Обоснование мелиораций земель Краснодарского края для защиты от переувлажнения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.02, кандидат технических наук Шевченко, Геннадий Васильевич

• Шевченко, Геннадий Васильевич
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шевченко, Геннадий Васильевич

Введение

1 УСЛОВИЯ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПОДТОПЛЕНИЕ И ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЕ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ ЛАНДШАФТОВ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

1.1 .Естественно-исторические условия, определяющие подтопление земель Краснодарского края

1 ^.Характеристика современных естественных и антропогенных ландшафтов Краснодарского края

1.3.Количественная и качественная оценка • распространения подтопленных и переувлажненных земель по административным районам Краснодарского края

1.4.Обоснование почвенных процессов в переувлажненных землях и их мелиорация

Выводы по главе и постановка задачи

2. ОЦЕНКА И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЛАНДШАФШО-КЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ ПО ПРОЯВЛЕНИЮ ПОДТОПЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ И ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЭТО ЯВЛЕНИЕ

2.1.Физико-географическое районирование территории как метод управления подтоплением и переувлажнением земель

2.2 .Оценка факторов природного происхождения, обуславливающих подтопление мелиорируемых земель

2.2.1. Климатические факторы

2.2.2. Гидрологические факторы

2.2.3. Геоморфология и рельеф

2.2.4. Гидрогеологические факторы

2.2.5. Почвенные факторы

2.3.Факторы искусственного происхождения, определяющие распространение ППЗ

3. ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И РАЗРАБОТКА КРИТЕРИАЛЬНЫХ ОЦЕНОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗАЩИТЫ ПОДТОПЛЯЕМЫХ ЗЕМЕЛЬ И НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ ПО БАССЕЙНАМ РЕК

3.1 .Характеристика бассейнов рек и их водотоков

3.2.Обоснование инженерной защиты от подтопления и переувлажнения земель бассейна степных рек Правобережья

3.2.1 .Бассейны рек Ея и Ясени

3.2.2. Бассейны рек Албаши, Челбас и Бейсуг

3.3 .Критериальные оценочные параметры по защите земель и населенных пунктов по бассейнам рек

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМПЛЕКСНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ ПО ЗАЩИТЕ ЗЕМЕЛЬ ОТ ПОДТОПЛЕНИЯ

4.1. Методика выполнения и состав полевых исследований

4.1.1. Задачи полевых исследований

4.1.2. Выбор экспериментального участка

4.1.3. Исследование динамики распространения ППЗ

4.1.4. Исследование способов осушения переувлажненных почв

4.1.5. Исследование водно-физических свойств переувлажненных почв

4.1.6. Гидрогеолого-мелиоратйвное и почвенно-мелиоративные исследования

4.2. Природно-климатические и почвеннсг-мелиоративные условия объекта исследований. Исходные положения

4.2.1 .Природные условия

4.2.2.Результаты исследований водно-физических свойства почв

4.3. Обоснование комплексных мелиораций переувлажненных земель в Ейском районе

4.3.1. Разработка технической схемы отвода избыточных вод

4.3.2. Разработка почвенно-мелиоративных мероприятий

4.3.3. Обоснование мероприятий по предотвращению переувлажнения почв

4.4. Влияние комплексных мелиораций на мелиоративное состояние переувлажненных почв

4.4.1. Результаты полевых исследований

4.4.2. Анализ воздействия комплексных мелиораций на мелиоративное состояние земель участка строительства

Выводы

5. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ МЕЛИОРАЦИИ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

5.1. Оценка типа переувлажнения земель и категории переувлажненных земель

5.2. Методика исследований влияния переувлажнения на свойства черноземов

5.3. Исследование стадий деградации черноземов для обоснования способов их мелиорации

5.3. Способы мелиорации переувлажненных земель в Краснодарском крае

5.4. Агро-экономическая эффективность мелиораций по защите сельскохозяйственных земель от переувлажнения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование мелиораций земель Краснодарского края для защиты от переувлажнения»

Актуальность проблемы. Краснодарский край - это уникальный по своим природно-климатическим условиям и высоко урбанизированный регион Российской Федерации, Природные условия благоприятные для проживания человека и его хозяйственной деятельности. Средняя плотность населения в крае является наиболее высокой в РФ и составляет 59 чел на 1 км . Земли степной зоны Краснодарского края являются одними из плодородных в стране. Климатические и почвенные условия края оцениваются как благоприятные для сельскохозяйственного производства и поэтому Краснодарский край это один из самых освоенных в сельскохозяйственном отношении регионов России.

Интенсивное использование в народном хозяйстве пойменных земель привело к тому, что в. зонах подтопления находятся промышленные объекты, сельскохозяйственные земли и животноводческие фермы, транспортные магистрали и населенные пункты. Циклически повторяющиеся наводнения и складывающаяся в этот и последующие периоды экологическая обстановка негативно отражаются на условиях проживания человека и окружающей его экосистеме. Реки восточного Приазовья в Краснодарском крае перегорожены русловыми дамбами и плотинами, которые образовали цепь прудов и водохранилищ, и осуществляют в современном состоянии противопаводковую функцию. При прохождении высоких половодий из-за неудовлетворительного технического состояния гидротехнических сооружений и их недостаточной пропускной способности создается угроза прорыва перегораживающих дамб и плотин с последующим затоплением нижележащих территорий. Так в 1987-88 гг. на реках Понура, Кирпили, Бейсуг, Ея отмечались значительные затопления пашни и подтопления населенных пунктов в низовьях этих рек в результате прорыва и искусственного разрытия дамб и плотин для пропуска паводковых расходов 5-10% обеспеченности.

Для многих населенных пунктов и площадей сельскохозяйственных угодий на равнинной территории Краснодарского края, помимо речных наводнений, серьезную проблему создают затопления и подтопления земель при интенсивных ливнях и снеготаяния, происходящие вследствие слабо развитой 6 гидрографической сети и дренированное™ территории, перекрытия путей стока искусственными сооружениями и планировками территорий. В последнее десятилетие в крае сложилась неблагоприятная обстановка, вызванная поднятием уровней грунтовых вод и образованием верховодки в пониженных элементах рельефа на равнинной и предгорной территории края, приведшая к подтоплению грунтовыми водами населенных пунктов, объектов народного хозяйства и сельскохозяйственных угодий, В 1987-88 гг. уровень грунтовых вод повысился в большинстве районов края на 5-10 м в сравнении с предыдущими годами и стабилизировался в настоящее время на высоких отметках. В 1997 г. в крае было выявлено 450 тыс.га переувлажненных пахотных земель и подверженных водной эрозии около 36 тыс.га. Влияние подтопления негативно отразилось на селитебных территориях. Деградация кубанских черноземов сопровождается значительным снижением их потенциального плодородия, за последние 20 лет площади переувлажненных земель увеличились более чем в 1.4 раза. Поэтому уменьшение территорий подтопленных и переувлажненных земель (ГШЗ) путем применения комплексных мелиораций и инженерной защиты ППЗ является социально-экономической проблемой, решение которой обеспечит снижение техногенных нагрузок на окружающую среду.

Объектом исследований работы являются территории подтопленных и переувлажненных земель Краснодарского края, пахотные земли (ППЗ) ТОО «Октябрьское» и АПТ «Ясенекое» Ейского района Краснодарского края. Тема диссертации входит в состав Краевой программы по снижению и предотвращению подтопления земель от наводнений и паводков, и плана НИР кгау. '

Цель работы состояла в разработке комплексного обоснования способов мелиорации переувлажненных земель и инженерной защиты территорий от подтопления.

В задачи исследований входило:

- методологическая оценка факторов воздействия, обуславливающих распространение переувлажненных земель;

- ландшафтно-клим этическое районирование территории Краснодарского края дифференцированной по проявлению подтопления и переувлажнения земель;

- установление оценочных критериев по оптимизации природоохранных мероприятий защиты бассейнов рек;

- исследование закономерности явления генезиса черноземных почв в зависимости от площади замкнутых понижений;

- разработка схемы водоотводящих трактов в сочетании с почвенно-мелиоративными мероприятиями для защиты земель от подтопления и переувлажнения в Ейском районе.

Методы исследований. При выполнении работы использованы экспериментальные и теоретические методы исследований. Натурные исследования выполнялись на базе известных в мелиоративном почвоведении методик. При определении размеров контуров увлажнения площадей использовался метод аэрофотосъемки. Лабораторные эксперименты выполнялись в Кубанском госагроуниверситете и «Кубаньгипроводхозе» (ОАО «Кубаньводпроект») по общепринятым агрохимическим методикам обработки почвенных образцов.

Оценка достоверности научных результатов. Обработка опытных данных проводилась по общепринятым методикам с проверкой результатов с помощью статистических критериев на основе теории ошибок, дисперсионного и регрессионного анализа. Достоверность научных выводов подтверждается

I * также большим объемом лабораторных и натурных исследований, и апробацией в ТОО «Октябрьское» и АПТ «Ясенское» Ейского района Автор защищает: ^

- системный подход и методологическую оценку факторов воздействия, обуславливающих распространение переувлажненных земель;

- ландшафтно- климатическое районирование территории Краснодарского края дифференцированной по проявлению подтопления и переувлажнения земель;

- оценочные критерии по оптимизации природоохранных мероприятий защиты бассейнов рек; инженерно-технические решения для защиты территорий от подтопления и способы комплексных мелиораций переувлажненных земель в Ейском районе

Научная новизна работы состоит в том, что произведена методологическая оценка основных факторов воздействия на распространение переувлажненных земель, позволившая установить типы переувлажненных почв по различным природно-климатическим зонам Краснодарского края.

Установлены 15 физико-географических районов в 5 природно-климатических зонах Краснодарского края по закономерностям проявления переувлажнения земель для повышения эффективности ликвидации этого явления. .

Получены оценочные критерии, повышающие надежность обоснования проведения природоохранных мероприятий по бассейнам рек.

Установлена закономерность явления генезиса черноземных почв в зависимости от размеров площадей замкнутых понижений и стадии их деградации, необходимые для обоснования проведения способов улучшения мелиоративного состояния почв.

Практическая значимость работы состоит в том, что на основе ландшафтно-климатического районирования территории края возможно оценить распространение ППЗ в зависимости от основных определяющих факторов и обосновать мелиоративные мероприятия, направленные на ликвидацию чрезвычайной ситуации по подтоплению и переувлажнению земель. Комплексные мелиорации земель ТОО «Октябрьское» и АПТ «Ясенское» обеспечили отвод поверхностных вод и понизили уровень грунтовых вод, что позволило возвратить в севооборот свыше 15000 га плодородных земель.

Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты работы, полученные лично автором при проведении эмпирических и теоретических исследований, лабораторных и натурных опытов. Обоснование и внедрение 9 комплексных мелиорации для защиты земель от подтопления и разработка ландшафтно-климатического районирования территории Краснодарского края осуществлено автором совместно с Е.В.Кузнецовым (КГАУ), И.Д.Черниченко (НИО «ГЕЯ-НИИ»).

Апробация работы. Результаты исследований докладывались, были обсуждены и одобрены на региональных научно-технических конференциях, научно-технических конференциях Кубанского госагроуниверситета (1997-1999 гг.)

Материалы исследований вошли в проект «Проблемы переувлажнения земель, состояние орошаемых участков в Краснодарском крае и направления мелиорации», разработанный ОАО «Кубаньводпроект».

Публикации. Основные положения работы изложены в семи опубликованных научных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, заключения, списка литературы, включающего 123 наименование и приложение. Общий объем диссертационной работы - машинописных страниц.

Заключение диссертации по теме «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», Шевченко, Геннадий Васильевич

ВЫВОДЫ

1. Под влиянием переувлажнения земель обследуемых хозяйств Ейского района ТОО «Октябрьское» и АПТ «Ясенское» за восемнадцатилетний период между полевыми, исследованиями 1979г и 1997г произошло значительное ухудшение водно-физических свойств почв, в том числе переуплотнение почв, понижение фильтрационной способности, рост переувлажненных западин, снижение количества агрономически ценных водопрочных агрегатов в верхних гумусовых горизонтах, уменьшение предельно-полевой влагоемкости, ухудшение структурного состава и т.д.

2. Исследование изменений основных оценочных параметров водно-физических и агрохимических свойств по времени действия внедренного на участке комплекса мелиораций подтверждают существенный мелиоративный эффект.

3. Ограничение мелиоративных работ на переувлажненных землях водоотведением и осушением приводит к консервации неудовлетворительного уровня основных водно-физических свойств почвы.

4 В состав комплекса мелиоративного улучшения переувлажненных земель в общем случае должны входить осушение и отвод избыточных вод, почвенно-мелиоративные мероприятия, осуществляемые в строительный период и в процессе сельхозпроизводства и дифференцированные по группам, исходя из типов почв и условий переувлажнения, а также мероприятия по

115 предотвращению переувлажнения почв, осуществляемые в процессе сельскохозяйственного производства.

5. Почвенно-мелиоративные мероприятия целесообразно проводить на длительно переувлажняемых почвах днища западин. Почвенно-мелиоративные мероприятия на этих землях включают глубокое безотвальное рыхление, внесение навоза и дефиката, посев многолетних трав и проведение обработок почвы с соблюдением принципа разноглубинности.

6. Мероприятия по предотвращению переувлажнения почв включают агромелиоративные приемы, повышающие влагоемкость и водопроницаемость пахотного и подпахотного горизонтов и ускоряющие отвод избыточных вод с поверхности почвы и ее пахотного слоя.

В результате разуплотнения почвы в процессе проведения комплексных мелиораций переувлажненных почв наблюдается быстрый мелиоративный эффект в дальнейшем стабилизирующийся с некоторым уменьшением по мере естественного процесса восстановления плотности почв.

5. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБОВ МЕЛИОРАЦИИ ПЕРЕУВЛАЖНЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ

5.1 Оценка типа переувлажнения земель и категории переувлажненных земель

Сочетание описанных выше природных и антропогенных факторов формируют в каждом из выделенных ф/г районов различные типы переувлажнения земель. В первом приближении можно выделить три типа переувлажнения: поверхностный, грунтовый и смешанный (поверхностно-грунтовый). В зависимости от типа переувлажнения земель для их мелиорации применяются различные комплексы мелиоративных мероприятий.

При поверхностном типе переувлажняются только верхние горизонты (в основном пахотный) и на поверхности почвы обычно формируется слой воды от атмосферных осадков. Грунтовые воды залегают относительно глубоко и в процессе переувлажнения фактически не участвуют. Обычно оно имеет место в замкнутых и открытых понижениях степной части края. Наиболее типичными ф/г районами с таким типом переувлажнения являются Северо-Западный и Краснодарский.

На Закубанской равнине (Закубанский ф/г район), в Отрадненском и Предгорном ф/г районах широко распространен поверхностный тип переувлажнения на равнинных пространствах и склонах. Первопричиной переувлажнения в этих районах следует признать неблагоприятные водно-физические свойства почв.

Грунтовый тип переувлажнения наиболее типичен для дельтовых ф/г районов, где УГВ часто вскрывается на глубине 0.3-0.5 м. В распространении ППЗ в этих районах ведущую роль играют гидрогеологические факторы. Этот же тип переувлажнения земель локально распространен и в других ф/г районах, где первопричиной его являются антропогенные факторы.

Смешанный поверхностно-грунтовый тип переувлажнения широко распространен в большинстве ф/г районов. В переувлажнении земель участвуют как поверхностные, так и грунтовые воды.

В системе Комитета по землеустройству принята следующая схема деления переувлажняемых земель:

- постоянно переувлажняемые - земли в течение всего вегетационного периода избыточно увлажненные;

- длительно избыточно увлажненные - в течение большей части вегетационного периода, порядка (3-4 месяца) увлажненные;

- временно избыточно увлажненные - в течение меньшей части вегетационного периода, (1-2 месяца) увлажненные;

- кратковременно избыточно увлажненные - в течение 2-3 недель, но не более месяца увлажненные.

В Краснодарском крае в настоящее время для целей первоочередной мелиорации наибольший интерес представляют категории временно и кратковременно переувлажненных земель. По сравнению с другими категориями, для их мелиораций требуется значительно меньше средств.

Для разработки способов мелиорации этих земель необходимо было провести исследования по влиянию переувлажнения на свойства черноземов.

5.2. Методика исследований влияния переувлажнения на свойства черноземов

Полевые исследования влияния переувлажнения на свойства почв нами проводились в физико-географических районах края: Северо-Западном, Краснодарском, Закубанском.

В Северо-Западном районе (Ейский административный район), где на равнинных пространствах преобладает чернозем обыкновенный, а в западинах -чернозем выщелоченный или лугово-черноземные почвы, методика полевых исследований заключалась в закладке профилей:

- производился выбор типичных территорий, включающих водораздел, склон и западину;

-, через указанные элементы рельефа и переходные зоны профилем через 100 -300 м закладывались почвенные разрезы; в них проводилось подробное описание морфологического строения почв и отбор образцов по генетическим горизонтам;

- было заложено три профиля, приуроченных к западинам различной площади - 100 га, 500 и 1000 га;

- в типичных точках профилей проводилось изучение водно-физических свойств почв; изучение водопроницаемости почв производилось по методике /69/ - на монолитах с ненарушенной структурой диаметром 0.5 м и высотой 0.6 м в металлическом обрамлении с блокированием бокового растекания бентонитом; наряду с изучением стандартных параметров водно-физических свойств (удельной массы, плотности, пористости, наименьшей влагоемкости), исследовалось набухание почв при увлажнении и их усадка при иссушении.

- в отобранных почвенных образцах в 4-х кратной повторности производились следующие определения:

- содержание гумуса методом Тюрина (ГОСТ 26213-84);

- содержание карбонатов газоволюметрически;

- содержание гипса весовым методом;

- рН водный и солевой (ГОСТ 26423-85,17.5.4.01-84);

- гидролитическая кислотность по Каппену (ГОСТ 26212-84);

- состав обменных катионов в почвенно-поглощающем комплексе (ГОСТ 26403-85 и ГОСТ 46-51-76);

- подвижные формы фосфора и калия по Чирикову (ГОСТ 26204-84) и Мачигину (ГОСТ 26205-84);

- анализ состава водной вытяжки (ГОСТ 26423 - 26428 - 85);

- механический анализ почв методом кинетики по Качинскому (ГОСТ 1253679);

- влажность почвы термостатно-весовым методом (ГОСТ 5180-85).

В Краснодарском физико-географическом районе, в зоне выщелоченных черноземов, почвенные исследования также проводились методом профилей.

На территории учхоза «Краснодарское» было заложено три профиля: через водораздел, склоны и до центра западин. Всего было заложено 18 разрезов глубиной 2 м. Отбор образцов почв, изучение водно-физических свойств и аналитические работы бЬши аналогичны проведенным в Северо-Западном районе.

Аналогичные исследования с заложением одного профиля было произведено в Закубанском физико-географическом районе в зоне слитых черноземов.

Проведенные исследования охватили практически весь генетический ряд черноземных почв, подвергаемых переувлажнению с различными частотой и продолжительностью: черноземов обыкновенных, типичных выщелоченных, слитых; лугово-черноземных выщелоченных и слитых; сильно деградированных от переувлажнения черноземных почв, перешедших в тип луговых.

С точки зрения мелиорации переувлажненных почв, наибольший интерес в процессе их деградации является изучение плотности и набухаемости.

Набухаемость отражает степень слитогенеза деградирующих от переувлажнения почв. Количественно она зависит от содержания минералов смектатовой группы, в основном монтмориллонита. Именно эти минералы придают почве свойства набухать. Появляются в почве они в результате специфического внутри почвенного выветривания. Оно обусловлено многократной сменой циклов увлажнения-иссушения почв, сформировавшихся на лессовидных отложениях с высоким содержанием алюмосиликатов

Нами была разработана и применена следующая методика исследования плотности почв.

В полевых условиях из почвы с влажностью, равной наименьшей влагоемкости (НВ) • отбирались образцы почвы ненарушенного сложения, стандартными режущими кольцами объемом 50 см . После их'иссушения в о термостатах при температуре до 105 С, производился расчёт плотности почв по стандартной общепринятой формуле: о ^ mj00; , (5.1) v (100+w) где /о - плотность (объемная масса), г/см ; ш- масса сухого образца почвы , г; з

V-объем почвенного образца, см ;

W - влажность почвенного образца, % веса;

Расчет по стандартной формуле предполагает неизменность объема почвенного образца в процессе сушки и равенство его объему стандартного з , режущего кольца, то есть 50 см . Фактически, образцы почв ненарушенного сложения, обладающие набухаемостью, при иссушении подвергаются естественной усадке и уменьшению объема Физически это выражается в появлении пустого пространства между образцом почвы и режущим кольцом. Объем указанного пространства соответствует величине усадки почвы при иссушении от HB до гигроскопической влажности или набухаемости почвы при увлажнении от гигроскопической влажности до HB. Замеряется указанный объем кварцевым песком. Учитывая, что иссушенный образец почвы практически не обладает влажностью, расчет его плотности производится по формуле: Ш, (5.2) vi ■ . ■ где $ - плотность сухой почвы, г/см ;

1 i

Vi - объем сухого образца почвы, см; m - масса сухого образца почвы, г; Расчет по формуле (5.2) показал, что при влажности почвы, близкой к максимальной гигроскопической влагоемкости (MTB), плотность почвы достигает 2.0-2.2 г/см3 или 75-80 % от объемной массы (Й), MTB составляет 10 % весовой влаги. Такое состояние почвы типично для засушливых периодов (июль-август). Отметим, что ниже MTB в полевых условиях влажность практически не опускается.

Величина усадки почв рассчитывалась по формуле: * 1 у~ ш: • (5.з) где у - усадка в долях единицы; '

1-плотность сухого образца, г/см"; |о-плотность влажного образца, г/см^;

Максимальные значения усадки отмечаются при полном иссушении почв, когда = 0. Нарастание величин усадки по мере иссушения почв приведены в табл. 5.1.

Максимальные и минимальные значения усадки и набухаемости равны по величине, но их динамика при изменении влажности направлена в противоположные направления из этих положений следует выражение для расчета набухаемости:

Н1 = Ушах - Хх * (5.4) где 1Ь - набухаемость при влажности почв ;

Ушах - максимальное значение усадки, доли единицы или %;

Уг - усадка почвы при ьтой влажности.

Максимальные значения Н отмечаются при влажности почв, равной НВ, а при = 0, соответственно Н=0.

Многочисленными исследованиями различных авторов выявлялась зависимость плотности почв от их влажности - чем меньше влажность, тем выше плотность. Но выявленные эмпирические зависимости оказались некорректными для набухающих почв. Для выявления указанной зависимости применительно к деградированным набухающим почвам, нами была разработана описываемая ниже методика.

Отбор образцов почв производится при влажности равной НВ, аналогично описанному выше для определения набухаемости, но 12-18 кратной повторности. После взвешивания образцов в режущих цилиндрах, вставленных в бюксы, их помещают для сушки в термостаты, через каждые 3-4 часа их взвешивают и определяют их влажность. При каждой такой операции из серии образцов отбирается по три образца, в которых замеряется объем подсушенного образца. В результате получается серия данных по плотности почв с различной влажностью.

Из многолетних наблюдений за мелиоративным срстоянием черноземных почв Кубани установлено, что удельная масса почв находится в пределах от 2.69 до 2.74 г/см.

В качестве примера, приведем данные описанного эксперимента, для которого образцы почв отбирались из верхнего горизонта лугово-черноземной выщелоченной слитой ежегодно переувлажняемой почвы с содержанием з физической глины 59%, ила-30% и массой твердой фазы почв ё= 2.72 г/см .

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Краснодарском крае в последние десятилетия наблюдается тенденция гумидности климата. Установлено нарастание переувлажненных и подтопленных земель на территории края. В 1972 г. площадь переувлажненных земель составляла 341,8 тыс.га, в 1997 г. эта площадь была 459, 5 тыс.га, что составляет 11 % от площади всех сельскохозяйственных угодий.

Системный подход и методологическая оценка факторов воздействия на распространение переувлажненных земель позволили установить 15 физико-географических районов в 5 ландшафтно-климатических зонах Краснодарского края для обоснования выбора мелиоративных мероприятий по защите земель от подтопления и переувлажнения.

Установлены главные определяющие факторы переувлажнения земель. В засушливой Северо - Западной ф/г зоне края с Ку = 0.15 - 0.25 основным является антропогенный фактор. На территории Ейского района площадь подтопления достигла в 1997 г. 20.45 тыс.га. следовательно, осадки и другие факторы природного происхождения не всегда определяют размеры подтопления территорий.

Исследованы территории бассейнов степных и горных рек по установлению размеров подтопления площадей и населенных пунктов. По бассейнам степных рек подтоплен 51 населенный пункт и около 1600 га пахотных земель.

Русла степных рек края зарегулированы. Они превратились в пруды-отстойники. Подтопление территорий и населенных пунктов обусловлено перегораживающими сооружениями, которые расположены на расстоянии 0.38 - 1.82 км друг от друга.

Определены критериальные оценочные параметры для- оптимизации природоохранных мероприятий бассейнов рек. В наиболее критической ситуации оказались бассейны степных рек Ея и Понура, у которых оценочные параметры равны 5.94; 6.28 га/км, и бассейны горной р.Лаба с параметром 166 га/км, характеризующиеся размером подтопленных площадей V приходящихся на один километр реки. На данных реках в первую очередь необходимо проведение восстановительных работ.

7. Установлено явление генезиса черноземных почв, подвергшихся длительному и кратковременному переувлажнению, где определены четыре стадии деградации. Последняя стадия деградации черноземных почв приурочена к днищам западин, потенциал ее плодородия низок и близок к солонцам. Мелиорацию таких почв проводить малоэффективно.

8. Исследовано изменение водно-физических, свойств черноземных почв под действием длительного переувлажнения. Установлено, что в пахотном слое почвы количество агрономически ценных водопрочных агрегатов уменьшилось с 73.0 до 68.8 %, величина объемной массы при НВ возросла от 1.1. до 1.25 г/см, фильтрационная способность снизилась в 2 раза.

9. Исследованы способы осушения по защите территорий от подтопления избыточными водами, притекающими со стороны прилегающих водосборов. Наиболее эффективным способом осушения от поверхностного подтопления являются искусственные ложбины с откосами 1:10 и глубиной от 0.6 до 1.0 м. На наиболее пологих участках с мозаичным переувлажнением земель эффективным способом осушения являются борозды и щели, проведенные вдоль уклона через 5 м в сторону мелких дрен-собирателей.

10. Комплексные мелиорации переувлажненных земель в сочетании со способами осушения в Ейском районе позволили значительно улучшить мелиоративное состояние почв. Так, при глубоком рыхлении структурные агрегаты диаметром 0.25 - 10 мм уменьшились с 81 до 54 % в черноземах обыкновенных, в луговато-черноземных почвах объемная масса была снижена с 1.37 г/см3 до 1.28 г/см3.

11. Внедрение комплексных мелиорации переувлажненных земель осуществлено в ТОО «Октябрьское» и АПТ «Ясенское» на зерновых и кормовых севооборотах общей площадью 15000 га. Чистый доход в ТОО «Октябрьское» от способа осушения искусственными ложбинами с откосами 1 : 10 составил 300 руб/га, в АПТ «Ясенское» от осушения щелями и бороздами - 356 руб/га.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шевченко, Геннадий Васильевич, 1999 год

1. Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режима орошаемых земель. ML: «Агропромиздат», 1985 304 с.

2. Агроклиматические ресурсы Краснодарского края. Л.: 1975.3 .Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю,- Краснодар, 1961

3. Александрова Л.Н. и др. Почвоведение.-М: Колос.- 1969.-543с

4. Алексеевский В.Е. Влияние осушения на грунтовые воды (на примере Украинского Полесья) / / Гидротехника и мелиорация. 1980. - №7. - с.52-54.

5. Алексеевский В.Е. Организация наблюдений за режимом грунтовых вод в районах осушений / / Гидротехника и мелиорация. 1982. - №6. - с.24-26.

6. Аронова Л.А., Бадаев Л.Г., Устрицев О.Г. Оценка сложности природных условий при крупномасштабный инженерно-геологической съемке / /. Гидротехника и мелиорация. 1980.-№ 9.-с.22-28.

7. Арустаньянц Е.И. Инструментальные методы определения гранулометрического состава почв //Почвоведение. 1991 .-№1. с 141-154.

8. Н.Безднина С.Я. Оптимальные параметры мелиоративного режима почв / 7 Гидротехника и мелиорация. 1986. -№11.- с.58-63.

9. Битюков К.К. Накопление и сохранение влаги в почве. Изд. 2-е испр., М.:Сельхозиздат. 1956.

10. Блажний Е.С. П<?чвы дельты реки Кубани и прилегающих пространств. Краснодар . Кн. Изд-во, 1971. .

11. Блажний Е.С.Почвы равнинной и предгорной части Краснодарского края / / Тр. кубанского с.х.ин-та Вып.9(37). 1964.

12. Бобченко В.И. Основные направления развития почвенных мелиораций Поволжья / / Мелиорация почв и борьба с засолением земель в Поволжье. М.: ВНИИГиМ, 1979.

13. Бондаренко Н.Ф.Физические основы мелиорации почв Л.:Колос,1975.-258 с.

14. Бочаров С.Ю. Автоматизация регулирования уровня грунтовых вод на осушительно-увлажненных системах / / Гидротехника и мелиорация. 1979.-№ 12.- с.50-54.

15. Будыко Н.Й. Исследования изменений климата и влагооборота Д.: Гидрометеоиздат. -1981.- 128с.

16. Булавко А.Г., Маслов Б.С. Водорегулирующее значение болот и последствия их осушения / / Гидротехника и мелиорация,- 1982. № 8- с.53-55,

17. Вальков В.Ф. Генезис почв Северного Кавказа. Ростов н/Д. 1977. 159с.

18. Вальков В.Ф. Почвы и сельскохозяйственные растения. Ростов н/Д. 1992

19. Вальков В.Ф., Штомпель Ю.А., Трубилин И.Т. и др. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / СКНЦ ВШ. Ростов н/Д, 1995. 192 с.23 .Величко Е.Б. Сельскохоз. мелиорации в Краснодарском крае. Краснодар: Кн. изд-во, 1969.

20. Вериго С. А. Разумова Л. А. Почвенная влага и ее значение в сельскохозяйственном производстве. Л.: Гидрометеоиздат, 1963.

21. Вершинин П.В. и др. Основы агрофизики. М.: Физматгиз, 1959. - 903 с.

22. Витте П.А. Схема рациональной рисовой ирригационной системы и мельчайшие сети. «Известия Северо-Кавказского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации. Новочеркасск, 1934, вып. 1-2.

23. Власов В.И. Совершенствование приемов контроля состояния мелиорированных земель / / Роль мелиор. природопольз.: Матер. Всес. совещ. Владивосток, 23-25 апр. 1990. 4.2.- Владивосток, 1990.- с.131-132.

24. Водохозяйственная схема бассейна реки Бейсуг / Кубаньгипроводхоз. -Краснодар, 1972.

25. Волосухин В.А. Прочность и устойчивость кротовой оросительной сети : учебное пособие.-Новочеркасск, НИМИ, 1994, с. 126.

26. Высоцкий Г.Н. Защитное лесоразведение: Избранные^ труды.- Киев: Наукова думка, 1983- 208с.

27. Выеоченко A.B. Закономерности процесса фильтрации в тяжелых минеральных грунтах до и после осушения. / / Тез. докл. 8 Всес. съезда почвоведов, Новосибирск , 14-18 авг., 1989. Кн.5. Комис.6. Новосибирск 1989.-с.193.

28. Голованов А.И. и др. Методические указания по проектированию инженерной защиты городской территории от затопления и подтопления / М.: МГУП, 1996, с.66. '

29. Греко Жак. Защита почв от эрозии / Пер с ФР Э.А. Лях; Под ред. Н.П.Колесниченко; И.Г.Зочка, М.: Лесная промышленность, 1983-87г.

30. Гидрологические факторы плодородия почв М.: 1983

31. Гридасов В.Ф. Агрогидрологические свойства осушаемых земель. Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

32. Дербенцова A.M., Кононова H.H. Экологические проблемы Приморья в связи с мелиорацией / / Роль мелиор. в природопольз.: Матер Всес. съезда почвоведов, Новосибирск ,23-25 апр, 1990. 4.2. -Владивосток , 1990.-с. 163-165.

33. Джулай А.П. Борьба с переувлажнением почвы и повышение ее плодородия в замкнутых понижениях рельефа. Краснодар: кн.изд-во,1974.

34. Зубец В.М и др. Мелиорация переувлажненных земель Минск: Ураджай, 1976,- 177с.

35. Ивицкий А.И. Основы проектирования и расчетов осушительных и осушительно-увлажненных систем. Минск.: Наука и техника, 1988.-311с.

36. Казаков B.C. и др. Глубокое рыхление при мелиорации тяжелых почв / / Гидротехника и мелиорация. 1984.-№ 7.- С.71-73.

37. Калиниченко В.П. и др. Особенность структурной организации почвенной массы в переувлажненных почвах склонов черноземной зоны / / Докл.акад.с.-х.наук. 1997. - № 5. - с.22-24.

38. Канцибер Ю.А., Игнатов Ю.Б. Вариантное проектирование осушительной сети в слабопроницаемых грунтах / / Мелиорация и водное хозяйство.-1990.-№ 11.-е 53-56. .

39. Карманов И.И. Плодородие почв СССР,-М ; 1980

40. Каштанов А.Н. Заславский М.Н. Почвоводоохранное земледелие. М.: Россельхозиздат, 1984. - 462с.

41. Кац Д.М. Гидротехнические основы контроля мелиоративного состояния орошаемых земель / / Гидротехника и мелиорация 1982. - № 6 .- с. 18-21.51 .Кириченко К С. Почвы Краснодарского края. Краснодар: Крайгосиздаг, 1952

42. КлимкоА.И. Пути повышения эффективности осушения тяжелых слабоводопроницаемых почво-грунтов / / Мелиор.земель. Калининг. обл. J1.: 1987.-с. 136-145.

43. Ковда В.А. Происхождение и режим засоления почв, ч.1. М.: Изд. АН СССР, 1946. 568 с.

44. Кожушко Л.Ф. и др. Эффективность комбинированной агромелиоративной системы / / Роль мелиор. в природопольз.: Матер. Всес.совещ., Владивосток, 2325 аир., 1990. 4.2. Владивосток. 1990 - с.49-50.

45. Костяков А.Н. Основы мелиораций. М.: Сельхозиз.,1960.

46. Кровопусков Б.П. Геофизический контроль мелиоративного состояния земель I I Гидротехника и мелиорация. 1982. - № 7.- с.56-57.

47. Кузмич В П. Проблемы и пути мелиорации земель с резко выраженным микрорельефом / / Роль мелиор. в природопольз.: Матер.Всес.совещ., Владивосток, 23-25 апр., 1990. 4.2,- Владивосток, 1990. с. 117-118.

48. Кулешова Ю.Н. и др. Изменение свойств темно-серых лесных почв юга Белгородской области при длительном сельскохозяйственном использовании/ / Тез. докл. 4 Откр. регион, конф. «Экол. и генет. аспекты флоры и фауны Центр. России», Белгород, 1996. с.47-48.

49. Кулчаев Э.М., Лященко П.Е. Действие мелиоративного глубокого рыхления на свойства солонцовых почв Волгоградского Заволжья / / Пробл. мелиор. земель Поволожья / ВНИИ гидротех. и мелиор. М., 1989. с.41-45.

50. Кульчицкий Л.И , Габибов Ф.Г. Новый метод определения усадки глинистых грунтов / / Гидротехника и мелиорация.- 1987. № 9. - с.38-40.

51. Кууль И.С. Совершенствовать технические решения при проектировании дренажа / / Гидротехника и мелиорация.- 1985. -№ 11,- с.42-44.

52. Лазарчук Н.А. и др. Оптимизация параметров дренажа в зоне осушения УССР / / Мелиорация и водное хозяйство. 1989. - №7. - с.40-41.

53. Лоптев С.Л. Регулирование водного режима почвогрунтов дренажем с вертикальными фильтрующими элементами / / Вопр. гидрол. суши: Докл. конф. мол. ученых и спец., Ленинград, февр., 1987. Л.: 1991. - с.62-67.

54. Маслов Б.С. Режим грунтовых вод переувлажненных земель и его регулирование. М.: «Колос», 1970.

55. Маслов Б.С., Минаев M.B. Мелиорация и охрана природы, М.: «Россельхозиздат», 1985. 271с.

56. Маслов Б.С., Минаев М.В. Мелиорация и охрана природы. М.: «Россельхозиздат», 1985,- 271с.

57. Маслов Б.С. Режим осушения и критерии оценки состояния земель / / Гидротехника и мелиорация. 1982, - №6.-с.21-24.

58. Материалы инвентаризации й мониторинга неиспользованных земельсельскохозяйственного назначения, подверженных влиянию негативных природных и антропогенных факторов. / КубаньНИИгипрозем. Краснодар, 1997.

59. Методические рекомендации по контролю за мелиоративным состоянием орошаемых земель / / ВНИИГиМ. М., 1978- с.70.

60. Пенков М.Д., Джунинский Б.А. Мелиорация тяжелых переувлажненных почв в Болгарии / / Гидротехника и мелиорация. 1985. - №4. - с,64-66.

61. Пирузян С.С и др. Применение химмелиорантов при промывках содовых солонцов-солончаков / / Мелиорация и водное хозяйство.- 1988. №5. - с.54-55

62. Плюснин И.И., Голованов А.И. Мелиоративное почвоведение. М.: Колос 1983.-318 с.

63. Почвенная карта РСФСР. Масштаб 1:2500000 М.:, 1988

64. Почвенная карта Краснодарского края. Масштаб 1:400000. Волгоград 1990.

65. Пыленок П.И. Влияние осушения на водный режим прилегающих земель / / Гидротехника и мелиорация. 1982. - № 11. - с.47-49.

66. Рабочее И.С., Королева И.Е. Расширенное воспроизводство почвенного плодородия. М.: «Знание», 1983. 64с.

67. Рекомендации по защите почв от эрозии на Северном Кавказе.М : 1980,- 85с.

68. Рекомендации по проектированию и расчетам защитных сооружений и устройств от подтопления промышленных площадок грунтовыми водами. М.: ВНИИ ВОДГЕО,1979.

69. Роде A.A. Основы учения о почвенной влаге; -Л.; Гидрометеоиздат,1965.

70. Розов Л.П. Мелиоративное почвоведение. -М.: Сельхозгиз, 1956,- 439с.

71. Ротарь В.П. К изучению влияния некоторых приемов освоения на влажность переувлажненных почв / / Тр. Дальневост. регион. НИИ Госкомиздата. 1988. -№ 134. - с.80-83.

72. Рубан А.Ф., Яцык A.B. Гидравлическая автоматизация в осушении земель/ / Мелиорация и водное хозяйство.-1989. №8. - с.53-56.

73. Садименко П.А., Минкин М.Б. О природе отрицательных агрофизических свойств мочариетых почв / / Тез. докл. 8 Всес. съезда почвоведов, Новосибирск, 14-18 авг., 1989. Кн.5. Комис.6.- Новосибирск, 1989.- с.230.

74. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. Под ред. Маркова Е.С. -М.: Колос,1981

75. СНиП 2.06.15-85 Инжененрная защита территории от затопления и подтопления -М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

76. Сорочкин В.М. О выборе показателей для агрономической оценки структуры почв / / Почвоведение. 1991. - №7. - с.50-58.

77. Станкевич B.C. Способы осушения пойменных земель / / Гидротехника и мелиорация. 1985. - № 1. - с.44-47.

78. Сурман Г.П. Водная эрозия и борьба с ней.-Л.:Гидрометеоиздат,1976.- 254сг

79. Схема охраны вод ре*си Челбас в Краснодарском крае/ Южгипроводхоз,-Новочеркасск, 1986.

80. Терещенко К.П. и др. Гидрогеолого- мелиоративная обстановка на осушительных землях западных областей УССР / / Гидротехника и мелиорация. 1985. - №9. - с.60-62.

81. ЮО.Хитров Б.Н. Методика оценки сочетаний факторов почвообразования, способствующих развитию слитогенеза / / Почвоведение. 1998. - №1. - с.5-15 101 Хруслова Т.Н. и др. Защита орошаемых земель от эрозии, подтопления и засоления.- К.: Урожай, 1991. - 205с.

82. Циприс И.Б., Пунтусов В.Г. Безуклонный дренаж в условиях польдеров / / Мелиор.земель в Калинингр.обл. JL: 1987. с. 19-26.

83. Шевченко Г.В. и др. Влияние климатических факторов на переувлажнение земель и физико-географическое районирование земель Краснодарского края по проявлению переувлажнения./ Тр. КГАУ. Краснодар, 1998. Вып. 364 (392) с. 193 -201.

84. Шевченко Г.В. Защита от влияния антропогенных факторов на переувлажнение сельхозугодий и населенных пунктов Ейского района Краснодарского края / Тезисы докладов КГАУ. Краснодар, 1998.

85. Шевченко Г.В. Причины переувлажнения сельхозугодий и населенных пунктов Кубани / Тезисы докладов КГАУ. Краснодар, 1998.

86. Шевченко Г.В. Мелиорация переувлажненных почв Краснодарского края. Краснодар: Кубанский ГАУ, 1994, с. -30.

87. О.Шевченко Г.В.,Кузнецов Е.В.,Кадышев С.Л. Причины и оценка подтопления земель и населенных пунктов по бассейнам рек Кубани. Краснодар: Кубанский ГАУ, 1996*, с. -21.*

88. Т.Шептухов В.Н. и др. О совершенствовании оценки процессов деградации почв / / Почвоведение. 1997. - № 7. - с.799 - 805.

89. Шишов Л.П., Фурманов Д.Н. Современные концепции управления плодородием почв. В сб.: Плодородие почв. - М., 1985

90. ПЗ.Шраг В.И. Пойменные почвы, их мелиорация и сельскохозяйственное использование. М.: из-во Акад.наук. СССР, 1954 — 112с. .

91. Шувалов С. А. Оценка плодородия почв Краснодарского края. -Бюл.Почв.ин-та им. В.В.Докучаева, 1978, в .XVIII.

92. Шульга В.Н. К вопросу осушения тяжелых минеральных почв./ / Мелиоративное состояние орошаемых земель и использ. вод. ресурсов. Новочеркасск, 1986. с.52-57.

93. Шумаков Б.А. и др. Освоение плавней Кубани. М.: Колос, 1976

94. Шумаков Б.А., Шумаков Б.Б., Поляков Ю.Н. Освоение плавней Кубани. М.: Колос, 1976, с. 143

95. Якушев А.И. Изменение основных водно-физических свойств луговых карбонатных глеевых суглинистых почв под влиянием осушения и освоения / / охрана природы при мелиор. земель / Укр.НИИ гидротехн. и мелиор. Киев, 1991. - с.133-141.159

96. Churshi Tadeuz, Churska Czestawa. Przeobrazenia zachodzace na zmeliorovaych hidrogenicznych siedliskach doliny gorney. Narw/V Wiad Just melior i ozitkow zielon.- 1991. 16 № 3. - c.213 - 237. Пол

97. Goldberg Sabine. Interaction of aluminium and iron oxides and clay minerals and their effect on soil phisical properties review I I Commun Soil Sci and Plan+ Anal .-1989.-20№ 11-12,-C.1I81-1207.-Англ.

98. Gupta H.C. A new concept for drainage. / / Jut. I. Environ. Stud. 1991.-37. №4.- c. 259-261. англ.

99. Myburg P.A., Moolman J.H. The effect of ridging on the soil water status of a waterlogged winegard soil / / S. Afr. J. Plant and Soil. 1991- 8,- №4. - с 184-188.-анг.

100. Pittelkow Ulrich . Erdebuisse zur Krumenbasislockerung anf Lob.- urid Berglehmsubitraten. / / Arch Acker und Pflanzenban und bodek. - 1988. - №1.- c.23-30. - Нем.чей комиссии о приемке законченного строительствомл уж /гя? /у