Оқулық Алматы, 2014 Əож 631. 67 (075. 8) Кбж 40. 6 я73

Қар мелиорациясы

Қар мелиорациясының негізгі түрлері 26-кестеде көрсетілген.

Қардағы судың қоры оның тығыздығына байланысты. Қардың орташа тығыздығы 0,35 г/см³ болғанда əрбір 10 см қабаттағы су қоры 30 мм немесе 300 м³/га құрайды. Қар ылғал қорын көбейтумен бірге, күздік бидайлардың қысты күні аязға шалдығуынан, егістік бетіндегі өсімдіктердің өсуін толық тоқтататын мұз қабыршақтарының пайда болуына, қар астындағы топырақтың жылуды сақтап қалу мүмкінші- лігі зор болғандықтан, өсімдіктердің суыққа шалуына жол бермейді жəне көктемде қар ерте еріген кезде, топырақ қар суын бойына жылдам сіңіреді, сонымен қатар тыңайтқыштардың тиімділігін арт- тырады.

Қар тоқтататын бөгет торлардың биіктігі 1,5 м-ге дейін, ал ұзын- дығы 1,5-2,0 м, олар барлық уақытта торланған болу керек, тік жел өтіп кететіндей осының нəтижесінде ауа ағыны бөлінеді де, оның жылдамдығы бəсеңсейді.

Биік сабақты өсімдіктерді қатармен егу, олардың сабағы өте қатты болса немесе күнбағар жəне қамыстың сабақтарын жерге көміп, қатар орналастырса, оларда қардың тоқтауына жəне желдің жылдамдығының бəсеңдеуіне алып келеді.

Қардан жасалатын бөгеттер, қардың бетін соқамен айыру арқылы олардан жал немесе үйінділерді беті біркелкі емес кесектер тұрғызу арқылы іске асырылады. Бұл əдістер, егер қар қалыңдығы 15-20 см- ден биік жəне өте жақсы тығыздалған болса ғана пайдаланылады.

Əртүрлі қар айдайтын ауылшаруашылық машиналарын пайда- ланып, қар жалдарын тұрғызуға болады. Оның биіктігі – 60 см-ге дейін, ал арақашықтығы 6-20 см болуы керек. Егістік танаптар- ды торға бөліп тастау үшін жалдарды көлбеу жəне қима бағытта тұрғызған жөн. Бұл қардың əртүрлі бағытта соққан желмен ұшып кетуіне жол бермейді.

Егістік жерді желден қорғайтын орман жолақтары, қардың бір- келкі қорлануын қамтамасыз ете алмайды, оның жанында көп қор- ланады да, одан ұзаған сайын қардың тереңдігі төмендейді. Орман жолақтарының тиімділігі жəне ұзақтыққа əсері, оның орналасу жағ- дайына жəне биіктігіне байланысты. Сондықтан орман жолақтары- мен бірге, қосымша қар тоқтататын басқа əдістерді де пайдаланады. Қардың еруін тездету. Мелиорацияның бұл əдісі, өсімдіктің өсіп-өну кезеңі ұзақ емес аймақтарда тиімді. Қардың бетіне көктемде қарапайым күл шашу жəне басқа да жылу қорлайтын заттарды себу, қардың тез еріп кетуіне мүмкіншілік береді жəне өсімдіктердің өсіп-өну кезеңін 10-15 күнге ұзартады. Мелиорацияның бұл əдісі, жылу мелиорациясымен бірге жүргізілсе өте тиімді, ол үшін қар бетін жылу өткізбейтін заттармен (сабан, тал жапырақтары жəне басқа заттармен) жабу керек жəне қыста мұздарды, қабыршық- мұздарды, топырақты сумен бастыру қажет. Сонымен қатар, қар мелиорациясының қарды тоқтату жəне қолмен қарды еріту əдіс- тері, агромелиоративтік жəне топырақты шайып кетуге қарсы əдіс- терді, күздегі тырмалау жəне қатқан топырақтарды терең қопсыту,

олардың суды сіңіру қабілетін арттырға арналған шаралармен бірге жүргізілуі тиісті.

Орман жолақтарының қардың булануына жəне қар қорының өсуіне əсерін А.Р. Константинов жəне С.Р. Струзер ұсынған өрнекті пайдаланып анытауға болады:

тарының биіктігі, м; Z – ауданы, га; O_m – жауған қардың шамасы;

Бұл өрнектердің түрі бірдей, олар орман жолақтарының əсерінен, бір жағдайда буланудың əлсірегенін көрсетсе, екінші жағдайда – қардың қорлану шамасының өскенін көрсетеді.

5. СУҒАРМАЛЫ ЖЕРЛЕРДІҢ ТҰЗДАНУЫНА ҚАРСЫ КҮРЕС

1. Тұзданған топырақтардың сипаттамасы

Көптеген жерлер, егер өзеннің төменгі арнасын жəне жоғарғы таудан шығар бөлігін алмасақ, табиғи жер асты суының ағысының қарқыны төмен жəне қорланатын аймаққа орналасатындықтан, суға- ру кезеңіндегі жүйелерден, арықтардан, егістік танаптан, су қойма- ларынан жəне терең қабатына сүзілудің нəтижесіндегі су шығыны, тұзданған жер асты суларының қорын толтыра отырып, олардың деңгейінің көтерілуіне алып келеді жəне олармен бірге топырақтың жоғарғы қабатына тұздардың қорлануының салдарынан онда екінші қайтара тұздану құбылысы жүреді. Топырақтың тұздануына себепші болатын қосымша нəрсе суғару суының сапасы болып табылады, ол өзендегі судың ластануына байланысты. Тұздылығы 1 г/л сумен суғарған кезде бір маусымның өзінде топыраққа 10 т тұз қорланады. Сондықтан тұзданған сумен егістікті суғару топырақтың тұздануына жəне сорлануына алып келеді. Сорланудың қарқыны, əсіресе табиғи ылғалдану жағдайы тұрақты емес, далалық аймақтарда суғару суындағы тұздың жəне ондағы ионның құрамындағы натрийдың ша- масына, сонымен бірге топырақтың қасиетіне тікелей байланысты.

Топырақтағы су-тұз тəртібінің қалыптасуы көптеген себепкер шарттарға байланысты, яғни егістік алқаптардағы «топырақ – жер асты суы» жүйесіндегі жүргізілген ғылыми-зерттеулердің нəтиже- сіне қатысты, оларды сыртқы жəне ішкі ортаның себепкер шартта- ры болып бөлінеді.

Ішкі ортаның себепкер шарттары ретінде, негізінен мыналарды атап көрсетуге болады: топырақтың қасиеті жəне құрамы, минерал- дық, химиялық, органикалық жəне құрылымдық; ылғалдыдық құра- мы (көлемдік ылғалдылығы); ылғалдылық қысымы; жылулығы; иондардың тұздылық құрамы жəне топырақ қуысындағы сұйықтар-

дың химиялық құрамы; топырақта қалып кететін деформацияға байланысты суғарғандағы ісінуі; топырақтағы тығылып қалған ауа; топырақ жəне қуыстағы сұйықтардың арасындағы əсерді көрсете- тін – адсорбция жəне десорбция, топырақ жəне қуыстағы сұйықтар- дың арасындағы физикалық-химиялық қарым-қатынасты көрсе- тетін – біртұтас топырақ жəне оның қуысындағы сұйықтардың арасындағы алмасу реакциясы; топырақтың қатты бөлігі жəне қуыстағы сұйықтардың ионның арасындағы алмасу реакциясы; топырақтың қатты бөлігі жəне қуыстағы сұйықтардың арасындағы химиялық реакция; табиғи өсімдік жəне жан-жануарлар арасындағы биологиялық қарым-қатынас.

Сыртқы ортаның себепкер шарттары сырттан келетін заттар жəне энергияның түсу дəрежесіне байланысты анықталады. Оған мына- лар жатады: жауын-шашын мөлшері, атмосфералық қысым, ауадағы ылғалдың жетіспейтін шамасы, суғару жəне суғармау мөлшері, жер бетіндегі су ағыны, суғару суының жəне жауын-шашынның химиялық құрамы, тұздылығы жəне жылулығы, жердің гравитациялық əсері, кəріздің əсері, жер асты суының ағыны жəне олардың терең қабатпен байланысы. Егер қуыстағы сұйықтар жоғары дəрежеде тұзданған болса, онда саздақ топырақтың бөлшектерінде судың молекуласы аз жиналады, сондықтан оның шеңберінде тұзданған бөлшектер аз болады. Сонымен, топырақ қуыстарындағы сұйықтардағы ионның тұздылығы азяды, оларда жаңаша тепе-теңдік пайда болады, яғни судың молекуласы көбейген сайын ондағы тұзданған шеңбердің ау- даны үлкейе береді де, жазықтықтағы қуыстың ауданының тиімділігі кемиді, соған байланысты топырақтың суды сіңіру қасиеті нашар- лайды.

«ашық» қуыстарда болса, яғни топырақтың кеуектілігінің тиімділігі артқан жағдайда. Химиялық құбылыстар белгілі бір жағдай- да топырақ жəне оның қуыстарындағы сұйықтың арасындағы физикалық жəне физика-химиялық қарым-қатынастың жүруіне көмектеспейді. Топырақты шаюдың бастапқы кезеңінде кристалдық тұздар еріген жағдайда қуыстағы сұйықтардың тұздылығы арта-

ды, бұл жоғарыда аталған физикалық дəлелдемелердің суды сіңіру қабілетінің өскенін көрсетеді. Топырақтың тұздан шайылуының барысында қуыстағы сұйықтардың тұздылығы төмендейді, сон- дықтан, атап айтсақ суды сіңіру қабілетінің өзгеруі саздық бөл- шектердің айналасындағы тұзданған шеңбердің көлеміндегі судың молекуласының санының өзгергендігін жəне топырақтың крис- талдық тұздардан босағанын көрсетеді, бұның өзі осыған сəйкес кеуектілігінің тиімділігінің өскендігін немесе кемімегендігін бей- нелейді.

Физикалық-химиялық құбылыс натрий жəне магний катиондары- ның құрамының өзгеруіне байланысты топырақтың суды сіңіру қабі- летін көрсетеді. Топырақтың қуысындағы катиондардың тұздылығы көбейгенде біртұтас топырақтың алмасу құрамындағы оның қаты- настық шамасы жоғарылайды. Топырақтың алмасу құрамындағы натрий жəне магнийдің құрамы белгілі бір жағдайда (қарапайым тепе-теңдік жағдайда) топырақтың суды жоғары дəрежеде сіңіруі арқылы байқалады, оның төмендеуі немесе жоғарылауы топырақ қуысындағы сұйықтардың, сонымен бірге топырақтағы олардың құрамына байланысты.

Топырақты таза сумен шаюдың нəтижесінде, оның алмасу құра- мындағы натрий мен магнийдің шайылуына байланысты топы- рақ ісінеді, майда топырақ бөлшектерінің таралуына байланысты микроагрегаттың құрамы бұзылады, майда қуыстар азаяды, сон- дықтан суды сіңіру қабілеті бұзылады. Белгілі бір деңгейден натрий жəне магнийдің құрамы артқанда топырақтың сорлану мінезі байқа- лады, бұл оның құрамының жəне су топырақ қасиетінің бұзылуына алып келеді.

Көптеген топырақ қабатында жүретін жəне мүмкін болатын химиялық реакциялардың ішінде нитраттар жəне сульфаттардың қалпына келу реакциясы ғана жақсы зерттелген, оларды мына өрнек арқылы бейнелеуге болады:

4 · KNO₃+ 5 · C = 2 · K₂CO₃ + 2 · N₂; CaSO₄+ 2 · C = 2 · CO₂ + CaS,

яғни топырақтағы көмір қышқылы, суда, оның ауаға қарағанда, еру дəрежесі 60 есе үлкен. Бұның өзі топырақ қабатында тұрып қалған ауалардың қарқынмен еруіне, оның арқасында топырақтың суды сіңіру қабілетінің өсуіне мүмкіншілігін тудырады.

Сонымен, топырақтың жəне жер асты суларының тұздануының қалыптасуы, суғармалы егістік жердегі жан-жақты əсер ететін таби- ғи жəне шаруашылық себепкер шарттар бойынша анықталады. Та- биғи дəлелдемелерге геологиялық құрамы, геологиялық жағдайы, топырақтың құрамы, өсімдік, ауа райы, шаруашылық қызметі, ыл- ғалдану тəртібі, суғару желісі, топырақтың физикалық қасиеті жəне басқалар жатады.

Топырақтың су-тұз тəртібіне əсерін тигізетін көптеген себепкер шарттардың ішінде физикалық, физикалық-химиялық, метереоло- гиялық, биологиялық, гидроморфологиялық, топырақтық, табиғи- техникалық, геофизикалық, ғарыштық жəне уақыт себепкер шартта- рын жатқызуға болады, бұл оның өткен тарихын көрсетеді.

Жалпы биосфералық құбылыстарды зерттеу көрсеткендей, олар- дың бағытының, яғни шектелген табиғи-техникалық қысымның əсері, биологиялық жəне геологиялық айналымға əртүрлі дəрежеде əсерін тигізеді. Табиғи жүйеде бұндай бір-біріне келіспейтін бірлес- кен шектеудің болуы геологиялық айналымның қарқынының үдеуіне жол бермеу арқылы, бір жағынан – жер беті жəне жер асты суларының ластануына, екінші жағынан – ауылшаруашылық өндірісінің қарқынын дамыту үшін биологиялық айналымды үде- туге қажетті суғармалы егістік жердің мелиоративтік тəртібін ықтималдауды қажет етеді, ал оны қоршаған ортаны басқару жəне жақсарту шараларының жиынтығы деп түсіндіруге болады.

Қазіргі кезде суғару шаралары көптеп қолданылатын болған- дықтан жəне осы уақытқа дейін суғармалы егістік жүйесі дамымаған кейбір аймақтарында болашақта жерді суарып игеру мəселелерінің дамуы жобалануға байланысты, суғару жүйелерін жобалауға қажетті мəселелерді толық шешу үшін тұзданған жерлерді игеруге байланыс- ты кейбір мəселелерді арнайы экологиялық-биосфералық негізде қарастыруды талап етеді.

Сор жəне сорланған топырақтардағы хлордың дəрежесіне байла- нысты тұздарды бірнеше түрлерге бөлуге болады (27-кесте).

Топырақ қабатына қорланатын тұздың түсетін негізгі бір жолы

– жақын орналасқан жер асты сулары. Жер асты сулары өздерінің тұздану дəрежесіне байланысты бөлінеді (Н.Г. Минашина, 1970): тұзданбаған (тұздың құрамы 2 г/л-ден кем), жеңіл тұзданған (2-4 г/л), орташа тұзданған (4-8 г/л) жəне жоғары тұзданған (8-16 г/л жəне жоғары).

Белгілі бір аймақтың ауа райына байланысты жер асты суының алмағайып деңгейін анықтайды, оның орналасу деңгейінде таби- ғи аймақтық жылу-энергетикалық қорының əсерінен болатын бу- лану шамамен нөлге тең, яғни олар топырақтың даму кезеңіне қатыспайды, оны В.А. Ковданың мына өрнегін пайдаланып анық- тауға болады:

мұнда, f – орташа жылдық ауа жылулығы, °С.

Топырақтағы тұздың құрамына жəне оның суды сіңіру қабілетіне байланысты жер асты суының алмағайып деңгейі 2,5-4,5 м аралығын- да болуы мүмкін.

Тұзданған жерлерде жер асты сумен жəне топырақ қабатының арасындағы ылғал алмасу құбылысын болдырмау үшін жер асты суының деңгейін, алмағайып деңгейден төмен ұстап тұру қажет, яғни өсімдіктің өсіп-өнуі кезеңінде, оның топырақ қабатындағы су қорының тепе-теңдігіндегі шамасы – шығыс бөлігінде болу керек жəне ылғал алмасу аймағында жер бетіне қарай судың бағытталған қозғалысы болмауға тиісті.

Тұзданған жерлермен күрес алдын ала қарастырылған жүйелі шаралардан тұрады, оған суғару жүйесінің барлық гидротехникалық құрылымдары кіреді, оның құрамында кəріз желісі болуы керек жəне ауылшаруашылық дақылдарын өсірудің барлық гидротехникалық жəне агротехникалық шараларын орындаған жөн.

2. Тұзданған жерлердің су жəне тұз теңгермесінің теңдеуі

құрамына кіретін шығыс жəне кіріс бөлімінің элементтері теңдеуді құрудың мақсаты мен мəніне байланысты анықталады.

Табиғи жүйенің топырақ жамылғысында тұрақты түрде жылу жəне ылғал алмасу үдерісінің негізінде су жəне тұздың алмасу үдерісі жүріп тұрады, ал оның қарқыны жəне бағыты топырақтың тұздану жағдайына үлкен əсерін тигізеді.

Сондықтан табиғи жүйеде тұрақты жəне үздіксіз болып тұратын жылу жəне ылғал алмасу үдерісінің негізінде суғармалы егістік жүйелерінің топырақ жамылғысының жəне жер асты суларының арасындағы су жəне тұз алмасу үдерісін бағдарлаудың маңызы зор.

Ауылшаруашылық жерлерді мелиорациялау саласында суғарма- лы егістік жерлердің су жəне тұздың алмасу үдерісін қадағалау жəне бағдарлау үшін С.Ф. Аверьяновтың тұзданған жерлердің топырақ қабатының су жəне тұз теңгермесінің теңдеуін пайдаланады жəне оны мына өрнектер арқылы анықтауға болады:






^{Wn  Oc  Op  (È  T )  (Ï  Ï )  (O  O)  g} ;

S_n  S_í  S_{O c}  S(Ï  Ï )  S(O  O)  S_Opi  Sg ^;

мұнда, ΔW_n – суғармалы танаптың су қорының өзгеруі; ΔS_n – суғар- малы танаптың тұз қорының өзгеруі; E = (И+ T) – буланудың жиын- тығы; O_c – атмосфералық жауын-шашын; S_Opi – атмосфералық

жауын-шашыннан түсетін тұз; O_pi жəне S_Opi – ауылшаруашылық да-

қылдарының суғару мөлшері жəне суғару мөлшерімен түсетін тұз

шамасы; ± g и ± S_g – жер асты су жəне топырақ қабатының арасындағы су жəне тұз айналымы; ^{(Ï  Ï )} – жер беті жəне асты суының ағыны;

Табиғи жағдайда жəне суғармалы егістік алқаптағы топырақ

қабатындағы болатын су жəне химиялық заттардың биологиялық жəне геологиялық айналымының нəтежесіндегі, гидрогеохимиялық өзгерістерді бағалау үшін су қорының теңгермелік теңдеуінің негі- зінде құрылған тұз қорының теңдеуін де пайдалануға болады:

S_Н– S_К=S_Op+ S_Oc+ S_в– S_д,

мұнда, S_Н – топырақ қабатындағы есептеудің бас кезіндегі тұздың шамасы, т/га; S_К – топырақ қабатындағы есептеудің соңғы кезіндегі тұздың шамасы, т/га; S_Oc– атмосфералық жауын-шашынмен түскен

тұздың шамасы, т/га; S_Op– суғару суымен түскен тұздың шамасы, т/ га; S_в– желмен түскен тұздың шамасы, т/га; S_д– кəріз суларымен ағып кеткен тұздың шамасы, т/га.

Суғармалы алқаптың егістік жерлеріндегі тұздардың тасымалда- ну жүрісін бағалау үшін өсімдіктің өсіп-өну кезеңіндегі жалпы тұз қорының теңгермесін мына өрнек арқылы есептеуге болады:

ΔS =S_Op+ S_Oc+ S_пв– S_вп– S_д.

Жалпы егістік жердің топырақ қабатындағы тұз қорының тең- гермесінің көрсеткіштерін жеке есептеу үшін мына өрнектерді пай- далануға болады:

• 
  суғару сумен топырақ қабатына түсетін тұздың жалпы шамасы:
  

мұнда, C_o– суғару суының тұздылығы, г/л; O_p – егістік алқапқа беріл- ген суғару мөлшері, м³/ га;

• 
  жауын-шашынмен түскен тұздың шамасы:
  

мұнда, C_a – атмосфералық жауын-шашынның тұздылығы, г/л;

• 
  жер асты суымен түсетін тұздың шамасы:
  

– жер асты суына ағып кететін тұздың шамасы:

мұнда, C_n – топырақ қабатындағы ертіндінің тұздылығы, г/л.

Топырақ қабаты толық суға қаныққан кездегі ондағы ерітіндінің

тұздылығын анықтау үшін мына өрнекті пайдалануға болады:

3. Тұзданған топырақтардың «тұздану-шайылу» үдерісін болжаудың əдістемелік нұсқасы

Егер ауылшаруашылық мелиорациясының қызметін осы жоға- рыда аталған жағдайда қарастыратын болсақ, онда суғармалы егіс- тік жүйесінде пайдаланылатын агротехникалық жəне гидротех- никалық шаралар, оның гидротермикалық тəртібін мына

жағдайға қалыптастыруға R  R / L(Oc  Op)  0.90 1.00 0,90-

1,00 бағытталған, ал оның шамасы табиғи үдеріске табиғи техника- лық қысым түсірген кездегі өзін-өзі реттеу мүмкіншілігінің шегінен шығып кетпеуі керек.

Сондықтан суғармалы егістік жүйесінің топырағының экология- лық-мелиоративтік орнықтылығын бағалау жəне қадағалау үшін топырақ жүйесінің «тұздану-шайылу» үдерісін болжаудың ауылша- руашылық жерлерді мелиорациялау саласы үшін маңызы зор (101-сурет).

Суғармалы егістік жерлердегі топырақ жүйесінің «тұздану- шайылу» үдерісін реттеу жəне басқарудың мақсаты өсімдіктің өсіп-

99. 
    сурет. Суғармалы егістік жердің топырақ қабатындағы су жəне тұздың жылжу сұлбасы
    

• 
  жалпы түрде:
  

• 
  уақыт масштабында:
  

 t  S_c   t  S_p ,

Тұз жəне ылғалдану тəртібінің көпжылдық шеңберіндегі орнық- тылық жағдайы қамтамасыз етілген жағдайда, егістік жердің топы- рақ қабатындағы «тұздану-шайылу» үрдісінің ауытқуының шама- сын (ΔS_с) есептеу үшін С.Ф. Аверьяновтың өрнегін пайдалануға:

Суғару мөлшері (O_p) жəне жауын-шашынның (O_c) қатысуымен болатын топырақ қабатына кіретін судың ағынының (V₁) қатынастық шамасын анықтау арқылы топырақ қабатынан ылғалдың булануынан

5. 
   болатын шығыс ағынының (V₂) қажетті шамасын есептеуге бо- лады, яғни: V₂= V₁/V . Онда топырақ қабатындағы тұз қорын реттеуге арналған мелиоративтік шараның технологиялық кезеңіндегі суғару
   

Жер асты (С_г) жəне суғару суының (С_о) г/л өлшенген мəнін па- йызға (%) айналдыру үшін топырақтың ылғалдану дəрежесін (W) жəне көлемдік салмағын (d) ескере отырып, мына өрнекті пайда- лануға болады:

_{n(%) } n(ã / ë) W _.

10  d

Топырақ қабатындағы тұздың шамасын анықтау үшін мына өр- некті пайдаланған жөн:

S = 100 · H·d· γ,

мұнда, H – есептеу қабатының қуаттылығы, м; γ – топырақтың құрғақ салмағымен салыстырғандағы ондағы тұздың шамасы, %.

Топырақ қабатындағы тұзды тасымалдау үдерісін оңтайлы басқа- ру үшін суғару кезінде топырақ қабатынан буланатын ылғалдың жылдамдығын (V(x, t)) басқаруға қажетті шаралар, өсімдіктің тамы- ры орналасқан қабаттағы тұздың тұздылығы (S (x, t)), өсімдіктің өсіп- өну кезеңінде (0, t), топырақтың тұздануының жоғарғы мүмкіншілік деңгейі ( ) асып кетпеуі қажет. Сонымен, күтіліп отырған топы- рақ қабатындағы тұз тасымалдаудың жағдайы жəне өсімдіктің өсіп-өну кезеңіндегі нақты топырақ қабатында тұздың қорлану шамасының арасындағы келісімдік дəрежесі, егістік жерлердегі гидрогеохимиялық үдерістерді басқарудың деңгейін анықтайды.

4. Тұзданған топырақты шаю мөлшерін анықтаудың əдістемелік нұсқасы

Тұзданған жерлерді шаюдың мəні – топырақ бетіне жоғарғы гравитациялық қысыммен суды сіңіру арқылы еріген тұздарды кəріз жəне коллектордың көмегімен егістік жердің аумағынан алып кету.

Тұзданған топырақтарды шаю күрделі жəне пайдалану кезеңін- дегі шаю болып екіге бөлінеді. Орташа мен жоғары тұзданған жəне сорланған жерлер күрделі шаюды қажет етеді. Жеңіл тұзданған топырақтарды күрделі немесе пайдалану кезіндегі шаю арқылы иге- руге болады.

Күрделі шаю топырақтың есептелген қабатын тұздан босатуға арналған бір уақыттағы қарастырылған мелиоративтік шаралардан тұрады.

Шаю мөлшері жердің белгілі бір анықталған уақытта тұздан шайылуын қамтамасыз етуге тиісті. Күрделі шаюға берілетін су- дың мөлшері ауа райының жылулығына, топырақтың тұздану дəре- жесіне, топырақтың су-физикалық қасиетіне, тұзды тасымалдау көрсеткішіне, шаю суының тұздылығына, кəріздің өлшеміне жəне шаюдың ұзақтығына байланысты.

Шаю технологиясы – бұл тұзданған топырақтарды шаю кезеңін- дегі технологиялық жұмыстардың орындалу реті жəне басқа да жұмыстармен қатар, ол жердің табиғи жəне шаруашылық жағдайы- на байланысты, яғни топырақтың тұздану ерекшелігінің əрбір жағда- йына арналып жеке тұрғыда негізделуге тиісті.

Табиғи жəне суғармалы егістік алқаптардағы топырақ қабатын- дағы тұздардың қозғалуын жəне тасымалдануын өрнектеу – топырақ мелиорациясының негізгі бір теориялық жəне тəжірибелік ілімі болып табылады. Қазіргі кезде тұздардың таралуы кезіндегі жылжуының негізгі құбылысын немесе тұздан арылу үдерісін табиғи заңдылық- тардың негізінде өрнектеу үшін мынадай теңдеулерді пайдаланады:

– физикалық-химиялық гидродинамика (С.Ф. Аверьянов, Цзя- Да-лин, 1960; Л. М. Рекс, 1971; Д. К. Попандопулос, 1973):

Химиялық реакцияның кинетикасы (В.Р. Волобуев, 1983):

мұнда, d[A] – өте аз уақыттағы тұздылықтың өзгеруі; K – табиғи заттың ерекшелігіне жəне тəжірибелік жүргізу жағдайына байланыс- ты коэффициент;

• 
  бөлшектердің еркін жүгіруінің таралу заңдылығын (М.Г. Баже- нов, 1983):
  

мұнда, P(X) – бөлшектердің жолындағы кездейсоқ кедергіге тап болу құбылыстары; X+ dX – бөлшектердің жолдан еркін өтуінің кездейсоқ құбылыстары; 1 – q · dX – бөлшектердің жолды кездейсоқ кедергісіз өту құбылыстары;

• 
  су жəне тұз тепе-теңдік теңдеуі (Д.К. Попондопулос, 1973):
  

мұнда, dC – белгілі бір көлемдегі тұздың салмағының өзгеруі; V – шаю суының түсу қарқыны;

• 
  заттардың сақталу заңы (Н.Г. Минашина, 1973; В.Р. Волобуев, 1983; С.И. Попов, Я.А. Пачепский, 1979):
  

мұнда, S_o жəне S_н – əртүрлі уақыттағы есепке алынған топырақ қаба- тындағы тез еритін тұздардың мөлшері; m – топырақтың есептел- ген қабатына түскен судың мөлшері; q – есепке алынған топырақ қабатынан ағып шығатын судың мөлшері; тұздардың t уақыт аралы- ғындағы азаюы; n – шаю мөлшері.

• 
  кездейсоқ теорияның заңдылығы (М.Г. Баженов, 1983):
  

мұнда, p· t_i – өте аз уақыттағы топырақ қабатынан тұз бөлшектерінің кездейсоқ шығуы; P (t) – үлкен уақыт аралығындағы топырақ қаба-

тындағы тұз бөлшегінің кездейсоқ тұрып қалуы; t – шаю уақытын- дағы топырақ қабатында тұз бөлшектерінің кездейсоқ қалып кетуі.

Ж.С. Мұстафаев (1987) жоғарыда келтірілген шаю мөлшерін анықтауға пайдаланылған табиғаттың заңдылықтарына жəне көпте- ген эмперикалық өрнектерге теориялық тұрғыда салыстырмалы талдау жүргізу арқылы химиялық реакциясының кинетикасының, заттың сақталуы бөлшектерінің еркін жүгіруінің кездейсоқ таралу теориясының, физикалық-химиялық гидродинамиканың су жəне тұз тепе-теңдігі теңдеулерінің дифференциалдық түрінің аналитикалық шешімінің түпнұсқасының бірдей екенін дəлелдей келіп, олар В.Р. Волобуевтің (1975) өрнегінің бір түрі екенін анықтаған:

мұнда, S_n – шайылуға тиісті топырақ қабатындағы тұздардың шама- сы; S_o– топырақ қабатындағы тұздардың мүмкін болу шамасы; a – бұрыштық коэффициент, топырақтың тұзды беру дəрежесін көрсе- теді немесе тұзды беру көрсеткіші.

Жалпы бұрыштық коэффициент (a) топырақтың механикалық құрамына жəне тұздардың көшу мүмкіншілігіне, яғни ол əртүрлі топырақтың кеуектілігіне жəне суды сіңіру жылдамдығына бай- ланысты жан-жақты мінездеме береді. Бұл құбылыстың түсінікті түрде физикалық мағынасы бар: топырақ қабатындағы судың сіңу жылдамдығы өскен сайын олардың есепке алынған топырақ қабатын- дағы болу уақыты кішірейеді, яғни су жəне топырақ қабатындағы тұздардың бір-бірімен əрекеттесу уақытының аздығына байланысты, тұздардың еру қарқыны төмен болады. Табиғаттағы кездесетін бұл заңдылық «тұзды беру көрсеткішінің» мəнін талдауға мүмкіншілік береді, себебі ол тек қана тұзданған топырақтың физикалық-химия- лық қасиетіне емес, шаю кезіндегі топырақ қабатындағы судың сүзі- лу жылдамдығы қарқынына байланысты.

Табиғи кеуек ортадағы қарапайым химиялық реакцияның кинети- калық, конвективтік диффузия жəне судың-тұздың жылжуының дифференциалдық теңдеуінің аналитикалық шешімінің негізінде, тұзданған топырақтың бір метр қабатының тұздан арылу үдерісінің математикалық бейнесін құруға болатынын дəлелдеу арқылы онда- ғы жүретін гидравликалық құбылыстардың динамикалық үдерісте- рін ескеруге мүмкіншілік беретін, В.Р. Волобуевтің шаю мөлшерін анықтауға арналған өрнегінің үлгісінің жаңарған нұсқасы ұсынылған (Ж.С. Мұстафаев, 1987):

мұнда, a* – тұзды қайтару көрсеткіші; S_н жəне S_к шаюдың алдындағы жəне соңғы кезіндегі топырақтағы тұздың шамасы; β – тұзды қайта- руды жетелдету көрсеткіші.

Көрсеткіш (β), топырақ қабатындағы судың жылжу жылдамдығы- на байланысты себепкер шарт болып табылады, ол тұздың қайтары- лу дəрежесіне жəне еру жылдамдығына əсерін тигізеді жəне су ағы- нының сүзілу жылдамдығымен тығыз байланысты (Ж.С. Мұстафаев, 1984):

β = 0.02 · exp (– 9.57 · V_ф),

мұнда, V_ф – топырақ қабатындағы шаю кезіндегі судың сіңірілу жыл- дамдығы.

• 
  еру үдерісі – топырақ қабаты толық қаныққанда немесе шайылу қабатының толық сумен толған кезінде, яғни жер бетінен топырақтың шайылу қабатының төменгі шебіне дейін судың жылжу барысын- да, «белсенді» жəне «тұйықтамалық» кристалдық тұздардың еритін мезгілінде, тұзды қайтару көрсеткішінің мəні α → max ұмтылады;
  
• 
  шайылу үдерісі – белсенді тұз ерітіндісінің сүзілуі сумен бірге топырақтың шайылу қабатының төменгі шебінен ығыстырып шыға- рылған кезеңінде, яғни шайылу суының берілген ағынының топы- рақтың шайылу қабатының төменгі шебінен өткен уақытында, тұзды қайтару көрсеткішінің мəні α → min ұмтылады;
  

99. 
    сурет. Тұзды қайтару көрсеткішінің шаю мөлшерінің көлеміне байланыстылығының сызбасы
    

• 
  тұзсыздану үдерісі – топырақтың шайылу қабатынан сүзілу сумен бірге нашар еритін (еріншек) тұздарды ығыстырып шағару кезеңінде, тұзды қайтару көрсеткішінің мəні α → max ұмтылады.
  

Сондықтан тұзданған топырақ қабатындағы шаю суы ағыны- ның жылдамдығы топырақ қабатындағы тұздармен сүзілген су- дың арасындағы жанасудың ұзақтығына өзгерістер енгізе отырып, топырақтың тұздан шайылу қарқынына жəне жеделдеуіне əсерін тигізеді (103-сурет).

Жалпы, тұзданған топырақтарды шаю үдерісі кəріз-коллектор- лық желілердің көмегімен жүргізілетін болғандықтан, оның топы- рақтардың шайылу деңгейіне жəне біркелкілігіне тигізетін əсері зор, себебі шаю танаптарындағы кəріз-коллекторлық желілердің орна-

99. 
    сурет. Тұзды қайтару көрсеткішінің (a*) жəне тұзды қайтаруды жеделдету көрсеткішінің (β) шаю суының сүзілу жылдамдығына (V_ф) байланыстылығының сызбасы
    

99. 
    сурет. Біркелкі сумен бастырған кездегі кəріздер арасындағы судың сүзілу ағынының жылдамдығының сұлбасы
    

Тұзданған топырақты шаю мөлшерін, кəріздер арасындағы топырақ қабатының гидравликалық құбылыстарының динами- касын ескере отырып, мына өрнек арқылы анықтауға болады (Ж.С. Мұстафаев, 1985):

 S_o

мұнда, a_i – кəріз өлшемдік бірлігіне жəне егістік жердің гидро- геологиялық жағдайына байланысты коэффициенті; l – кəріз аралығының жартысы; x – нүктенің кəріздің орналасқан жерінің қашықтығы.

Сонымен, тұзданған топырақтардың шаю мөлшерін анықтаған кезде тұздаған топырақты шаюдың технологиялық жəне кəріз желі- лерінің гидродинамикалық үдерісін ескере отырып анықтау арқылы су қорларын тиімді пайдалануға қол жеткізуге болады.

5. 
   
   жүктеу/скачать 20,16 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: