Азизджан фазилович бабаджанов

АЗИЗДЖАН ФАЗИЛОВИЧ БАБАДЖАНОВ
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ПОРОД ЗОНЫ АЭРАЦИИ КАРШИНСКОЙ СТЕПИ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ОРОШАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯ НА БАЗЕ СОВРЕМЕННЫХ МОДЕЛИРУЮЩИХ И ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Study of the State of Groundwater and Rocks in the Aeration Zone of the Karshi Deposits with an Assessment of the Influence of Irrigated Territories on the Basis of Modern Modeling and Geoinformation Systems

ОГЛAВЛEНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИЗУЧЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД. 9
§ 1.1. Анализ современного состояния вопроса и роль ученых внесших вклад в развитии гидрогеологии и мелиорации 9
§ 1.2. Обзор методов моделирование процессов геофильтрации в задачах прогноза состояния подземных вод 19
§ 1.3. Современные геоинформационные технологии, используемые для решения задач мелиоративной гидрогеологии 26
Выводы по первой главе 34
ГЛАВА II. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ГИДРОГЕОЛОГО -МЕЛИОРАТИВНОГО СОСТОЯНИЯ 36
§2.1. Геолого-гидрогеологические условия Каршинской степи до начала освоения 36
§2.2. Природно-климатические факторы, способствующие формирования и развития мелиоративного состояния орошаемых земель 53
§2.3. Инженерно-геологическое районирование и факторы фильтрационных свойств грунтов пород зоны аэрации 63
§2.4. Геолого-гидрогеологические факторы и прогноз изменений состояния подземных вод 67
§2.5. Техногенные факторы, способствующие формирование и развитие процесса подтопления и дренирования 80
§2.6. Техногенные факторы, способствующие формирование и развитие водохозяйственной обстановки 100
Выводы по второй главе 104

ВВЕДЕНИЕ

В целях улучшения мелиоративного состояния орошаемых земель, состояния подземных вод, повышения плодородия орошаемых площадей и водоснабжения в рамках государственных программ осуществляются масштабные ирригационные и мелиоративные мероприятия. Принимаемые Указы Президента Республики Узбекистан УП-5742 от 17 июня 2019 года «О мерах по эффективному использованию земельных и водных ресурсов в сельском хозяйстве», № УП-6024 от 10 июля 2020 года «Об утверждении концепции развития водного хозяйства Республики Узбекистан на 2020 - 2030 годы» и в соответствии с этим Кабинетом Министров Республики Узбекистан принято постановление №94 от 23.02.2021 г. «О мерах по совершенствованию ирригационных и мелиоративных работ в Кашкадарьинской области в 2021 году» обусловливает актуальность данной работы. Нормативные и правовые документы принято в целях устойчивого развития территориальных систем, широкого внедрения цифровых и водосберегающих технологий, улучшения мелиорации орошаемых земель, обеспечения надежного водоснабжения сельского хозяйства и других секторов экономики.
В мире для обеспечения населения питьевой водой, оценке и рациональному использованию ресурсов подземных вод, перераспределению речного стока в бассейне, определению закономерностей водообмена с запасами питьевой воды на региональном уровне большое внимание уделяется математическому моделированию процессов геофильтрации и использованию высокотехнологичного программного обеспечения, а также совершенствованию научных и практических методов. Поэтому особое внимание уделяется вопросам формирования ресурсов питьевых вод в гидросфере подземных вод, определению процессов геофильтрации подземных вод в многослойных пористых средах, математическому моделированию процессов геофильтрации при рациональном использовании водозаборных сооружений. Одной из основных задач развитих стран, особенно в США, Канаде, Франции, Китая, Нидерландах, Германии, Дании, Японии и России является разработка методов математического моделирования, алгоритмов, программных средств управления геофильтрационными процессами в сложных гидрогеологических условиях.
Во всем мире проводятся научные исследования для оценки качества питьевой воды, разработки методов математического моделирования, вычислительных алгоритмов и пакетов программ для процессов геофильтрации подземных вод, происходящих в пористых водоносных горизонтах. Наиболее перспективные методы, направленные на совершенствование изучения свойств подземной гидросферы, что позволит прогнозировать количество и качество подземных вод, необходимых для питьевого водоснабжения гидрогеологических районов, совершенствовать процесс водозабора, оперативно определять состояния местности и уделяют этому большое внимание. В связи с этим разработка технических решений на основе модели, алгоритмов и программных средств расчета гидрогеологических характеристик подземных вод и их взаимодействия с поверхностными водами весьма актуальна
Эффективное использование земельных и водных ресурсов является важным для сохранения водного баланса. Особенно критической эта проблема становится для территорий в районах орошаемых массивах, мелиоративных участках аридных зон, и других территориях, подвергающихся большому преобразованию и изменению целевого использования. Во всех случаях возникает проблема сохранения водного баланса территориальных систем, оценки состояния территорий и их взаимного влияния.
Объектом исследований является оросительные системы Кашкадарьинской области, который расположены в равнинной части. Опыт исследований и наблюдений на орошаемых землях в Кашкадарьинской области показал, что в результате длительных поливов складывается неоднозначная почвенно-гидрогеолого-мелиоративная обстановка. В одних случаях режим и баланс грунтовых вод практически не меняются, а изменчивость состава и свойств почв незначительна, в других случаях происходит ежегодное пополнение запасов грунтовых вод, что приводит к ежегодному приросту их уровня.
Наблюдательная сеть станций гидрогеологического режима о состоянии подземных вод и пород зоны аэрации размещена в соответствии с установлением причинами и правилами, рекомендациями и т. д.) методических и конструктивных указаний.
По этой сети в основном проводилось [8]:

1. 
   Региональное изучение режима подземных вод для оценки условий их формирования и для решения вопросов прогноза режима, использования этих вод или борьбы с ними.
   
2. 
   Изучение режима подземных вод в связи с их эксплуатацией (для водоснабжения, орошения и обводнения пастбищ), с определением запасов, разработкой мероприятий по охране их от нерационального использования и загрязнения и составлением прогноза режима под влиянием эксплуатации.
   
3. 
   Изучение режима подземных вод и их баланса в орошаемых районах, обоснования мероприятий по предупреждению и ликвидации засоления и заболачивания орошаемых земель, использования подземных вод для орошения водоснабжения и составления прогноза режима этих вод при орошении.
   

На орошаемых территориях (оазисах) для изучения подземных вод и пород зоны аэрации глубина заложения наблюдательных скважин составляет 10-50 и, реже, 150 м и более.
На пустынных территориях глубина заложения наблюдательной сети варьирует в интервалах 100-350 м и, реже, достигает 500 м (пластовые воды).
По наблюдательной сети измеряется глубина залегания до зеркала; по отобранным пробам - химический состав (макрокомпоненты и, реже, микрокомпоненты, газовый состав, окислительно-восстановительный потенциал); температура.
Изменения гидрогеологических и мелиоративные условия во многих случаях сопровождается с развитием негативных процессов почвенно-солевых явлений. Несмотря на указанные изменения природных условий под влиянием орошения, интенсивность их пока не настолько велика, чтобы говорить о глубоких изменениях природной среды [1]. Тем не менее существенная тенденция к их дальнейшему ухудшению указывает на необходимость систематического контроля и оценки гидрогеолого-мелиоративного состояния орошаемых земель с целью своевременной разработки природоохранных мероприятий.
Это может быть достигнуто только с помощью гидрогеолого-мелиоративного и экологического мониторинга. На орошаемых землях Кашкадарьинской области гидрогеолого-мелиоративный мониторинг ведется более 50-55 лет, однако надо отметить, что методика мониторинга уже не удовлетворяет современные требования.
Выполненные исследования показывают необходимость ведения локального мониторинга грунтовых вод на орошаемых землях с использованием геоинформационных технологий, математическое моделирование и теории нечетких множеств. Рационализацию посевов сельскохозяйственных культур невозможно представить себе без цифровых карт орошаемых площадей, без почвенно-мелиоративной условий, карты уровня грунтовых вод и т. д.
По результатам ранее проведенных гидрогеологических, инженерно-геологических, гидромелиоративных исследований разработаны методы решения гидрогеологических и инженерно-геологических задач, на примерах крупных бассейнов рассмотрены вопросы взаимосвязи различных гидрогеологических и инженерно-геологических процессов.