УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ ГРУНТОВЫХ ВОД

УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМОМ ГРУНТОВЫХ ВОД, улучшение неблагоприятного для с. х-ва режима грунтовых вод (см. Подземные воды), осуществляемое общими приёмами агротехники или спец. мерами (см. Осушение, Дренаж), имеет целью создание условий наилучшего водного режима почв (см.) для земледелия и режима грунтовых вод для с.-х. водоснабжения (см.).

В зоне вечной мерзлоты (см.) грунтовые воды залегают над слоем вечномёрзлого грунта, в пределах деятельного слоя, промерзают зимой и оттаивают летом; стекая с водоразделов, они согревают вечномёрзлый слой и тем углубляют деятельный слой по мере приближения к низинам. Вблизи населённых пунктов надмерзлотные воды сильно загрязнены и для питья непригодны. Для с.-х. водоснабжения используются межмерзлотные и подмерзлотные воды. В холодных и сырых северных р-нах зоны вечной мерзлоты главной задачей при с.-х. использовании земель является утепление почв, что достигается осушением (см.), к-рое увеличивает глубину деятельного слоя и содействует согреванию почвы. Для юж. районов этой зоны в понижениях основной задачей при с.-х. освоении является понижение поверхности грунтовых вод до норм осушения (см. Дренаж), на возвышенностях - задержание и использование вод агротехническими приёмами.

Грунтовые воды лесной зоны стоят высоко и непосредственно участвуют в водном режиме почв. Они слабо минерализованы, но содержат органические соединения; по запасам и составу малопригодны для с.-х. водоснабжения. Зимой грунтовые воды подтягиваются снизу в охлаждённый почвенный слой; к весеннему снеготаянию влажность почвы становится наибольшей, а уровень грунтовых вод наинизшим; этому же способствует зимний подземный отток грунтовых вод и отсутствие их пополнения. В период снеготаяния и после него часть талых вод и почвенной влаги поступает в грунтовые воды, к-рые имеют весенний максимум. Летом грунтовые воды понижаются, расходуясь на испарение и транспирацию растительностью. Осенью, когда испарение резко сокращается, а атмосферные осадки повышают влажность ПОЧЁЫ и пополняют грунтовые воды, наступает второй максимум стояния грунтовых вод, снижающийся в течение зимы.

Для лесной зоны характерно большое влияние осадков и испарения на режим грунтовых вод. Так как в лесной зоне осадки достаточны для удовлетворения требований с.-х. культур в воде, то желательно ослабление связи почвенных и грунтовых вод, что достигается наиболее полным использованием осадков с.-х. культурами, а следовательно, и уменьшением питания грунтовых вод (расширение посевных площадей, увеличение посевов и посадки влаголюбивых культур - трав, овощей, кормовых культур, кукурузы и др.; применение агротехнических приёмов, направленных на максимальное использование осадков), а также искусственным отводом грунтовых вод на землях с чрезмерно высоким их стоянием (см. Дренаж).

Грунтовые воды в лесостепной и степной зонах залегают более глубоко и сильнее минерализованы, чем в лесной. В степи, ввиду большой глубины залегания грунтовых вод (особенно на водоразделах) и иногда значительной их минерализации, воду для с.-х. водоснабжения добывают обычно из глубоких горизонтов или используют воды поверхностного весеннего стока (целинные земли Казахстана и др. областей). В лесостепи грунтовые воды меньше минерализованы, ближе к поверхности и пригодны для с.-х. водоснабжения. Грунтовые воды степи и лесостепи имеют следующий режим. Зимой происходит перегонка водяного пара из грунтовых вод к охлаждённой почве. К моменту весеннего снеготаяния в почве имеется максимум влаги, часть к-рой замерзает. При весеннем снеготаянии около половины зимних запасов воды стекает по поверхности (вызывая эрозию почв, высокие паводки и т. д.), и остальная часть впитывается в почву, а в местных понижениях и в лесах достигает грунтовых вод. Летом почва иссушается, грунтовые воды понижаются за счёт подземного оттока и парообразного передвижения влаги от грунтовых вод в почву. Осенью наступает второй максимум влажности почвы и подъём уровня грунтовых вод за счёт передвижения влаги от более тёплых и влажных верхних почвенных слоёв к более холодным горизонтам грунтовых вод. В рассматриваемых зонах желательно усиление связи почвенных и незаселённых грунтовых вод, что будет содействовать увлажнению почвы и увеличению полноводности рек в сухой летний период; это достигается увеличением питания грунтовых вод путём лесонасаждения, снегозадержания и др.

В сухостепной и пустынно-степной зонах грунтовые воды залегают более глубоко и бывают минерализованы. Для с.-х. водоснабжения в этих зонах чаще употребляются артезианские или поверхностные воды. Поступление грунтовых вод в балки, овраги и т. д. в основном отсутствует: подземный отток имеется только в глубокие реки (Волга и др.). Поверхностный сток в этих зонах происходит весной; летние и осенние осадки испаряются или впитываются в сухую почву. Связь между почвенной и грунтовой водами слабая, уровень грунтовых вод в течение года колеблется мало. Подъём грунтовых вод в этих зонах ввиду их сильной минерализации и глубокого залегания не может быть использован для увлажнения водораздельных земель; близость грунтовых вод к поверхности земли вредна, поэтому следует всемерно сокращать питание грунтовых вод [сбережение и использование для с.-х. культур осадков, недопущение питания грунтовых вод от орошения или водоёмов и водохранилищ, что достигается устройством дренажа (см.)].

Для пустынной зоны (в пределах европ. части СССР - в Прикаспийской низменности) характерны более высокое стояние грунтовых вод и сильная минерализация; только в песках Прикаспийской низменности местами наблюдается верхний слой пресных вод, образовавшийся за счёт скопления атмосферных осадков в котловинах выдувания и лиманах и фильтрации их через хорошо проницаемые пески, а также парообразного движения влаги. Эти пресные воды используют для с.-х. водоснабжения (гл. обр., для водопоя скота), однако их запасы невелики.

Поверхностный сток в зоне ничтожен, запасы весенних вод невелики, весенне-летние осадки в сумме с весенней влагой составляют только 80 - 100 мм, что недостаточно для с.-х. культур и показывает на целесообразность орошения транзитными (северными) водами. При высокой минерализации грунтовых вод этой зоны подъём их поверхности вреден для с. х-ва, поэтому при орошении и обводнении необходимо предусмотреть мероприятия, обеспечивающие земли от засоления.

Приведенные характеристики даны для режимов грунтовых вод главным образом повышенных элементов рельефа (занимающих большую часть используемых в с. х-ве земель). В долинах и низинах грунтовые воды стоят ближе к поверхности земли и обычно нуждаются в понижении (см. Осушение, Дренаж).

Управление режимом грунтовых вод на осушаемых и орошаемых землях, а также вблизи прудов, водоёмов и водохранилищ имеет ряд особенностей.

На осушаемых землях необходимо своевременное понижение поверхности грунтовых вод (к началу с.-х. работ, в период зяблевой вспашки и т. д.), что достигается соответствующими элементами осушительной системы (каналы, дрены и т. д.).

На орошаемых землях высокое стояние поверхности засолённых грунтовых вод вредно, поэтому, регулируя подачу воды в соответствии с потребностью с.-х. культур, применяя противофильтрационные мероприятия на каналах и используя в необходимых случаях дренаж, следует поддерживать уровень грунтовых вод ниже 2 - 3 м от поверхности земли.

Вблизи прудов, водоёмов, водохранилищ необходимо ликвидировать вредное их действие на подъём грунтовых вод, что осуществляется обычно постройкой береговых каналов или дрен (см. Подтопление).

Для наблюдения над режимом грунтовых вод в СССР имеется сеть стационаров.

С. Аверьянов

Литература: Вернадский В., История природных вод, ч. 1, вып. 1 - 3, в его кн. "История минералов земной коры", т. II, М., 1983 - 36; Володько И., Использование подземных вод для орошения и водоснабжения, М., 1953; Высоцкий Г., О гидрологическом и метеорологическом влиянии лесов, 2 изд., М.-Л., 1952; Каменский Г., Зональность грунтовых вод и почвенно-географической зоны, "Труды лаборатории гидрогеологических проблем имени Ф. П. Саваренского", т. VI, М.-Л., 1949, стр. 5 - 21; Ланре О., О зональном распределении грунтовых вод на территории СССР, в сб. "Очерки по региональной гидрогеологии СССР", М., 1947, стр. 3 - 64; Семихатов А., Гидрология, М., 1954; Струмилин С. и Лупинович И., Естественноисторическое районирование СССР, М. -Л., 1947 (Труды комиссии по естественному районированию СССР, т. I).

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 5 (Т - Я)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, М. 1956, с. 663