книги из ГПНТБ / Марков Е.С. Мелиорация пойм нечерноземной зоны

Е. С. М А Р К О В ,

доктор технических наук, профессор

МЕЛИОРАЦИЯ ПОЙМ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

М о с к в а « К О Л О С » 1973

631.6 М 26

УДК 631.6 (470.31)

,..: о»»

© Издательство «Колос», 1973

ВВЕДЕНИЕ

Пойменные земли распространены по всей территории Советского Союза и занимают площадь около 60 млн. га. Интенсивное использование пойм имеет существенное зна­ чение для производства овощных и кормовых культур.

Пойменные земли отличаются большим содержанием пи­ тательных веществ, необходимых культурным растениям. Питательные вещества поступают на поймы вместе с павод­ ковыми, склоновыми, поверхностными и грунтовыми водами и образуются на самой пойме в результате биологических и почвообразовательных процессов. На разных поймах и даже на отдельных участках одной и. той же поймы степень накопления питательных веществ различна.

Паводковые воды — один из основных факторов, влия­ ющих на формирование геологического строения, рельефа поверхности, почвенного и растительного покрова, водного и температурного режимов пойм, на развитие биологиче­ ских и микробиологических процессов. Влияние паводковых вод на пойму зависит от продолжительности, сроков и глу­ бины затопления, количества и качества отлагающихся наносов.

На некоторых пойменных землях получают высокие урожаи овощных . и кормовых культур без выполнения гидромелиоративных работ. Однако есть еще много заболо­ ченных плодородных пойм, непригодных для интенсивного использования без проведения гидромелиоративных, культуртехнических и агротехнических мероприятий.

Здесь рассмотрены заболоченные поймы рек с неблаго­ приятным водным режимом, интенсивное использование которых под овощные и кормовые культуры, искусственные сенокосы и пастбища невозможно без коренных гидромелио­ рации, выполняемых по проектам.

Почвы заболоченных пойм в естественном состоянии не­ благоприятны для возделывания культурных растений, так как влажность их больше оптимальной. Небольшая несу-

1*

щая способность избыточно увлажненных почв препят­ ствует применению сельскохозяйственных машин, своевре­ менному проведению работ, затрудняет выращивание куль­ турных растений и вывоз продукции.

Гидромелиоративные мероприятия, коренным образом изменяют неблагоприятный водный, воздушный и темпера­ турный режимы, а также биологические и микробиологи­ ческие процессы заболоченных почв, создавая необходимые условия для получения высоких н устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Современные гидромелио­ ративные системы не только удаляют избыток воды, но и регулируют водный режим почвы в вегетационный период путем шлюзования, дождевания, создания водохранилищ.

При правильном освоении пойм гидромелиоративные работы проводят в комплексе с культуртехническими и агротехническими. После этого заболоченные почвы пре­ вращаются в высокоплодородные, а возделываемые куль­ туры обеспечиваются необходимым количеством воды, пищи, воздуха и тепла. Кроме того, создаются условия для работы всех сельскохозяйственных машин. Недостаток некоторых элементов пищи растений (обычно калия и фос­ фора) на поймах можно устранить внесением удобрений.

Вопросы мелиорации пойм и регулирования рек-водо­ приемников следует решать не изолированно, а с учетом других потребителей воды. Многие реки можно использо­ вать для питьевого, хозяйственного и промышленного водо­ снабжения, рыбного хозяйства, судоходства и т. д. Приме­ ром комплексного использования водных ресурсов служит осуществляемая схема использования водных и земляных ресурсов Полесской низменности на территории Белорус­ ской и Украинской республик.

В настоящей книге обобщен опыт научно-исследователь­ ских институтов и опытных станций, проектных и строитель­ ных организаций, колхозов и совхозов по мелиорации и освоению заболоченных пойм рек в нечерноземной зоне европейской части СССР. На основании анализа выполнен­ ных работ и современных научных достижений даны наибо­ лее обоснованные методы осушения пойм с учетом их при­ родных особенностей и целей освоения.

При выполнении этой работы использованы литератур­ ные источники, изыскательские и проектные материалы ведущих проектных организаций (Росгипроводхоз, Укргипроводхоз, Латгипроводхоз, Литгипроводхоз), результаты научных исследовании институтов (ВНЙИГиМ, Укр-

4

ми, растительным покровом и возможностью их изменения с течением времени под воздействием природных явлений и осуществляемых мероприятий. По В. В. Докучаеву, доли­ ны формировались при зарастании, заилении и заторфовы-. вании некогда крупных озер (водоемов).

Образование долин наших рек со всеми их особенностя­ ми и происходящими в них процессами С. Н. Никитин объяс­ няет углублением и перемещением русла в горизонтальном направлении. Он рассматривает происходящие в долинах процессы независимо от изменения внешних условий, в частности от изменения природных условий на водосборе, не учитывает роль человеческой деятельности в изменении этих условий, как это делает В. В. Докучаев.

Е. В.,Оппоков считает .теорию С. Н. Никитина совершен­ но неприемлемой для среднего Днепра и некоторых его притоков.

Формирование речных долин в четвертичный период С. Г. Боч, В. И. Громов, И. И. Краснов и Н. И. Николаев объясняют результатом чередования размывающей и акку­ мулятивной деятельности водотоков.

А. Д. Колбутов на основании материалов геологических исследований долин для строительства водохранилищ при­ шел к выводу об образовании долин равнинных рек на месте озер и протоков в конце ледникового периода.

И.Г. Кокешко и А. Д. Колбутов выделяют четыре этапа

вразвитии речных долин иа Русской равнине: древнейший, древний, новый и новейший (современный)..

Таким образом, существуют две резко отличные теории образования долин: озерная теория В. В. Докучаева и тео­ рия образования долин углублением и горизонтальным пе­ ремещением русла С. Н. Никитина. Обе теории нашли своих последователей и продолжателей. Нельзя, однако, согласиться с тем, что все поймы рек явились результатом только заиления бывших озер или перемещения и углубления русла. Природные условия не только отдельных пойм, но и разных участков их так разнообразны, что причины обра­ зования пойм не могут быть везде одинаковыми.

Заболоченные поймы многих рек (Дубна, Яхрома, Сежа, Трубеж и др.) представляют собой бывшие большие озера, которые вследствие впадения в них рек и ручьев, несущих большое количество смываемых с водосбора мине­ ральных и органических веществ, выклинивания грунтовых и грунтово-напорных вод, содержащих минеральные ве­ щества пород, через которые они проходят, заилились, за-

г

росли и ааторфовались. На этих поймах заторфованные участки чередуются с минеральными. Реки таких пойм сильно меандрируют, русла их иногда слабо выражены, за­ росли и заторфова'лись, имеют неудовлетворительную про­ пускную способность.

Поймы более крупных р е к — О к и , Клязьмы, Москвы, Волхова, Камы и др.— отличаются значительными расши­ рениями, в которых хорошо развиты аллювиальные про­ цессы. Эти поймы бывают избыточно увлажнены вследствие продолжительного затопления паводковыми водами, вы­ сокого стояния грунтовых вод; процессы торфообразования 'в них развиты главным образом в притеррасной и централь­ ной частях.

К основным факторам образования заболоченных пойм относятся: форма и размеры долины, ее глубина; характер движения паводковых вод по пойме (расходы, напоры, ско­ рости, температура воды, количество и качество содержа­ щихся в воде наносов, насыщенность ее микрофлорой); пропускная способность и уровни воды в водоприемнике; геологическое строение и гидрогеологические условия (ха­ рактер поступления, мощность и состав грунтовых вод, со­ средоточенность их выхода); почвенный и растительный покров, напластование грунтов, строение рельефа и микро­ рельефа водосбора; сооружения (плотины, мосты, мельни­ цы, гидроэлектростанции, заколы); развитие эрозионных процессов на водосборе. Такое разнообразие факторов, участвующих в формировании заболоченных пойм, делает этот процесс очень сложным.

Причину образования долин нельзя видеть только в ре­ зультате механического перемещения русла или разруше­ ния рекой своих коренных берегов. Есть долины, которые не только не размываются, а заиливаются, зарастают и заторфовываются, но есть и такие долины, берега которых под действием эрозионных процессов беспрерывно разрушаются, размываются.

Помимо естественных причин, связанных со строением поймы, способствующих ее продолжительному затоплению, есть и искусственные причины, способствующие высокому стоянию уровней воды в реке, затоплению поймы и продол­ жительному стоянию уровня грунтовых вод на ней (мосты, плотины, гидроэлектростанции, заколы для рыбной ловли, водяные мельницы, шлюзы и т. д.).

Водяные мельницы были широко распространены еще в Древней Руси. Использование в течение многих столетий

8