Вступ
Снігурівська гідрогеолого-меліоративна партія в складі Миколаївського обласного управління водних ресурсів проводить комплекс спостережень та досліджень на зрошуваних і прилеглих до зрошуваних землях, а також в сільських населених пунктах, які знаходяться в зоні впливу меліорованих земель та меліоративних систем. Цей інформаційний звіт написаний на основі «Інструкції з організації та здійснення моніторингу зрошуваних та осушуваних земель», затвердженої наказом Держводгоспу від 16 квітня 2008 року № 108. яка встановлює вимоги відносно організації та проведення спостережень за станом зрошуваних та осушених угідь, а також прилеглих до них земель по гідрогеологічним, інженерно-геологічним, гідрохімічним показникам хімічного складу грунтів та технічного стану меліоративних систем, підтопленням сільських населених пунктів в межах зони дії меліоративних систем, а також до обробки, узагальнення та надання інформації з цих показників.
Нумерація та назва таблиць, що входять до «Інформації» наведені згідно додатку 2 до «Інструкції з організації та здійснення моніторингу зрошуваних та осушуваних земель», затвердженої наказом Держводгоспу від 16 квітня 2008 року № 108.
Згідно Програми робіт Снігурівська ГГМП виконує спостереження за гідрогеолого-меліоративним станом на зрошуваних та прилеглих до них землях Миколаївської області на загальній площі 264,7 тис.га, з них 190,3 тис. га зрошувані і 56,9 тис.га - прилеглі землі.
В області з метою утримання задовільного меліоративного стану земель та захисту від підтоплення населених пунктів збудовані системи горизонтального дренажу на загальній площі 51,654 тис.га, з якої 46,992 тис.га – на зрошенні.
Площа можливого підтоплення у сільських населених пунктах складає 8,6 тис. га, де також ведуться спостереження.
І. Фактори, які впливають на меліоративний
стан та зміну рівнів грунтових вод на зрошуваних
та прилеглих до них землях.
І.1. Кліматичні та водогосподарські умови.
За поливний період 2013 року (квітень - вересень) кількість опадів складає 188,6 мм (таблиця 2.1), що менше значень відповідного періоду минулого року на 84,3 мм. та менше від середньобагаторічних значень на 57,4 мм. Випадали вони нерівномірно. У першій половині поливного періоду опадів практично не було за винятком червня, коли по області пройшли сильні дощі зливового характеру (46,5 мм.). Води цих дощів не відобразилися на живленні ґрунтових вод та не привели до їх підйому тому що витрачались, в основному, на поверхневий збіг по балках, схилах, ярах в знижені елементи рельєфу, а також ці опади поповнили запаси вологи в кореневмісному шарі ґрунтів для росту та розвитку сільськогосподарських культур. В цілому, в першій половині поливного періоду опадів було вкрай недостатньо, що негативно відобразилося на початковому розвитку ранніх ярових, озимих культур та овочів на фоні посушливої та жаркої погоди.
Більша частина опадів – 136,3 мм (72,3 % від загальної кількості опадів за поливний період) випала у другій половині поливного періоду, що сприяло формуванню врожаю більшості сільськогосподарських культур, зокрема овочів. В липні та вересні пройшли сильні дощі під час яких, в окремих місцях випало по дві місячні норми опадів (в липні – 62 мм при нормі 42 мм., в вересні – 50,5 мм. при нормі 32 мм.). Води цих опадів суттєво не вплинули на положення рівнів ґрунтових вод, які в середині поливного періоду знаходились в найбільш зниженому стані. Вони витрачались, в основному, на поповнення дефіциту вологи верхніх шарів ґрунтів, показники вологості яких, після незначної кількості опадів за міжполивний період та спекотних погодних умов першої половини поливного періоду, на фоні бездощів`я, знаходились на мінімальному рівні.
Опади, що випали на прикінці поливного періоду (серпні-вересні) створили сприятливі умови для осінньої сівби та начального розвитку озимих культур, а також створили запас вологи для весняної сівби ранніх ярових культур в наступному році.
Середня за період температура повітря склала 19,8 0С і була нижча на 1,5 0С від значень аналогічного періоду 2012 року та на 1,9 0С вища норми. У квітні погода була теплою (+12,2 0С), що стало позитивним фактором для сівби більшості ярових культур, а також весняного відновлення вегетації та подальшого розвитку озимих (озима пшениця та ячмінь, ріпак). Починаючи з травня по серпень погода була жаркою та спекотною (середня температура повітря була 22,90С) з частими повітряними засухами (в окремі дні температура досягала +37, + 380С, а на поверхні ґрунту до +500С), що приводило до дефіциту вологи у кореневмісному шарі ґрунту в першій половині поливного періоду та витратам ґрунтових вод на випаровування, особливо при близькому їх заляганні (до 3-х метрів).
Сухі, спекотні погодні умови, які останнім часом спостерігаються на півдні України, в котрий раз підтверджують необхідність зрошення орних земель, збереження існуючих полезахисних лісосмуг, використання ґрунтозахисних систем землеробства (чорні та зайняті пари, безвідвальний та мінімальний обробіток ґрунту) направлених на створення запасів вологи та збереження родючості ґрунтів для забезпечення сталих врожаїв сільськогосподарських культур.
Дані про виконання поливів сільськогосподарських угідь наведені в таблиці 2.2. З неї видно, що зрошення в 2013 році проводилось на площі 22,790 тис.га (11,97 % від загальної та 76,24 % від планової площі зрошення ).
По даним УВГ в 2013 році по Миколаївській області водоподача на зрошення склала 41477,623 тис. м3., проти 48096,845 тис. м3 в 2012 році, що менше на 6619,222 тис.м3.
Зрошувальна норма склала від 587 м3/га (Баштанське МУВГ) до 4340 м3/га (Березнегуватське УВГ).
В цілому по області негативний вплив зрошення в 2013 році як і в 2012 на положення РГВ був незначним. Це пов`язано з посушливими погодними умовами першої половини поливного періоду 2013 року, коли майже вся подана на полив вода, витрачалась на сумарне випаровування та живлення сільськогосподарських культур і лиш незначна її кількість – на інфільтрацію в нижче розташовані горизонти, а також зі скороченням площі зрошення.
І.2. Горизонтальний дренаж.
Всього на зрошенні та богарних землях Миколаївської області збудовано 117 автономних дренажних ділянок на загальній площі 51654 га, у тому числі: 49424 га – закритий, та 2230 га – відкритий горизонтальний. Відвід дренажних вод з 23 дренажних ділянок проводиться примусово за допомогою перекачувальних насосних станцій, а з інших дренажних ділянок скидні води відводяться самоплинним способом.
Дані обстеження дренажних ділянок показали, що дренаж в своїй більшості знаходиться в незадовільному технічному стані. Особливо непокоять ділянки дренажу з примусовою відкачкою дренажної води. ДНС розграбовані і розкомплектоване насосно-силове обладнання, трансформаторні підстанції, вириті сталеві трубопроводи, вирізані труби аванкамер та акумулюючих ємностей.
Підтвердженням цього являється меліоративна обстановка на початку поливних періодів 2006 та 2010 років, коли тала вода по дренах підтопила більшу частину дренованої площі, переливаючись з колодязів на поверхню в найбільш знижених місцях (сгп. «Прогрес», «Баратівське», «Куйбишівське» Снігурівського та «Піонер», ім.Шевченка Жовтневого районів та інші).
ІІ. Аналіз та оцінка змін гідрогеологічних
умов на зрошуваних і прилеглих землях.
До початку зрошення на більшій території ґрунтові води в товщі четвертинних відкладень на водороздільному плато практично були відсутні і лише в окремі, сильно вологі роки формувалась “верховодка”, яка через деякий час зникала.
Більш стабільним водоносний горизонт був в подових западинах і лощинах збігу, де рівень ґрунтових вод носив яскраво виражений сезонний характер з амплітудою коливань 3 – 5 м на рік.
Під впливом зрошення на більшій території формувались грунтові води, режим яких визначається співвідношенням прибуткових складових балансу (інфільтрація від поливів та опадів, фільтрація з каналів, витрати із водорозбірної арматури та інш.), а також витратних складових (сумарне випаровування і відтік).
ІІ.1. Зміни положення рівнів грунтових вод
на зрошуваних та прилеглих землях.
На кінець поливного періоду 2013 року грунтові води на різних інтервалах глибин залягають на такій площі (таблиця 2.3.1.):
- менше 2 м – всього: 542 га, в тому числі на зрошенні – 318 га;
- від 2 до 5 – 109099,33 га - “ - 77722,33 га;
- більше 5 м – 127044,67 га - “ - 101702,57 га.
В порівнянні з аналогічним періодом 2012 р. відбулося, в основному, зниження на 0,2 – 0,4 м., що пов`язане з витратами ґрунтових вод на випаровування при посушливих, спекотних погодних умовах першої половини поливного періоду 2013 року. Більша частина площ з близьким заляганням рівня ГВ (менше 2 м) розташовані в приканальних зонах каналів з незадовільним технічним станом, подових зниженнях, лощинах збігу, заплавних землях річок, на ділянках дренажу з примусовою відкачкою дренажних вод, де насосно-силове обладнання демонтовано та розграбовано.
Площі земель з глибиною залягання РГВ менше 1,0 м – відсутні. Земель з РГВ 1,0 – 1,5 м. нараховується 9 га (0,004 % від загальної площі, яка знаходиться під контролем). Зрошуваних земель з РГВ 1,5-2,0 м – 318 га (0,18 % від загальної площі зрошуваних земель, які знаходяться під контролем, таблиця 2.3.1.).
Найбільші площі зрошуваних земель з близьким заляганням РГВ мають місце в Снігурівському та Жовтневому р-нах (Інгулецька ЗС), а також Баштанському районі (Інгульська ЗС) і віднесені вони, в основному, до поливних приканальних ділянок каналів з незадовільним технічним станом, подів, лощин збігу, заплав річок.
На прилеглих до зрошуваних землях, які знаходяться в зоні впливу зрошувальних систем, площі з близьким заляганням РГВ (менше 2 м) складають всього 224 га, які скоротились на 49 га в порівнянні з 2012 роком. Розміщуються вони переважно впродовж постійно діючих каналів (Інгулецька ЗС ), в подах, лощинах збігу та балочках з постійним живленням ГВ.
ІІ.2. Зміни положення рівнів грунтових вод
на ділянках горизонтального дренажу.
На кінець поливного періоду 2013 року на ділянках горизонтального дренажу в області грунтові води залягають, в основному, на глибині від 2 до 5-ти і більше метрів. В порівнянні з аналогічним періодом 2012 року відбулося зниження рівнів ГВ на 0,2 – 0,4 м. Ці зміни пов`язані, в першу чергу, з посушливими погодними умовами, які спостерігались на протязі першої половини поливного періоду 2013 року, коли майже не випадало атмосферних опадів на фоні сухої, спекотної погоди.
Усього по області площа з рівнем грунтових вод менше 2 м на дренажних ділянках становить всього – 268 га, в т.ч. на зрошенні – 200 га (таблиця 2.3.2), а менше 1,5 м (недопустима глибина) - відсутня. Площі з РГВ від 1,5 до 2 м. розміщені на Інгульській ЗС (заплава р.Інгул), Інгулецькій ЗС та Південнобузькій ЗС (де неефективно працює дренаж).
ІІ.3. Зміни положення рівнів грунтових вод в
підтоплених сільських населених пунктах
За критерій підтоплення сільських населених пунктів відповідно ВНД 33-5,5-0,7-99 «Організація робіт по обстеженню та оцінці підтоплення сільськогосподарських угідь і сільських населених пунктів» прийнята глибина залягання грунтових вод менше за 2 м в різні періоди року.
З пов’язаних зі зрошенням причин (знаходяться в зоні впливу зрошувальних систем) по Миколаївській області протягом 2013 року підтоплювалося 9 населених пунктів на загальній площі 113 га., що складає 379 садиб (таблиці 2.9, 2.14).
Основними причинами підтоплення населених пунктів є приріст РГВ за рахунок поливів присадибних ділянок і витік із систем водозабезпечення, відсутність впорядкованого відводу поверхневих вод, незадовільний стан захисних споруд, фільтрація води з каналів, які проходять поблизу житлових та господарчих будівель, вплив полів зрошення з високим положенням РГВ.
Погана експлуатація дренажу, а також безвідповідальність деяких жителів в селах, де вже побудований захист від підтоплення, призвели до виходу із ладу частини колекторно-дренажної системи в таких населених пунктах як Миколаївське, Шевченкове, Кисилівка та інші.
По терміну дії підтоплення являється, в основному, сезонним і по розповсюдженню – локальним, тобто масштаб і характер підтоплення в різні пори року різний. Пік підтоплення, як правило, приходиться на лютий-квітень, а в вересні-листопаді підтоплення практично не відмічається, за винятком ділянок з цілорічним живленням грунтових вод та їх розвантаженням в знижених формах рельєфу, де часто знаходяться житлові споруди.
На 1 жовтня 2013 року в порівнянні зі станом на 1 квітня 2013 року (підтоплювалося 8 СНП на загальній площі 107 га, 335 садиб) підтоплення несуттєво збільшилося. Підтоплено 9 населених пунктів на площі 113 га (379 садиб).
По відношенню до відповідного періоду минулого року підтоплення суттєво скоротилося. Ці зміни пов`язані, в першу чергу, з посушливими погодними умовами, які спостерігались на протязі першої половини поливного періоду 2013 року, коли майже не випадало атмосферних опадів на фоні сухої, спекотної погоди і, як наслідок, відбулося зниження РГВ за рахунок витрат на випаровування.
ІІІ. Мінералізація та хімічний склад
грунтових вод.
Згідно ВНД 33–5,5–0,4–98 мінералізація та хімічний склад грунтових вод області розглядається тільки в межах їх розповсюдження з глибиною залягання менше 2 м, де грунтові води безпосередньо впливають на сольовий режим грунтів і, як наслідок, на врожайність сільськогосподарських культур.
Станом на 1 жовтня 2013 року в області нараховується 542 га земель з глибиною залягання грунтових вод менше за 2 м (таблиця 2.4 ), із яких 318 га – на зрошенні.
Води з мінералізацією менше 1,0 г/дм3 отримали розподіл на площі, всього – 5 га, в т.ч. на зрошенні – 5 га і відносяться, в основному, до гідрокарбонатно-натрієвого типу та обумовлюють прояви содового засолення грунтів у випадку недостатнього промивного режиму в міжполивний період. Знаходяться вони в центральних частинах подових западин і приурочені до глейових грунтів, а також в лощинах збігу, де акумулюються поверхневі води.
Води хлоридного складу отримали розподіл на площі 280 га, з них на зрошенні - 138 га, з мінералізацією 1-3 г/дм3 (таблиця 2.4) та розповсюджені, в основному, вздовж приканальних смуг на Інгулецькій ЗС.
На площі 257 га. (у т.ч. 175 га – на зрошенні) грунтові води сульфатного та гідрокарбонатного складу з величиною мінералізації 1-5 г/дм3 (таблиця 2.4). Розповсюджені вони на заплавних ділянках Інгульської ЗС.
Залягання високомінералізованих грунтових вод на глибинах менше за 2 м веде до розвитку процесів засолення та осолонцювання грунтів і, як наслідок, зниження врожайності сільськогосподарських культур. При цьому, чим вища мінералізація ГВ, тим інтенсивніше проявляються процеси засолення грунтів.
Зміни в мінералізації та хімічному складі відбуваються впродовж достатньо тривалого періоду (10 – 20 і більше років) і під час аналізу річних змін на карті не відображаються. В цілому можна стверджувати, що в верхній частині водоносного горизонту при глибині РГВ менше за 3 м в приканальній смузі завширшки 50-200 м сформувались грунтові води однотипні за хімічним складом зі зрошувальними, тобто хлоридно-натрієві з мінералізацією до 1,5 г/дм3 (Інгулецька ЗС) та сульфатно-гідрокарбонатно натрієві з мінералізацією до 0,5 г/дм3 (Південно- Бузька ЗС).
ІV. Оцінка меліоративного стану
зрошуваних земель.
Зведеними даними гідрогеолого-меліоративного стану зрошуваних земель є оцінка, виконана на основі ВНД 33-5.5-13-02 («Інструкція з обліку та оцінки стану меліорованих земель і меліоративних систем», м. Київ, 2002 р.). За результатами спостережень в поливний період 2013 року оцінка гідрогеолого-меліоративного стану зрошуваних земель виглядає таким чином (таблиця 2.7):
- добрий - 176171,9 га (98,01 % );
- задовільний - 3543 га (1,97 % );
- незадовільний, всього: - 28 га (0,02 % );
в тому числі:
- з неприпустимою глибиною РГВ - 28 га.
Порівняльна характеристика меліоративного стану земель за поливні періоди 2012 та 2013 років свідчить про покращення, що пов’язане зі скороченням площ з неприпустимою глибиною залягання РГВ на 49 га. Скорочення цих площ відбулося внаслідок зниження РГВ, що пов`язане з витратами ґрунтових вод на сумарне випаровування та відтік при посушливих, спекотних погодних умовах першої половини поливного періоду 2013 року.
В оцінці не враховані дані про засолені і солонцюваті землі, сольова зйомка на яких зроблена в 2007 році на держсистемах Миколаївського МУВГ в Новоодеському районі на площі 6363 га., так як згідно «Керівництва по організації та виконанню моніторингу меліорованих і прилеглих до них земель» (ВНД 33-5.5-04-98, м. Київ, 1998 р.), результати сольових зйомок, проведених на зрошуваних землях дійсні на протязі не більше п`яти років після їх проведення.
Незадовільний стан з неприпустимою глибиною залягання РГВ відмічається на зрошуваних землях в Снігурівському районі – 16 га та в Жовтневому районі – 12 га (Інгулецька ЗС).
Землі з РГВ менше критичних значень знаходяться на Інгулецькій зрошувальній системі вздовж господарських та розподільчих каналів з незадовільним технічним станом де присутнє живлення грунтових вод.
V. Висновки та рекомендації.
По даним метеослужби за поливний період 2013 року кількість опадів складає 188,6 мм., що менше значень відповідного періоду минулого року на 84,3 мм. Середня за період температура повітря склала 19,8 0С та була нижча на 1,5 0С ніж за аналогічний період 2012 року.
Такі погодні умови сприяли скороченню площ з рівнем грунтових вод менше 2 м всього на 210 га, в тому числі на зрошенні – на 161 га внаслідок витрат грунтових вод на сумарне випаровування та відтік в посушливих, спекотних погодних умовах першої половини поливного періоду 2013 року.
На прилеглих до зрошуваних землях, які знаходяться в зоні впливу зрошувальних систем, площі з близьким заляганням РГВ (менше 2 м) складають всього 224 га. Розміщуються вони переважно впродовж постійно діючих каналів (Інгулецька ЗС ), в подах, лощинах збігу та балочках з постійним живленням ГВ.
На ділянках горизонтального дренажу відбулося зниження рівнів ГВ на 0,2 – 0,4 м, що пояснюється інтенсивними витратами на випаровування з поверхні грунтових вод. В цілому, самоплинний дренаж сприяє відводу дренажних вод та зниженню РГВ в пікові періоди навантаження на нього.
Таким чином гідрогеолого-меліоративний стан на зрошуваних та прилеглих землях на кінець поливного періоду 2013 року в порівнянні з кінцем поливного періоду 2012 року покращився. Відбулося, в основному, зниження РГВ на 0,2 – 0,4 м.
Ці зміни пов`язані, в першу чергу, з посушливими погодними умовами, які спостерігались на протязі першої половини поливного періоду 2013 року, коли майже не випадало атмосферних опадів на фоні сухої, спекотної погоди і, як наслідок, відбулося зниження РГВ за рахунок витрат на випаровування. Опади, які випали на прикінці поливного періоду не відобразились на живленні ГВ, так як повністю використовувались на поповнення недостатнього зволоження верхніх шарів ґрунту, які після жаркого, сухого літа мали високий показник дефіциту вологи.
Грунтові води на переважаючій площі зрошуваних та прилеглих до зрошення земель знаходяться, на глибинах нижче 2,5 – 3 та більше метрів і суттєво не реагують на зміни погодних умов.
Загальний гідрогеолого-меліоративний стан зрошуваних земель по Миколаївській області сприятливий та задовільний (99,98 %), що дає змогу отримувати заплановані врожаї сільськогосподарських культур.
Всього в Миколаївській області, в зоні впливу меліоративних систем, на початку року було підтоплено 8 сільських населених пунктів. Масштаб підтоплення на 1 жовтня 2013 року несуттєво збільшився і складає 9 населених пунктів.
Для покращення ГГМ стану необхідно прискорити комплексну реконструкцію Інгулецької ЗС, яка в останні роки не ведется. На інших зрошувальних системах області потрібно виконати ремонтні роботи на іригаційний мережі.
В підтоплених населених пунктах необхідно, в першу чергу, виконати ремонтно-профілактичні роботи, спрямовані на покращення технічного стану захисних споруд, відновити та організувати роботу дренажних насосних станцій в автоматичному режимі, впорядкувати поверхневий водовідвід, а також продовжити роботи по захисту сільських населених пунктів (СНП) від підтоплення.
На засолених та солонцюватих зрошуваних землях для покращення їх родючості необхідно:
- проводити хімічну меліорацію (гіпсування) нормами гіпсу від 2 до 5 т/га;
- впроваджувати в сівозміни посіви багаторічних трав, насамперед люцерни;
- вносити в грунт підвищенні норми органічних добрив від 40 до 80 т/га, проводити заорювання зеленої маси (сідерацію);
- застосовувати раціональну техніку поливу;
- додержуватись науково-обгрунтованого водокоритсування з урахуванням показників якості поливних вод, а також глибин залягання та мінералізації грунтових вод.