошаемых земель показал, что суммарное испарение с орошаемой территории снижается почти на 2 кмЗ/год (с 13,9 до 12,2 кмЗ/год). Суммарный водозабор (при КПДос = 0,69 и КПД поля =0,80, что отвечает современным условиям) при этом снижается с 19,0 до 16,1 кмЗ/год, а водозабор из русла реки Сырдарьи с 13,8 до 11,7 кмЗ/год. Отток же с территории долины при этом снижается с 13,5 до 13,1 кмЗ/год. Снижение уровня грунтовых вод составляет в среднем всего лишь 6 сантиметров. В результате такого преобразования водного баланса, отток за пределы долины увеличивается в среднем на 1,6 кмЗ/год. При этом резко снижается минерализация речной воды с 1,42 г/л в современных условиях до 0,88 г/л при новой структуре орошаемого земледелия.

10. В целом анализ результатов имитационного эксперимента с использованием разработанной модели водно-солевого баланса показывает, что наибольший эколого-водохозяйственный эффект достигается при одновременном осуществлении мероприятий по комплексной реконструкции оросительных систем и изменении структуры орошаемого земледелия за счет ликвидации монокультуры хлопчатника.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

1 .Методические подходы к построению имитационной модели водно-солевого баланса. //Proceedings of the International Iran and Russia Conference «Agriculture and Natural Resources».-M.,2001.-C.372-375.

2.Difination of the optimal method for generation of precipitation data in arid climate (for Isfahan province, Iran) //Proceedings of the International Iran and Russia Conference «Agriculture and Natural Resources».-M.,2001.-C.382-386.

3.The study of influence of anthropogenic factors on the relation between plain and river in arid watershed basin (Fergan plain) // Proceedings of the 9th Iranian students seminar in Europe «Agricultural Engineering, Environment and Extension».-EnpMeHraM.,2002.-C.l 1.

4.0пределение оптимального метода восстановления данных об осадках на метеорологических станциях в полуаридной зоне Ирана. // Материалы международной конференции «Экологические проблемы мелиорации» ,-М.:ВНИГиМ,2002.-С.237-238.

5.Исследование взаимосвязи составляющих водного баланса орошаемой территории(на примере Ферганский долины).// Abstracts of the 3rd International Iran and Russia Conference «Agriculture and Natural Resources».-M.,2002.-C.253.

6.Влияние типов геофильтрационных сред на сток поверхностных и подземных вод орошаемых массивов. // Abstracts of the 3rd International Iran and Russia Conference «Agriculture and Natural Resources».-M.,2002.-C.249-250.

Московский государственный университет лриродообустройства (МГУП)

Зак № Тираж

(léjo

№1163 0

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Садати Нежад Сейед Джавад

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ.

1.1. Постановка проблемы и общие подходы к ее решению.

1.2. Влияние орошаемого земледелия на водные ресурсы и окружающую природную среду.

1.3.Водно - солевой баланс орошаемой территории.

1.4. Существующие методы оценки влияния орошения на водные ресурсы.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В ВОДНО-БАЛАНСОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ.

2.1 Роль аэрокосмической съемки при изучении водных объектов задачи.

2.2 Научно- методические основы гидролого-гидрогеологической интерпретации материалов космической съемки.

2.2.1 .Дешифровочные признаки гидролого-геологических явлений и процессов.

2.2.2. Принципы гидрогеологического дешифрирования космосников.

2.3 Результаты использования космической информации и при решении водно- балансовых задач.

2.3.1.Гидроиндикационная роль горных ландшафтов.

2.3.2. Влияние структурно- тектонического плана территорий и геологических условий на формирование поверхностного и подземного стока.

2.3.3.Составление карт гидролого- гидрогеологического районирования.

3.ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ВОД1Ю-СОЛЕВОГО БАЛАНСА РЕЧНОГО БАССЕЙНА.

3.1.Общая постановка.

3.2.Формализация и основные уравнения модели водно- солевого баланса.:.

3.3.Верификация имитационной модели водно-солевого баланса.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ОСНОВНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ВОДНО-СОЛЕВОГО БАЛАНСА ФЕРГАНСКОЙ ДОЛИН.

4.1 .Природно-хозяйственные особенности Ферганской долины.

4.2 .Методические подходы к удлинению рядов гидрологической информации.

4.3 .Оценка основных составляющих водно-солевого баланса за многолетний период.

4.4 .Оценка изменения составляющих водно-солевого баланса под влиянием ресурсосберегающих мероприятий.

Введение 2003 год, диссертация по строительству, Садати Нежад Сейед Джавад

Актуальность темы. В конце 20-го столетия в наиболее обжитых районах Земли существенно обострились водные проблемы, в связи со значительным ростом масштабов антропогенного влияния на условия формирования, режим и качество водных ресурсов и, прежде всего, речного стока.

В настоящее время большинство речных бассейнов в той или иной степени подвержено влиянию хозяйственной деятельности человека. При этом изменения стока происходят как из-за непосредственного воздействия на него, так и вследствие изменения условий его формирования в результате воздействия на компоненты геосистемы речного бассейна (рельеф, почвы, растительность и

ДР-)

Соответственно этому, одной из главных задач современной гидрологии является анализ и оценка реакции водных ресурсов на изменение ландшафтных, гидрометеорологических и водохозяйственных условий речного бассейна. Количественная оценка влияния хозяйственной деятельности на сток рек представляет собой очень сложную задачу, так как в пределах речного бассейна одновременно действует большое число антропогенных факторов. Действие этих факторов накладывается на естественные колебания речного стока, амплитуда которых обычно превышает величину антропогенных изменений.

В связи с этим существующие оценки влияния тех или иных факторов антропогенной деятельности на водные ресурсы нередко разноречивы и не всегда увязаны с общими закономерностями формирования гидрологического режима различных регионов.

Из используемых в настоящее время (2000г) 87,5 км /год воды 83,5 км3/год (94%) приходится на долю сельского хозяйства и, прежде всего, на орошаемое земледелие. Орошаемые земли занимают 7,5 млн. га и в силу своей высокой продуктивности играют доминирующую роль в производстве продуктов питания и сырья для промышленности.

Такие масштабы развития орошения и использования водных ресурсов Ирана приводят в первую очередь к изменению водно-солевого баланса и режима орошаемой территории. При этом орошение нередко приводит к негативным экологическим последствиям. Происходит заболачивание и вторичное засоление орошаемых земель, сокращается водность рек, повышается минерализация речных вод. Все эти проблемы могут быть проанализированы в рамках решения задачи оценки влияния орошаемого земледелия на водные ресурсы. Набор информационных технологий и методов такого рода оценки крайне ограничен, поэтому разработка соответствующего инструментария оценки влияния орошения на водные ресурсы является крайне необходимой.

Цели и задачи исследования. Основной целью диссертационной работы является исследование закономерностей формирования водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием и разработка имитационной модели баланса для оценки влияния комплекса природных и антропогенных факторов на водные ресурсы.Достижение данной цели потребовало решения следующих задач: анализ закономерностей формирования водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием;

- оценка возможностей дистанционного зондирования состояния природной среды при водобалансовых исследованиях;

- разработка методов оценки составляющих водно-солевого баланса с учетом процессов водо-солеобмена в системе «атмосфера - земная поверхность зона аэрации - грунтовые воды»;

- построение имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна, разработка алгоритмического и программного ее обеспечения;

- апробация разработанной модели водно-солевого баланса на примере одного из речных бассейнов аридной зоны;

- исследование влияния комплекса ресурсосберегающих и средозащитных мероприятий на водные ресурсы.

Научная новизна работы заключается в разработке имитационной модели водно-солевого баланса речного бассейна с развитым орошаемым земледелием, позволяющей более обоснованно подойти к решению проблемы выбора варианта развития водно-ресурсной системы речного бассейна на основе учета динамики составляющих водно-солевого баланса и показателей хозяйственного использования водных ресурсов на фоне меняющейся гидролого-водохозяйственной обстановки в бассейне.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на второй и третьей международной конференциях "Сельское хозяйство и природные ресурсы",Москва,2001,2002гг., на девятом семинаре Иранских студентов в Европе "Сельское хозяйство и окружающий среди", Бирменгеам,2002г., и на международной научной конференции "Экология и проблемы мелиораций", ВНИГиМ,2002г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложений. Текст работы содержит 202страниц, включая 17 рисунка и 23 таблиц. Список литературы включает128 наименований работ.

Заключение диссертация на тему "Имитационная модель водно-солевого баланса речного бассейна с использованием аэрокосмической информации"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Рассмотрение структуры водного (солевого) баланса орошаемой территории приводит к выводу о том, что ее водный (солевой) режим определяется, главным образом, соотношением безвозвратных потерь воды на испарение с орошаемых земель и оттока воды в русло реки. Именно это соотношение в каждом конкретном речном бассейне и на каждом уровне развития орошаемого земледелия определяет интенсивность изменения стока и его минерализации в замыкающим створе реки, Следовательно, составление уравнений водного (солевого) баланса территории для разных периодов развития орошения является наиболее обоснованным методом оценки изменение водных ресурсов (речного стока) под влиянием орошения.

2. Впервые для исследуемой территории на основе использования аэрокосмической информации составлена серия аналитических карт(гидрографическая, геологическая, типов геофильтрационных сред, ландшафтная и др.), послуживших основой для составления гидролого-гидрогеологической карты районирования. Показанные на этой карте элементы водного баланса(осадки, поверхностный сток, подземный сток)явились главными параметрами для расчета водно-солевого баланса Ферганской межгорной впадины. Анализ карты районирования показывает следующую закономерность: уменьшение значений стоковых параметров в юго-западном направлении и от горного обрамления депрессии к ее центру.

7 Результаты имитационного эксперимента по вариантам повышения КПД оросительной сети и КПД поля в целом позволяют сделать вывод о том, что реконструкция оросительных систем не приводит к экономии водных ресурсов, поскольку отток речных вод из долины по руслу реки Сырдарьи остается почти постоянным (в пределах 16,2-16,8 кмЗ/год). В то же время несколько улучшается мелиоративное состояние орошаемых массивов в результате снижения уровня грунтовых вод на 20-30 см. Одновременно минерализация речной воды в замыкающем створе понижается в среднем за период с 1,40 до 1,10 г/л.

8. Анализ современного водного баланса Ферганской долины показал, что сток местных рек не полностью используется и их остаточный сток в отдельные годы может достигать 3-5 кмЗ/год .Полное использование стока местных рек приводит к снижению водозабора из русла реки Сырдарьи соответственно до 11,9 (КПДос=0,69,КПДп=0,80) и 7,4 кмЗ/год (КПДос=0,0,80,КПДп=0,90) при современном его значении 13,8 кмЗ/год. Суммарный приход воды на территорию составляет 25,2 и 20,7 кмЗ/год при современных 27,2 кмЗ/год, а отток с территории 11,0 и 7,0 кмЗ/год при современных 13,5 кмЗ/год. Отток по руслу реки Сырдарьи в этих вариантах увеличивается на 0,2 и 0,5 кмЗ/год по сравнению с современным. Его минерализация снижается до 1,2 и 1,1 г/л при современных 1,4 г/л в среднем за период. Таким образом, и полное использование стока местных рек приводит лишь к повышению качества речных вод на выходе из долины. Говорить же об экономии ресурсов воды и в этом случае не приходится. И это, в общем- то понятно, поскольку как бы мы не перераспределяли воду, забираемую на орошение, между местными реками и рекой Сырдарьей, ■ потери ее на испарение остаются неизменными. Отсюда становится очевидным, что получить дополнительное количество воды можно лишь за счет снижения потерь на испарение с орошаемых массивов.

Библиография Садати Нежад Сейед Джавад, диссертация по теме Гидравлика и инженерная гидрология

1. Абросимов И.К. Индикационный ландшафтно-геоморфологический анализ при гидрогеологических исследованиях в пустынях (на примере Восточного Мангышлака и Северного Приаралья): Автореф. дис канд. геогр. наук. М., 1971. 20 с.

2. Абросимов И.К., Востокова Е.А. Перспективы применения материалов космических съемок при гидрогеологических исследованиях // Изв. вузов. Геология и разведка. 1973. № 7. С. 118-128.

3. Авакян А.Б. Широков В.М. Комплексное использование охрана водных ресурсов, Минак.: Изд-во Университское,1990.240с.

4. Атлас Узбекской ССР,Ташкент.:Академии наук Узбекской ССР,1963.53с.

5. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режимов орошаемых земель. М.: Агропромиздат, 1985. 304 с.

6. Андреянов В.Г. Усовершенствование методики расчета водного баланса речных водосборов на основе физико-математической модели. // Тр. ГГИ, 1977. вып. 241 .-С.56-75.

7. Арабаджян А.З. Исламская респовлика Иран экономический потенциал, М.: Изд-Восточная литература РАН,2002.382с.

8. Аэрокосмическое изучение сейсмоопасных зон. М.: Наука, 1988. 136 с.

9. Аэрометоды геологических исследований. Л.: Недра, 1971. 704 с.

10. П.Бабкин В.И., Вуглинский B.C. Водный баланс речных бассейнов. Л.:

11. Гидрометеоиздат, 1982.192 с.

12. Богомолов Л.А. Дешифрирование аэроснимков. М.: Недра, 1976. 144 с.

13. Булавко А.Г. Водный баланс речных водосборов. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.304с.

14. Бурлешин М.И., Объедков Ю.Л. Основные направления повышения эффективности использования космических снимков в гидрогеологии // Вод. Ресурсы. 1990. № 3. С. 155-168.

15. Викторов C.B. Аэроландшафтная индикация последствий деятельности человека в пустынях. М.: Недра, 1973. 57 с

16. Викторов C.B., Востокова Е.А., Вышивкин Д.Д. Введение в индикационную геоботанику. М.: Изд-во МГУ, 1962. 227с.

17. Виноградов Б.В. Космические методы изучения природной среды. М.: Мысль, 1979.296 с.

18. Виноградов Б.В. Многоспектральные градиенты влажности поверхности почвы для дистанционной индикации // Вод. ресурсы. 1976. № 6. С. 00—00

19. Виноградов Б.В., Кондратьев К .Я. Космические методы землеведения. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 189 с.

20. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Моделирование водохозяйственных систем аридной зоны СССР.М.: Наука, 1984.- 312 с.

21. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х, Федоров В.М. Моделирование водохозяйственных систем аридной СССР.// М.: Наука, 1984.312с.

22. Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Развитие водохозяйственных систем. Методы анализа и оценки эффективности их функционирования. М.: Наука, 1989.295 с.

23. Востокова Е.А., Абросимов И.К., Новикова Н.М. Использование разномасштабных аэро- и космофотоснимков для целей гидрогеологического картирования и районирования // Изв. вузов. Геология и разведка. 1974. № 12. С. 134-144.

24. Гелогическое дешифрирование космических снимков восточной части Средиземноморского пояса. М.: Недра, 1981. 208 с

25. Гельбух Т.М., Джоган Л.Я. Водно-балансовые исследования в районах развитого орошаемого земледелия (на примере бассейна р. Сырдарьи). // Вод. Ресурсы. 1974. № 1. С. 74-90.

26. Геологическое изучение земли из космоса под редакцией А.В.Пейве.М. :наука, 1978.227с.

27. Глазовский Н.Ф. Аральский кризис.М.: Наука, 1990.136 с.

28. Голованов А.И., Гейн A.B. Оптимизация оперативного планирования поливов // Гидротехника и мелиорация. 1987.№10. С.37-42.

29. Голованов А.И., Новиков О.С. Математическая модель переноса влаги и растворов солей в почвогрунтах на орошаемых землях.// Тр. МГМИ. Т. XXXVI. 1974. С. 87-94.

30. Гудилин И.С., Комаров И.С. Применение аэрометодов при инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях. М.: Недра, 1978. 320 с.А

31. Джамалов Р.Г., Зекцер И.С., Объедков Ю.Л. Принципы дешифрирования аэро- и космических снимков в целях изучения подземного стока // Разведка и охрана недр. 1977. № 1. С. 75-91.

32. Джамалов Р.Г., Объедков Ю.Л. Применение дистанционной информации при прогнозной оценке подземного стока // Исслед. Земли из космоса. 1983. №5. С. 60—66.

33. Джамалов Р.Г., Объедков Ю.Л., Сафронова Т.Н. Особенности применения космических снимков при гидрогеологических исследованиях//Вод. ресурсы. 1979. № 1. С. 120-132.

34. Духовный В.А. Водохозяйственный комплекс в зоне орошения.// М.: Колос, 1984.255 с.

35. Егоров В.В. Почвообразование и условия проведения оросительных мелиорации в дельтах Арало-Каспийской низменности. М.: Изд-во АН > СССР, 1959. 156 с.

36. Иванов Ю.Н. Эмпирический метод расчет месячных сумм испарения с полей хлопчатника. // Тр. САРНИГМИ. 1981.-вып. 89 (170), С. 119-129.

37. Исмайылов Г.Х, Федоров В.М. Исследование закономерностй Формирования возратных вод в бассейн Сырдарьи.//Водные Ресурсы. 1981.№ 4.С.5-20.

38. Исмайылов Г.Х,Сенцова H.H. Моделирование формирования вводно-солевого режима территории (на примере бассейна Аральского моря).//Вод ресурсы. 1996.том23,№ 5.с.616-627.

39. Использование аэроландшафтно-индикационных методов при поисках вод для пастбищ, пустынь, полупустынь и степей. М.: Недра, 1973.

40. Каи Я.Г., Рябухи А.Г., Трофимов Д.М. Космические методы в геологии. М.: Изд-во МГУ, 1976. 246 с.

41. Карнацевич И.В. Оводном и тепловом балансах западной Сибири// Труды ОМСХН. 1966.т.66.с.21 -30.

42. Кондратьев К.Я., Васильев О.Б., Григорьев Ал.А., Иванян Г.А. Опыт анализа данных спутника природных ресурсов // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1973. № 5. С. 102-113.

43. Кравцова В.И, Козева Е.К.,Фивенский Ю.И. Космические снимки методическое руководство.М.: изд.МГУ, 1985.128с.

44. Кронберг П. Дистанционное изучение Земли. М.: Мир, 1988. 350 с.

45. Кузин П.С. Метод водного баланса и его практическое значение// Метеорология и гидрология, 1973,№4,с.99-106.

46. Куприянова Е.И. Водный баланс западно-сибирской равнины. М.: Наука, 1967.67с.

47. Лурье И.К. Основы геоинформаики и создание ГИС.,М.: Изд-во Инекс-92, 2002.140с.

48. Мелиорация и водное хозяйство, справочник подред. Б.Б. Шомакова ,М. :Агропромиздат, 1990.415с.

49. Методика расчета вводно-солевого режима орошаемых земель. М.: ВНИИГиМ, 1984.113 с.

50. Методология оценки экологического состояния территорий(подходы и разработки)// Ж. «Экологическая экспертиза».2000.№ б.с.53-72.

51. Милькис Б.Е. Количественная оценка суммарного испарения с орошаемых хлопковых полей Ферганской долины. // Тр. САНИИРИ. 1973.-вып. 139.-С. 101-111.

52. Милькис Б.Е., Муминов Ф.А. Вопросы методики расчета испарения с орошаемых земель. // Тр. САНИГМИ. 1971.- вып. 66(81).- С.52-61.

53. Мирзаев С.Ш., Бакушева Л.П. Оценка влияния водохозяйственных мероприятий на запасы подземных вод.// Ташкент.: «ФАН», 1979. 122 с.

54. Мирзаев С.Ш., Ишанкулов Р. Гидрогеологическое значение разломов. Ташкент: Фан,Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 638 с.

55. Мировой водный баланс и водные ресурсы земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.63 8с.

56. Мосиенко H.A. Агрогидрологические основы орошения на примере Западной Сибири, Урала и Северного Казахстана. Л.: Гидрометеоиздат, 1984,216 с.

57. Несветаплова Н.Г., Садов A.B. Место ландшафтно-индикационных исследований при специальном дешифрировании аэроснимков // Тр. МОИП. 1970. Т. 36. С. 18—23.

58. Объедков Ю.Л. Анализ космических снимков для оценки подземного стока // Особенности и закономерности формирования вод суши: Подземные и поверхностные воды. М., 1986. С. 353-368.

59. Объедков Ю.Л. Возможности ландшафтно-индикационных методов при изучении подземных вод межгорных впадин // Тез. докл. Всесоюз. науч. совещ. "Ландшафтная индикация для рационального использования природных ресурсов. М.: Изд-во МГУ, 1986а. С. 98-100.

60. Объедков Ю.Л. Гидрологический анализ аэрокосмической информации. М.: Наука,1993.144с.

61. Объедков Ю.Л., Ариун 3., Ганзориг М. Комплексное дешифрирование и гидрогеологическая информативность аэрокосмических снимковполигона Гурбаи-Богдо. //Научные эксперименты в космосе: Союз-39-Салют-6-Союз-Т4. Улан-Батор.: Иэд-во АН МНР.1986. С. 89-104.

62. Объедков Ю.Л., Ганзориг М., Галсан П. Изучение гидрогеологических условий аридных зон МНР по материалам космической видеоинформации. // Информационные проблемы изучения биосферы. М.: Наука. 1988. С. 111-116.

63. Опыт использования аэроснимков и космических фотографий поверхностного и подземного стока в горных массивах. // Вод. ресурсы. 1976. С. 127-143.

64. Порошин C.B. Проблемы геологического картографирования по материалам космических фотосъемок. // Новое в картографировании природной среды по материалам космических съемок. М., 1983. С. 5766.

65. Раткович Д.Я. Гидрологические основы водообеспечения. М.: ИВП РАН, 1993.-428 с.

66. Раткович Д.Я Многолетние колебания годового стока рек.М.: Гидрометеоиздат, 1976.25 5с.

67. Раткович Д.Я.,Болгов М.В. Стохастические модели колебаний составляющих водного баланса речного бассейна.,М., 1997.262с.

68. Рубинова Ф.Э. Влияние водных мелиораций на сток и гидрохимический режим рек бассейна Аральского моря. //Тр. Среднеаз. Регион. НИИ. 124 (205). 1987.159с.

69. Рубинова Ф.Э. Изменение стока р. Сырдарьи под влиянием водохозяйственного строительства в ее бассейне. // Тр. Сар НИГМИ, 1979, вып. 58(139). 138 с.

70. Садов A.B. Аэрокосмические методы в инженерной геодинамике. М.: Недра, 1988.208с.

71. Садов A.B., Ревзон А.Л. Аэрокосмические методы в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1979. С. 224.

72. Садов A.B., Химичев Л.Г. Опыт использования материалов космической съемки для гидрогеологических исследований в горных районах // Изв. вузов. Геология и разведка. 1976. № 11. С. 109-117.

73. Сенцово Н.И. Модель перспективной оценки вводно-солевого баланса орошаемой территории //Водные ресурсы. 1994.том21.№3.с. 262-270.

74. Ситников А.Б. Динамика влаги и солей в почвогрунтах зоны аэрации.// Киев.: Наукова думка. 1986. 151 с.

75. Трофимов Д.М., Каи А.Г., Сонин И.И. Некоторые вопросы геологической информативности космических снимков // Исследование природной среды космическими средствами: Геоморфология и геология. М.: Наука. 1976. Т. 5. С. 87—91.

76. Федоров В.М. анализ динамики составляющих водного баланса Ферганской долины//Водные Ресурсы. 1976.№ 3.

77. Харченко С.И. Гидрология орошаемых земель.// JL: Гидрометеоиздат, 1975.307 с.

78. Харченко С.И. Управление водным режимом на мелиорируемых землях в Нечерноземной зоне. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 239 с.

79. Ристофоров A.B. Теория случайных процессов в гидрология. М.:.Изд-во МГУ,1994.141с.

80. Чембарисов Э.И., Бахритдинов Б.А. Гидрохимия речных и дренажных вод Средней Азии. Ташкент.: «Укитувчи», 1989. 232 с.

81. Чижова Е.С. К обоснованию модели колебаний испарения с водной поверхности.// Вод. ресурсы, 1996.№ .I.e. 12-20.

82. Четыркин Е.М.,Калаихман И.Л. Вероятность и стстистика. М.: Финансы и стстистика, 1982.317с.

83. Шебеко В.Ф., Закржевский П.И., Брагилевская Э.А. Гидрологические расчеты при проектировании осушительных и осушительно-увлажнительных систем. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 312 с.

84. Шеремет О.Г., Моралев В.М., Гоникберг В.Е. О способе определения оптимальной площади осреднения геометрических параметров линеаментных сетей // Исслед. Земли из космоса. 1982. № 4. С. 15-19.

85. Alley W.M. On the treatment of evaporation, soil moisture accounting and aquifer recharge in monthly water balance models// Water Resour.Res.20(8).p.l 137-1149.

86. Alley W.M. Water balance models in one -month-ahead stream flow forecasting // water Resour.Res.,21(4).p.597-606.

87. Allred B.and Haan С. T. SWMHMS-Small watershed hydrologic modeling system. Water Resour.Bull., 1996.32. p.541-552.

88. BelyaevA.V Water balance and water resources of the Aral sea basin and its man-induced changes.//Geojurnal.vol.35.p. 17-21.

89. Cadavid.L.G.,J.D.Salas,D.G.Boes, Desegregation of short-term precipitation records//Water rescuers peaper clorado state university fort collin,colo,1992.

90. Chow.V.T. Hand book of applid hydrology newyork,Mc Grow.Hill.1964.

91. Clark.R.T. Extenuation of annual stream flow record by correlation with precipitation subject to hetrogenous errors//Water.Resour.Res.,vol 15.p.l 081-1979.

92. Dzamalov R.G., Obedkov Y.L., Safaronova T.I. Characteristics of the use satellite photographs in hydrological investigations// waterresources, 1979,vol.6,number 1 .p. 120-132.

93. Dzhamaloi R.G., Obyedkoi Yu.L. Remote sensing studies of regional hydrogeological conditions // UN training seminar of remote sensing applications. Baku.: 1980. Pt 2. P. 217-229.

94. Everson C.S.The water balance of a first order catchments in the montane grasslands of south Africa.// Journal of hydrology.2001.^vol.241(1 -2).p.l 10123.

95. Fierchinger G.,Cooly, K. Aten year water balance of a mountainous semiarid watershed//Journal of hyrology.1999.

96. Gaston S.,MbayeD. Water balance in the pool region(republic of the congo) //Agricultures, 2000. vol.9.p.47-53.

97. Gilman K. Water balance of wetland areas .//Con f.on'The balance ofwaterpresent and futyre", AGMET GP. (Irland)&Agric.Gp.of roy.Meteorol.soc.(UK),Dublin. 1994.p. 123-142.

98. GIeick P.H. The development and testing of a water balance model for climate impact assessment:modeling the sacramento basin//Water Resour.Res.,1987.23(6). 1049-1061.

99. Hoogeveen J/ A regional water balance of the Aral basin through GIS.//Land and water development j. 1997.

100. Jalota S.K.,Arora V.K. Model-based assessmentof water balance components under different cropping systems in north-west India.//Agricultureal water Manegment.2002.vol.57.issuel .p.75-87.

101. Nijssen B., Lettenmaier D.P. Water balance dynamics of a Boreal forest watershed: White Gull Creek basin, 1994-1996// Water Resour.Res.,2002.p.l-14.

102. Sauer T., Moorejr P., Ham J., Bland W.,Prueger J.,West C.Seasonal water balance of an Ozark hilislope//Agricultural Research Servic,2000.

103. Sensovs N.I. A Model for prospective assessment of the water-salt balance of an irrigated area//water resources, 1994,vol. 21,3,pp.261-270.

104. Sivapalan,M.,Vinery N., Ruprechr J.K. Water and salt balance modeling to predict the effects of iand-use changes in forested cathments.2.coupled model of water and salt balances.//Hydrological processes, 1996.10(3).p.393-411.

105. Vandewiele G.l. and Elias A. Monthly water balance model including deep infiltration and canal losses//HydrolSci.Bull.22(3).p.341-351.

106. Vandewiele G.I., Xu C.Y. and Huyberechts W. Regionalization of physical-based water balance models in Belgium: application to ungauged catchments.//Water resour.Manage.5.p. 199-208.

107. Vandewiele G.I., Xu C.Y.and Ni-Lar-Win Methodology and comparative study of month water balance models in Belgium, Chinaand. Burma, J .Hy drol .1992.134.C.315-347.

108. Vandewiele G.L.and Ni-Lar-Win Monthly water and snow balance models on basin scale ,in K.Banasik and A.Zbikowski(eds.),Runoff and sediment yield modeling//Warasaw.p.83-88.

109. Water and development.,1979.J. of ministery of energy of Iran,vol.6.N.l.

110. Xu C.Y. Singh V.P. A review on monthly water balance models for water resources investigation and climatic assessment//Water resour.mang № 12, c.31-50.

111. Xu C.Y. ,Seibert J., Halldin S. Regional water balance modeling in the NOPEX area development and application of monthly water balance models.//J.Hydrol. 1996.180.p.211-236.

112. Xu C.Y. Application of water balance models to different climatic regions in china for water resources assessment// water Resour.Res., 1997.11 .p.51-67.

113. Xu C.Y. Estimation of parameters of a conceptual water balance model for ungauged catchments.//water resources management, 199.№ 13.p.358-368.

114. Zierl.B. A water balance model to simulate drought in forested ecosystems and its application to the entire forested area in Switzerland.//Jumal of hydrology, vol 242.2001,p. 115-13 6.

Похожие работы

Строительство
05.23.00