ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА, МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ І ПРОГНОЗ СОЛЬОВИХ РЕЖИМІВ ЗРОШУВАНИХ ЗЕМЕЛЬ В АРІДНИХ РЕГІОНАХ

Анотація

Прогноз солевого режима орошаемых земель является обязательной составной частью комплекса изысканий и исследований для целей мелиоративного строительства, реконструкции оросительных систем в процессе их эксплуатации. Особой темой является оценка риска засоления подовых почв на юге Украины. В основу современных методов прогнозирования солепереноса положена теория физикохимической гидродинамики пористых сред. Согласно этой теории, процессы массопереноса описываются дифференциальными уравнениями движения и сохранения массы вещества второго порядка в частных производных эллиптического и параболического типов. Для решения практических задач используют одномерные варианты этих уравнений. Это объясняется тем, что солеперенос в зоне аэрации проходит преимущественно в вертикальном направлении. Цель исследований: обосновать возможные оптимальные модели вертикального солепереноса на примере орошаемых земель. Объект исследований представлен подовым понижением земной поверхности в Солонянском районе Днепропетровской области. Соответственно сделанным шагам была составлена схема солепереноса. Начало координат было привязано к поверхности земли. Для этого было задано граничное условие III-рода Данквертса−Бреннера. Его физический смысл: количество солей, которое поступает на поверхность земли в процессе орошения, рассеивается в зоне аэрации по законам молекулярной и конвективной диффузии. Определение миграционных параметров выполняем путем решения инверсной задачи. Скорость вертикального влагопереноса определяем балансовым методом. Для определения параметра гидродисперсии засоление определяли в трех точках по вертикали, применив аналитическое решение Веригина. Прогноз солевого режима почв в подовом понижении на территории предполагаемого орошения с засоленностью 0.9% был выполнен с учетом исходных данных. Проведенные расчеты позволили определить значения параметров солепереноса. Согласно выполненным расчетам засоление почвы на поверхности исследуемой территории составит 0.322%. После увеличения оросительной нормы процесс расчета был выполнен снова. Результаты расчета показывают, что при заданном режиме орошения рассоление верхнего метрового слоя (до содержания солей менее 0,25%) в течение 5 лет не произойдет без увеличения оросительной нормы до 3000м3 /га.