Министерство сельского хозяйства и продовольствия
Российской Федерации
Научный центр по мелиорации и рациональному природопользованию «НЦиРП»
Тюменская государственная сельскохозяйственная академия
ПРОЕКТ на ремонт оросительной системы /осушение замкнутых понижений/ ТОО СПХ «Ембаевское»
Тюменского района, Тюменской области
(Проект разработан в соответствии со СНиП II-52-74
части I, II, действующими нормами и правилами.)
I. Общие данные
1.1. Введение
Мелиорируемые земли расположены в водосборе р. Тура на территории ТОО СПХ «Ембаевское» Тюменского района, и предоставлены в виде двух участков. Первый участок расположен в 2,5 км. северо-западнее с.Ембаево, второй в 1км. севернее сТураево.
Южной границей участков является автомобильная дорога Тюмень -
Тобольск, северной - железная дорога. Для первого участка западной границей
является скотопрогон и автомобильная дорога п. Яр- дачи, второй участок с
западной стороны ограничен дорогой дачи - сТураево.
В современном состоянии участки представляют собой заросшую мелким кустарником залежь.
Основанием составления рабочего проекта является акт обследования
состояния оросителной системы и задание на проектирование ГУП
«Тюменьводхоз», выданная 16.07.97.
Площадь, охваченная изысканиями составила 202 га. Необходимость ремонта оросительной системы обусловлена периодическим переувлажнением земель рассматриваемых участков. В ранее выданных проектах были предусмотрены мероприятия по регулированию водно-воздушного режима денных площадей. Построенные каналы, колодцы и другие сооружения не обеспечили требуемого режима осушения. В настоящем рабочем проекте учтены недостатки существующих мелиоративных систем.
Технорабочий проект разработан в соответствии с СНиП 2.06.03-85 и эталоном технорабочего проекта на строительство осушительной системы.
1.2 ИЗУЧЕННОСТЬ ОБЪЕКТОВ ОСУШЕНИЯ.
При мелиоративно-гидротехническом обследовании объектов осушения
(понижений) использовались материалы почвенно-мелиоративной и
топографической съёмок в масштабе 1:5000, выполненных институтом
«Тюменьгипроводхоз» при проектировании оросительной сети, а также материалы
инженерно-геологической и гидрогеологической съёмки М 1:25000, выполненные
этим же институтом в 1979 г. Использовались также и данные наблюдений,
проводимых институтом ЗСНИИМиП в ТОО СПХ «Ембаевское» в 1995 г.
Для обоснования проектных решений осушения локальных понижений были проведены следующие изыскательские работы, выполненные ТГСХА:
1. Топографическая съёмка М 1:2000 на площади 202 га
2. Почвенно-мелиоративная и культуртехническая съёмка М 1:2000
3. Климатическая характеристика объекта осушения.
Изыскательские работы выполнены в соответствии с указаниями по инженерным изысканиям для мелиоративного строительства.
2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ.
2.1. Геоморфология и рельеф.
Участки осушения на орошаемых землях ТОО СПХ «Ембаевское» в геоморфологическом отношении расположены на второй надпойменной террасе по левобережью реки Туры. В целом, поверхность орошаемых земель ровная.
Абсолютные отметки колеблются в пределах 55-59 м с небольшим уклоном к руслу р. Туры. Относительные перепады поверхности рельефа не превышают
2 м. На обследованных участках имеются понижения глубиной до 0,7-0,8 м.
Понижения в весенний период залиты водой, и почвенный покров их избыточно увлажнен почти в течение всего вегетационного периода. На участках №1 и №3 имеются небольшие площади, покрытые кустарником.
2.2. Климат и агрометеорологические условия
По данным метеостанций г. Тюмени среднемесячная температура воздуха в июле составляет 17,2оС, а января - -17,8оС. Переход температуры воздуха через 0оС 10.04 и 22.10. Продолжительность безморозного периода составляет 121 день. Абсолютный максимум температуры воздуха - +39оС, а абсолютный минимум - -50оС.
Среднегодовое количество осадков равняется 457 мм, максимальная годовая сумма осадков - 581 мм.
Средняя глубина промерзания грунта составляет 136 см.
В летний период преобладают ветры юго-западного и северо-западного
направления. Максимальная скорость ветра равна 21 м/с при среднегодовой 2,9-
3,7 м/с.
Более подробные данные агрометеорологических условий объекта исследований представлены в табл. 2.1.
Таблица 2..1
Сводная климатическая характеристика местности
NN Наименование климата, ед. измерения
Численное значение пп
элемента климата
1 2
3
1. Индекс континентальности, К = А 100/0,33ф, где
185,5
А - годовая амплитуда температур, ф- широта местности.
2.Световые ресурсы
- годовое число часов солнечного сияния, час
2017
- суммарная радиация, ккал/см2 в год
75,0
- ФАР за период активной вегетации, ккал/см2
25,6
- радиационный баланс, ккал/см2 в год
26,8
- то же за вегетационный период ккал/см2
24,6
3. Тепловые ресурсы
- средняя годовая температура воздуха оС
0,3
- средняя температура января, оС
-17,8
- средняя температура июля,о С
17,2
- абсолютный минимум температуры, оС
- 50
- абсолютный максимум температуры, оС
+ 39 продолжительность периодов с температурой воздуха выше ОоС, дни
192 выше 5оС, дни
160 выше 10оС,дни
121 выше 15оС,дни
64
-продолжительность безморозного периода, дни
121
- начало безморозного периода, дата
23.05
- переход температуры воздуха через указанные пределы, дата
ОоС
10,04
5оС
25.04
10оС
14.05
15оС
11.06
- сумма положительных температур воздуха за период с температурой выше ОоС
2347 выше 5оС
2268 выше 10оС
1981 выше 15оС
1398
продолжение таблицы 2.1
1 2
3
- средняя температура поверхности почвы, оС май
13 июнь
20 июль
22 август
18 сентябрь
10
- средняя температура в пахотном слое почвы, оС май
8,3...10,5 июнь
15,0...17,7 июль
18,5...20,2 август
16,9...17,6 сентябрь
10,7...11,3
- максимальная глубина промерзания грунта, см
182
- средняя из максимальных глубина промерзания грунта, см
136
4. Атмосферные осадки
- средняя годовая сумма осадков, мм
457
- наибольшая годовая сумма осадков, мм
581
- годовое число дней с осадками, дни
142
- годовое число дней с осадками, дни свыше 5 мм
26 свыше 10 мм
8 свыше 20...30 мм
1...3
5. Снежный покров
- образование устойчивого снежного покрова, дата
10.11
- средняя высота снежного покрова в конце третьей декады марта, см на открытых участках
25...32 в лесу
46...54
- средняя многолетняя плотность снега при наиболь- шей его высоте, г/см3
0,24...0,27
- максимальные запасы воды в снеге перед началом весеннего снеготаяния,
68...77
- разрушение снежного покрова, дата
9.09
- полный сход снега, дата
20.09
- продолжительность залегания снежного покрова, дни
161
продолжение таблицы 2.1
1 2
3
6. Ветер
- средняя годовая скорость ветра, м/сек
2,9...3,7
- преобладание направления ветра, румбы
103,С3,3
- наибольшая скорость ветра, м/сек
21
- среднее число дней с ветром 15 м/сек и более,дни
28
- вероятность больших скоростей ветра /15 м/сек и более по румбам, %
СВ
2
В,ЮГ,СЗ
6...9
З
16
Ю
23
ЮЗ
32
7, Влажность воздуха
- средняя годовая абсолютная влажность воздуха,мб
6,6
- наибольшая внутригодовая влажность воздуха (в ию- ле-августе), мб
14,7...15,3
- наименьшая внутригодовая влажность воздуха (в ян варе-феврале), мб
1,5...1,6
- средняя годовая относительная влажность воздуха,%
74
- средний годовой дефицит влажности воздуха,мб
3,3
8. Испарение
- среднее годовое испарение почвой, незанятой рас- тительностью, мм
270...290
- среднее годовое испарение в естественных условиях на широте г.Тюмени, мм
430
- среднее испарение в зимний период (с ноября по- март), мм
34
- среднее испарение в летний период (с июня по август), мм
235
- испарение с водной поверхности малых водоемов,мм май
135 июнь
135 июль
108 август
85 сентябрь
85 октябрь
50 май - октябрь
598
2.3. Гидрологические условия.
Объекты расположены в бассейне р. Туры на ее второй надпойменной террасе. Площади водосбора рассматриваемых участков до расчетных створов составляют: для первого - 65 га, для второго - 89 га, для третьего - 48 га.
Рельеф водосбора равнинный, с перепадами высот до 1,5 м, западины и понижения глубиной до 0,6 м.
В маловодные годы участки не затапливаются, в многоводные - наблюдается длительное их переувлажнение. Общий уклон местности - юго- восточное направление к реке Тура. Гидрографическая сеть представлена болотом, расположенным севернее железной дороги, каналами существующей осушительной сети и р. Тура. Каналы и гидротехнические сооружения на них необходимо реконструировать. Основной водоприемник - р. Тура.
Поверхностный сток в пределах рассматриваемой территории формируется, в основном, за счет талых снеговых вод. Запасы воды в снеге к моменту снеготаяния колеблются в широком диапазоне в пределах от 42 до 152 мм (табл. 2.2.).
Таблица 2.2
Запасы воды (мм) в снежном покрове в годы различной обеспеченности (%)
|% |1 |5 |10 |25 |50 |75 |80 |90 |95 |
|мм |152 |127 |113 |93 |74 |59,5 |55,3 |47,4 |42 |
Также запасы воды в снеге обеспечивают в зависимости от водосборной площади участков различное поступление на них талых вод.
Участок 1
Максимальная водосборная площадь первого участка осушения составляет
65 га. Площадь объекта осушения - 18 га. Затопление в весенний период
достигает 25-30% территории водосборной площади. Объем воды в снеге на
площади водосбора к началу снеготаяния составляет в год 10 %-ной
обеспеченности:
Wсн.10% = 0,113 х 65 х 10000 = 73450 м3
Среднесуточный приток поверхностных вод равен:
73450
Q пв 10% = 30 х 86400 = 0,0283 м3/с = 28,3 л/с
В год 50 %-ной обеспеченности
W cн 50% = 0,074 х 65 х 10000 = 48100 м3
48100
Q пв 50% = 30 х 86400 = 0,0186 м3/с = 18,6 л/с.
Расчётный расход воды, подлежащий удалению с осушаемой территории, определен методом водного баланса с учётом водно-физических свойств осушаемых земель:
Q1 = Q п.в. + Q г. в. + Q тр , м3/с ,
где Q1 - расчётный расход воды, м3/с,
Q г.в. - расчётный приток грунтовых вод, м3/с,
Q п. в. - расчётный приток поверхностных вод, м3/с,
Q тр - приток воды, скопившейся в транспортирующей сети, м3/с.
1000( ( (Н + (Р - Е) х F
Q г.в. = 86400 х Т , м3/с,
где ( - коэффициент водоотдачи (0,01),
У - показатель кривой дипрессии (1,2),
Т - время, 30 сут,
(H - средняя разность между уровнями грунтовых вод на периферии осушаемого участка и непосредственно у проектируемых дрен (0,9м),
F - площадь водосбора, (Р - Е) - разность между осадками и испарением за период.
1000 х 0,01 х 1,2 х 0,9 + (29 - 24) х 65
Q г. в. = 86400 х 30
= 0,00039 м3/с
Vтр
Q тр = 86400хТ ,
где Vтр - объем транспортирующей сети, Vтр = 74,8 м3
74,8
Qтр = 86400х30 = 0,000029 м3/с
Q1,10% = 0,0283 + 0,00039 + 0,000029 = 0,0287 м3/с = 28,7 л/с
Объем воды, который стечет с осушаемой территории в год 10% - ной обеспеченности равен:
W 10% = 0.0287 х 30 х 24 х 60 х 60 = 74390,4 м3,
в год 50% - ной обеспеченности соответственно
Q1,50% = 0,0186 + 0,00039 + 0,000029 = 0,0190 м3/с = 19,0 л/с
W 50% = 0,0190 х 30 х 24 х 60 х 60 = 49248 м3
Участок 2
Максимальная водосборная площадь второго конура составляет 89 га, осушаемая площадь 77 га. Расчетный расход воды, подлежащий удалению с осушаемой территории составляет:
Q = q х S
где q - модуль стока л/ с х га,
S - водосборная площадь, га.
В год 10% обеспеченности:
Q2, 10% = 0,44 х 89 = 39,16 л/с
В год 50% обеспеченности:
Q2, 50% = 0,29 х 89 = 25,93 л/с
Участок 3
Водосборная площадь третьего контура составляет 48 га. Площадь осушения контура - 36 га.
В год 10% - ной обеспеченности расчетный расход воды, подлежащий удалению с осушаемой территории составляет:
Q3.10% = q х S = 0,44 х 48 = 21,12 л/с.
Средний, 50% по водообеспеченности год, расчетный расход воды подлежащей удалению составляет:
Q3,50% = q х S= 0,29 х 48 = 13,92 л/с
2.4 Гидрологический режим р.Тура.
Река Тура, являющаяся основным водоприемником, относится к типу равнинных рек с преобладанием снегового питания. Пик половодья приходится на 22.05 ( в среднем за многолетний период). Самая ранняя дата наступления пика 21-23.04, поздняя 7-8.06. Оканчивается половодье в конце июня - начале июля. Летняя межень устойчива, иногда нарушается дождевыми паводками, превышающими весенние. Такие паводки отмечались в 1930, 1931, 1937, 1957 годах.
Ледоход на р.Тура ежегодный, значительной и средней интенсивности.
Представляет опасность для гидротехнических сооружений, находящихся в зоне
его действия. Средняя дата прохождения ледохода приходится на 23-24 апреля,
средняя продолжительность 3-4 дня.
Характеристика максимальных и минимальных уровней воды в р.Тура приведена в таблицах 2.3 - 2.5
Максимальные уровни в расчетном створе Таблица
2..3
|Р% |1 |3 |5 |10 |25 |50 |
|НмБС |56,92 |56,65 |56,46 |56,17 |55,45 |54,42 |
Минимальные уровни в расчетном створе
Таблица 2.4
|Р% |50 |75 |90 |95 |97 |
|НмБС |48,25 |48,00 |47,82 |47,73 |47,66 |
2.5 Характеристика геологического строения участка
Подстилающий данные осадки региональный водоупор - породы чеганской свиты /Р q2-3 сq/ распространены повсеместно. Кровля свиты, по данным разведочного бурения наблюдательных скважин, залегает на глубине 35 м от поверхности.
Литологический состав осадков представлен глинами зелеными, голубовато- зелеными, жирными, пластичными, тонкослоистыми, бейделитового состава, с тончайшей присыпками серого и светло-серого элеврита.
Таблица 2.5
Продолжительность стояния уровней в сутках, г.Тюмень.
|Отметка | Обеспеченность,% |
|уровня во- | |
|ды,м | |
| |1 |5 |10 |25 |50 |75 |80 |90 |95 |99 |
|52,52 |190 |120 |94 |71 |53 |32 |28 |15 |3 |- |
|53,02 |152 |107 |87 |64 |49 |27 |21 |5 |- |- |
|53,52 |122 |87 |74 |59 |38 |11 |4 |- |- |- |
|54,02 |76 |64 |59 |50 |31 |- |- |- |- |- |
|54,52 |70 |59 |54 |43 |23 |- |- |- |- |- |
|55,02 |68 |55 |48 |34 |- |- |- |- |- |- |
|55,52 |58 |46 |39 |22 |- |- |- |- |- |- |
|56,02 |40 |30 |23 |- |- |- |- |- |- |- |
Вскрытая мощность осадков свиты составляет 10...15 м, общая мощность, по данным структурно-колонкового и разведочного бурения - 30...131м.
Некрасовская серия осадков, объединяющая континентальные осадки олигоцена, на территории орошаемого массива представлена атлымской и новомихайловской нерасчлененными свитами, журавской и абросимовской свитами.
Атлымская и новомихайловская нерасчлененные свиты /Рqat + nm/ на описываемой территории распространены повсеместно, залегают на размытой поверхности чеганской свиты.
В составе осадков свит отмечены песчано-глинистые разности: алевритовые глины и алевриты глинистые, коричневато-серого цвета, в переслаивании с песками. Пески серые, темно-серые, синевато-серые, мелкозернистые и среднезернистые кварц-полевошпатового и кварцевого состава, горизонтально и диагонально слоистые.
Для отложений свит характерно наличие легнитизированных растительных остатков. Как и на всей территории распространения отложений свит на данной площади осадки свит литологически не выдержаны в площадном распространении и по разрезу.
На электрокаротажных диаграммах породы характеризуются сильно
дифференцированными кривыми ПС и КС, значения кажущегося сопротивления
/КС/ составляют 10...125 Омм. Состав рассматриваемых отложений
преимущественно песчаный, мощность составляет 15...25 м.
Отложения журавской свиты в пределах рассматриваемой территории залегают на породах атлым-новомихайловской свиты. Кровля свиты значительно размыта. В составе осадков преобладают глинистые разности. Отличительной особенностью отложений является присутствие в составе пород зерен глауконита, диатомовых водорослей. Согласно описаниям Астанова А.П. и других геологов, глины алевритовые, зеленовато-серые, плотные, вязкие, сильно слюдистые, местами песчаные.
Пески залегают обычно в подошве свиты, светло-серые, мелкозернистые,
кварцево-полешпатового состава с различной окатанностью обломочного
материала. Мощность песчаного пласта на орошаемом участке составляет 2...5
м, на всей территории изменяется от 2м до 10...12м. На электрокаротажных
диаграммах характеризуются пониженными значениями кажущегося сопротивления
/до 50 Омм/ и отрицательными аномалиями кривой ПС. В целом же отложения
журавской свиты на электрокаротажных диаграммах характеризуются низкими
значениями кажущегося сопротивления /16...18Омм/ и положительными
аномалиями кривой ПС.
Мощность отложений свиты на рассматриваемой территории составляет от
5м до 15м.
Осадки абросимовской свиты /Рq3ав/ распространены на водораздельных частях территории.
Литологический состав отложений представлен алевритами тонкослоистыми, слюдистыми глинами коричневато-серыми, местами желтовато-серыми, переслаивающиеся песками. Пески мелкозернистые, местами среднезернистые до гравийных, с включениями углецефированных остатков растений. Мощность осадков абросимовской свиты измеряется в пределах 0...10 м.
Осадки бахтинского надгоризонта /aLQIIbh/ повсеместно развиты на орошаемом участке и прилегающей с севера, с северо-запада территории. В основании разреза надгоризонта залегают пески разнозернистые, глинистые, кварцевого состава, с прослоями и линзами синевато-серых глин, включениями гравийно-галечникового материала и древесно-растительных остатков. Мощность песчаной пачки на участке бурения составила 1...3,5 м. Верхняя часть разреза надгоризонта глинистая - глина и суглинки песчанистые со слабовыраженной горизонтальной слоистостью. Характеризуются карбонатным составом и присутствием гумусового материала. Мощность надгоризонта на рассматриваемой территории составляет 0...22 м.
Озерно-аллювиальные осадки данного комплекса слагают четвертичную надпойменную террасу р.Оби, имеющую небольшое площадное распространение на рассматриваемой территории. Разрез террасы сложен суглинками и глинами в верхней части и песками - в нижней. Суглинки, глины желтовато-бурые, вязкие, со следами ожелезнения. Пески серые, мелко- и среднезернистые, с различной степенью окатанности зерен, кварцевого состава. Мощность отложений сотавляет 5...13 м.
Аллювиальные отложения третьей надпойменной террасы /aLQш3/ небольшое распространение имеют на южной граничной территории участка. Разрез террасы представлен, в основном супесями, песками с редкими прослоями глинистого материала. Супеси коричневато- серые, легкие пылеватые, часто замещаются суглинками, Пески буровато-серые, мелкозернистые, глинистые с включениями растительного дерита. Мощность осадков террасы составляет 7...17 м .
Современные алюминиевые отложения /aLQ1Y/ пойменной террасы на рассматриваемой территории имеет весьма ограниченное распространение в долинах небольших рек. Осадки поймы представлены переслаиванием разнозернистых песков, илистых суглинков и погребенных торфяников. Пески обычно разнозернистые, глинистые, с различной степенью окатанности зерен, гумусированные, с косой и диагональной слоистостью, с частыми включениями битой ракуши. Мощность пойменных отложений, по данным бурения, колеблется от 5 до 14 м.
Озеро-болотные отложения /LhQ1Y/ имеют распределение на территории, прилегающей с юга к орошаемому участку, занимая поверхность второй надпойменной террасы. Литологический состав представлен торфом, илаватыми глинами и суглинками темно-серыми и синевато- серыми с включениями растительного материала и прослоями тонкозернистого песка. Мощность озерно- болотных осадков 1.5...8 м.
2.6. Гидрогеологические условия.
Территория орошаемого участка расположена в левобережье р.Туры, на поверхности среднечетвертичной равнины высокого уровня, к которой с юга прилегают IV и VI надпойменные террасы со значительно заболоченной поверхностью последней.
Равнинность рельефа территории, значительная удаленность региональной
дренажной сети, а так же широкое распространение в покрове четвертичных,
хорошо проницаемых отложений создают благоприятные условия для
инфильтрационного питания подземных вод . Однако развитие преимущественно
глинистых отложений в верхней части озерно-аллювиальных отложений высокой
равнины и IV надпойменной террасы препятствует инфильтрации осадков в
нижележащие отложения и основная часть их расходуется на испарение.
Интенсивное инфильтрационное питание подземных вод олигоцен-четвертичной
толщи происходит на участках с преимущественно песчаным составом отложений
через так называемые литологические «окна».
Приходную часть баланса подземных вод территории составляет так же боковая фильтрация подземных вод с прилегающей территории по пути движения подземных вод к региональной разгрузке.
Невыдержанность литологического состава отложений континентального комплекса частые замещения глинистых разностей песчаными обеспечивает тесную гидравлическую связь напорных водоносных горизонтов с безнапорными.
В четвертичном комплексе отложений выделяются болотные воды, верховодка, грунтовые воды в озерно-аллювиальных отложениях террас и аллювиальных отложениях пойм.
Верховодка залегает в покровных отложениях высокой равнины и IV надпойменной террасы, представленными преимущественно суглинками, супесями редко песками 1,5...5,0 м. Скважинами наблюдательной сети верховодка скрыта на глубине от 1,4 до 5,6 м. Верховодка имеет так же распространение на локальных участках в линзах водопроницаемых покровных отложений, подстилаемых глинистыми осадками террас. Во время выпадения атмосферных осадков, снеготаяния, полива участка, в линзах накапливаются грунтовые воды с уровнем на глубине 2,5...4,1 м от поверхности.
Грунтовые воды наибольше распространены в аллювиальных и озерно- аллювиальных осадках среднечетвертичного и средневерхнечетвертичного возраста, слагающих высокую равнину и IV надпойменную террасу, и в верхнечетвертичных отложениях II надпойменной террасы. Остальные отложения четвертичного возраста имеют весьма небольшое распространение и грунтовые воды в них, повидимому, составляет один водоносный горизонт с грунтовыми водами второй надпойменной террасы.
Грунтовые воды в аллювиальных отложениях поймы , I и II надпойменной террасе /aLQIV + aLQIII1 + aLQIII2 / широко распространены на территории, прилегающей к орошаемому участку с юга. Наибольшее распространение водоносный горизонт имеет в отложениях второй надпойменной террасы - в разнозернистых, части глинистых . песках мощностью от 10 до 16 м.
Водообильность отложений не постоянна, дебиты воды в колодцах изменяются в широких пределах от 0,03 до 4,0 л/сек.
Минерализация воды составляет 0,2...0,6 г/л, химический состав
гиброкарбонатный натриевый и кальциевый. Общая жесткость воды составляет
3...10 мг/экв.
Грунтовые воды в среднечетвертичных и средне-верхнечетвертичных
толожениях /aLQbhII+ aLQII - III 4/ широко распространены на орошаемом
участке, залегая в мелкозернистых песках в основании бахтинского
надгоризонта и в нижней части IY надпойменной террасы мощностью от 1 до 3,5
м. Грунтовые воды вскрыты в интервале глубин 8,3...13.Ом, уровни их
залегают в 2,7...5,2 м от поверхности земли. Амплитуда колебаний в течение
года составляет 0,6...1,8 м. Водообильность отложений водоносного
горизонта, по данным гидрогеологической съемки, не превышает 0,2 л/сек.
Состав воды гидрокарбонатный, кальциевый, минерализация - 0,3...0,5 г/л.
Реакция щелочная рН 7,5...7,8, общая жесткость составляет 3,8...5,3 мг/экв.
Содержание железа Fe достигает от 1 до 4мг/л, фтора - 0,15...0,23 мг/л. Из
микрокомпонентов присутствуют: цинк с содержанием 1...10 мкг/л; никель -
1...5 мкг/л; ртуть в некоторых пробах до 0,1 мкг/л; свинец - 2...10 мкг/л;
кобальт - 3...10 мкг/л; бром и йод в пробах воды не обнаружены, фенолы
установлены в некоторых пробах в количестве 6...10 (.
Напорные воды заключены в отложения журавской и атлым-михайловской свит верхнего олигоцена, образуя один водоносный горизонт. На участке орошения водоносные отложения - пески мелкозернистые и среднезернистые с небольшими пропластками глин, распространены по всему разрезу. Мощность водоносных отложений достигает 15...25 м. На остальной части территории аккумуляция песчаных отложений наблюдается чаще в нижней части рареза олигоценовых отложений. Мощность их изменяется от 2м до 15...20 м. Напор подъемных вод на орошаемой части участка составил от 7м до 27м, на остальной части территории достигает 40...45 м. Пьезометрические уровни залегают на глубине 2,4...4,6 м от поверхности. Амплитуда колебаний в течение года изменяется от 0,6 до 1,2 м. Водообильность отложений резко изменяется в разрезе и по площади распространения, дебиты в скважинах составляют 0,013...1,09 л/сек при понижениях уровней от 5,7 до 17.3 м. По составу напорные воды гтдрокарбонатные кальциевые, минерализация их изменяется от 0,3 до 0,5 г/л.
Следует отметить, что в составе напорных вод, в отличие от грунтовых, в некоторых пробах обнаружен анион SO4 в количестве 4...36% экв.
Железо /Fe(( и Fe((( / содержится во всех пробах, содержание Fe составляет от 0,4 до 14,6 мг/л. В некоторых пробах установлено присутствие фенолов в количестве от 4 18 (. Реакция щелочная рН от 7,2 до 7,8. Общая жесткость воды составляет 1,3...5,6 мг/экв.
2.7. Режим грунтовых вод.
Тюменская ГКРЭ по заявке Зап. Сиб. Филиала ВНИИГиМ создала сеть
наблюдательных кустов пьезометров на орошаемом массиве совхоза
«Ембаевский». С 1970г. ведутся наблюдения за уровнями грунтовых вод силами
гидрорежимной партии ТКГРЭ.
Орошаемый участок, являясь составной частью Западно - сибирского артезианского бассейна, сохраняет все его гидродинамические особенности.
Материалы многолетних наблюдений показывают, что водоносные горизонты тесно связаны между собой, так и сдневной поверхностью, т.е. формирование подземных вод происходит в условиях свободного водообмена. Наиболее контрастно это проявляется в характере сезонных, годовых и многолетних колебаний уровней грунтовых и напорных вод.
Обычно в годовом цикле изменения уровней грунтовых вод в зависимости
от особенностей внутригодового распределения осадков прослеживается от двух
до четырех экстремальных положений: зимняя межень /март/; весенне-летний
«пик» /май-июль/; летняя межень /август-сентябрь/; осенне-зимний «пик» . В
отдельные годы наблюдается только два первых положения. «Пик» уровня в этом
случае сменяется устойчивым продолжительным спадом вплоть до зимней межени
последующего года. Амплитуды весеннего подъема грунтовых различны и
изменяются от 0,8 до 1,3 м. Чаще они составляют 1,0...1,2 м. В зимнюю
межень зеркало грунтовых вод залегает на глубине 3...4 м. В весенний «пик»
она уменьшается д о 1,5...2 м. В вегетационный период глубина уровня
грунтовых вод варьирует в пределах 2,5...3,0 м.
Уровни напорных вод имеют сходные сезонные, годовые и многолетние изменения и залегают на глубинах от 10 до 40 м.
Анализ полученных полевых наблюдений показывают. Что в многолетнем разрезе прослеживается цикличность колебаний уровней грунтовых и напорных вод. Продолжительность каждого цикла составляет 4...6 лет. Отмеченная цикличность в колебаниях уровня подтверждается данными многолетних наблюдений на всех постах юга Тюменской области. Природа этой цикличности, наблюдаемой и других регионах страны, до сих пор теоретически не обоснована. Тем не менее на конкретном орошаемом массиве она приводит к тому, что в годы низкого стояния уровней грунтовых вод они залегают на глубинах 3...4 м, а в годы высокого - 1,5...2,0 м.
Многолетняя амплитуда колебаний уровней таким образом, достигает 2,0 м, что необходимо учитывать при разработке проектов гидромелиоративных систем.
2.8. Геолого-литологическое строение и гидрогеологические условия обследованных участков.
Данный раздел изложен по материалам ин-та «Тюменьгидроводхоз», полученным при проведении изыскательских работ для проектирования оросительной системы в ТОО СПХ «Ембаевское»
В геолого-литологическом строении обследованных участков принимают участие отложения четвертичной системы второй надпойменной террасы, перекрытые аллювиально-деллювиальными разностями.
Грунты имеют различную окраску - желто-серую, голубовато-серую, желтую, серую,обычно пылеватые, различного гранулометрического состава и сложения.
Ниже приводится подробная характеристика вскрытых наплоставаний
(данные ин-та «Тюменьгидроводхоз»)
Слой 1. - Почвенно-растительный. Мощность 0,1-0,5 м
Слой 2 - Суглинок желтовато-серого цвета, от текучей до мягко- пластичной консистенции, различной плотности сложения, увлажнен (коэфициент водонасыщения -0,72). Местами слабопросадочный. Слой распространен повсеместно, его мощность от 3 до 6 м.
Слой 2а - Суглинок от серого до темно-серого цвета с прослойками песка и ила.
Слой 2 - песок серого цвета, мелкозернистый, водонасыщенный (коэф.
Водонасыщения - 0,88 ) с прослоями супесей, суглинков и глин. Мощность
слоя от 0 до 3 м.
Слой 2-супесь желтого и желто-серого цвета, мощность слоя от 0 до 4 м.
Слой 3 - суглинок голубовато-серого цвета, от туго- до мягкопластичной консистенции. Мощность слоя от 0 до 6 м.
Слой 4 - супесь голубовато - серой окраски, пластичная. Мощность слоя до 1,5 м.
Физико - механические свойства грунтов представлены в таблице 2.6.
Физико - механические свойства грунтов обследованных участков на орошаемых землях
ТОО СПХ «Ембаевское»
(Данные института «Тюменьгипроводхоз», 1979 г.)
Таблица 2.6
|№ |Глуби|Содержание фракций, % |Уде|Объё|Пор|Коэф|Коэф|Полн|Естес|Преде|Преде|Числ|ППП |% |Гигр|
|ск|на, м|0,5- 0,1- 0,05- |л |мная|ист|. |. |ая |т. |л |л |о |% |наб|оско|
|в.| |0,01- 0,005 |вес|масс|ост|пори|Филь|влаг|Влажн|текуч|раска|плас| |уха|п |
| | |0,1 0,05 0,01 |, |а, |ь,%|стос|трац|оёмк|. |ести |т. |т- | |ния|влаж|
| | |0,005 |г/с|г/см| |ти |ии, |ость|% | |В |сти | | |н,% |
| | |мм |м3 |3 | | | |, % | | |шкур.| | | | |
| | | | | | | |м/су|от | | | | | | | |
| | | | | | | |т |объё| | | | | | | |
| | | | | | | | |ма | | | | | | | |
| |1,5-1|2,|42|20,|9,7 |25,3|2,7|1,62|39,|0,66|- |0,41|0,25 |0,31|0,22|0,15 |- |0,4|- |
|1 |,7 |0 |,5|5 |- | |0 | |9 | |- | |0,35 | | |0,29 |- |0 | |
| |2,8 |- | |- |10,9|- |- |- |- |- |- |- |0,42 |0,56|0,27|0,32 |7,3 |- |8,9 |
| |5,0 |4,|- |18,| |34,8|- |- |- |- |- |- |0,31 | | |0,13 |- |- | |
| |10,0 |0 |31|6 |- | |- |- |- |- | |- | |0,54|0,22| | |- | |
| | |- |,7|- | |- | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | |0,34|0,21| | | | |
| | | |- | | | | | | | | | | | | | | | | |
| |1,5-1|13|42|17,|8,3 |18,2|2,7|1,67|38,|0,63|- |0,35|0,21 |0,36|0,17|0,19 |- |1,7|- |
|4 |,7 |,8|,2|5 |- | |1 | |5 | |- | |0,36 | | |0,20 |- |5 |- |
| |3,0 | | |- |7,4 |- |- |- |- |- |- |- |0,32 |0,44|0,24|0,17 |3,3 |- |2,9 |
| |6,0 |- |- |12,|- |12,8|- |- |- |- |- |- |0,31 | | |0,11 |- |- |- |
| |10,0 |12|55|0 | | |- |- |- |- | |- | |0,37|0,20| | |- | |
| | |,5|,3|- | |- | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | |0,33|0,22| | | | |
| | |- |- | | | | | | | | | | | | | | | | |
|5 |5,0 |- |- |- |- |- |- |- |- |- |0,11|- |0,24 |0,23|0,16|0,07 |- |- |- |
| |1,5-1|- |- |- |- |- |2,7|1,53|43,|0,76|- |0,35|0,23 |0,34|0,18|0,16 |- |0,1|- |
|8 |,7 |- |- |- |- |- |0 | |3 | |- | |0,33 | | |0,17 |- |0 |- |
| |6,0 | | | | | |- |- |- |- | |- | |0,38|0,21| | |- | |
| |1,5-1|23|44|13,|6,8 |11,7|2,7|1,65|39,|0,64|- |0,21|0,13 |0,27|0,16|0,11 |- |- |- |
| |,7 |,8|,6|1 |- | |0 | |0 | |- | |0,33 | | |0,19 |- |- |- |
|10|3,0 | | | |- |- |- |- |- |- |- |- |0,28 |0,41|0,22|0,20 |- |- |- |
| |6,0 |- |- |- |0,2 |- |- |- |- |- |0,09|- |0,22 | | |0,07 |- |- |- |
| |9,0 |- |- |- | |- |- |- |- |- | |- | |0,38|0,18| | | | |
| | |68|29|1,3| | | | | | | | | | | | | | | |
| | |,9|,9| | | | | | | | | | |0,25|0,18| | | | |
Таблица 2..7
Состав водных вытяжек почво-грунтов
(по данным ин-та Тюменьводхоз, 1979г)
_______________________________________________________________________
_
N Глубина, % от абс. сух, почвы
Плот- раз- м ный реза НSO3 CL SO4
Ca Mg Na остаток
______________________________________________________________________%
2 0,1- 0,3 0,082 0,004 0,001
0,007 0,009 0,007 0,14
0,3 -0,5 0,085 0,005 0,002
0,005 0,009 0,011 0,17
0,7 0,048 0,004 0,002
0,007 0,005 0,012 0,11
1,0 0,056 0,005 0,001
0,005 0,004 0,009 0,06
1,5 0,051 0,003 0,002
0,007 0,004 0,004 0,05
2,1 0,058 0,002 0,001
0,007 0,005 0,003 0,04
3,0 0,017 0,005 0,003
0,003 0,004 - 0,08
_______________________________________________________________________
_
9 0,1- 0,3 0,017 0,005 0,003
0,003 0,004 - 0,08
0,3- 0,5 0,021 0,005 0,006
0,003 0,002 0,005 0,08
0,7 0,012 0,007 0,009
0,003 0,003 0,002 0,13
1,0 0,012 0,007 0,004
0,003 0,002 0,004 0,05
1,5 0,016 0,006 0,002
0,001 0,001 0,005 0,06
2,1 0,058 0,005 0,002
0,009 0,004 0,005 0,06
_______________________________________________________________________
_-
В гидрогеологическом отношении район изысканий характеризуется развитием водоносного горизонта грунтовых вод. Зеркало грунтовых вод расположено на глубине 1 - 3 м. Питание грунтовых вод атмосферно - склоновое, их разгрузка производится в р. Туру.
Воды пресные, гидрокарбонатного состава. Из катионов преобладает кальций. Грунтовые воды не агрессивные. Гидрохимический состав грунтовых вод представлен данными анализа ин-та «Тюменьводхоз» из скв.3 и представлен в таблице 2.8.
Таблица 2.8
Гидрохимический состав грунтовых вод ( скв.3. Тюменьгипроводхоз 1979г
)
|Показа|Na |K |Ca |Mg|Cl|SO4 |HСO3|NH4 |H2SO4|F |O2 |Агре|Сух|Жёс|мин|
|тель | | | | | | | | | | | |с |ост|т |ера|
| | | | | | | | | | | | |CO2 | |общ|л. |
| | | | | | | | | | | | | | |. | |
|Содерж|17.|1.4|1.3|22|12|- |525 |0.4 |50 |0.1|12.|- |536|8.6|714|
|, мг/л|5 | |6 | | | | | | |8 |8 | | | | |
Глубина залегания кровли водоносного горизонта изменяется в пределах 2,4 - 5,4 м. Водовмещающими породами являются пески желто - серой и голубовато - серой окраски и опесчаненные суглинки с прослойками и линзами песков и супесей.
Коэффициент фильтрации грунтов в зоне аэрации изменяется в пределах
0,03 - 0,07 м / сут., в зоне водонасыщения - 0,14 - 0,65 м / сут.
Режим грунтовых вод находится в тесной зависимости от природно- климатических условий. Уклон зеркала грунтовых вод составляет 0,0001 в сторону р.Тура.
По химсоставу грунтовые воды гидрокарбонатнокальциевые с минерализацией 0,3 - 0,5 г/п, реакция среды рН - 6,4 - 7,0, общая жесткость 2,1 - 4,9 мг/экв./л.
2.9 Почвенно-мелиоративные условия объекта изысканий.
Для обоснования проектных решений осушения локальных понижений с последующим использованием развитых в них почв. Для орошения сельскохозяйственных культур на объекте исследований была проведена почвенная и ботанико-культуртехническая съемка в масштабе 1: 2000.
Полевые исследования на участках были проведены в августе - сентябре
1997г.
В процессе полевых изысканий выполнен следующий объем работ: почвенно-мелиоративная и ботанико-культуртехническая съемка М 1:2000 -
202 га
- заложено разрезов - 14шт
- заложено прикопок - 21шт
- отобрано образцов на разные виды анализов - 48 шт
В лаборатории станции агрохимической службы «Тюменская» были проведены в образцах почв следующие виды анализов:
- рН солевой вытяжки;
- гумус;
- гидролитическая кислотность;
- обменный натрий;
- подвижные формы соединений фосфора и калия.
Анализировались образцы почв локальных понижений. Характеристика почв,
распространенных на выровненных участках объекта обследования ( серые
лесные почвы) дана по материалам обследования института
«Тюменьгипроводхоз», полученным при проектировании оросительной сети в ТОО
СПХ «Ембаевское» 1981г.
Анализируя полученные материалы полевых изысканий и данные
лабораторных анализов, а так же материалы института «Тюменьгипроводхоз»
нами на трех обследованных участках выделены три типа почв: зональные почвы
- серые лесные оподзоленные и осолоделые; солоди луговые и лугово-
болотистые; болотный тип почв - лугово-болотные и торфяно-перегнойно-
глеевые. Систематика почв составлена на основе «Руководство по составлению
почвенно-мелиоративного обоснования проектов» - М, 1973г, а индексы почв
взяты из «Условных географических обозначений почвенно-мелиоративных
условий» СТП - 33.БА.N06-76.
Систематический список почв обследованных участков и их площади представлены в таблице 2,9.
По степени увлажнения, физико-химических свойств, почвообразовательных факторов выделены 4 группы почв:
1. Почвы нормального увлажнения ( темно-серые лесные оподзоленные).
Требующие дополнительного увлажнения в засушливые периоды года.
2. Почвы кратковременного избыточного увлажнения ( серые лесные и светло - серые лесные оподзоленные и осолоделые), требующие агротехнических приемов для улучшения водно-воздушного режима и дополнительного увлажнения в засушливый период.
3. Почвы длительного избыточного увлажнения (солоди, солонцы луговые ) поверхностными и грунтовыми водами. Для улучшения их свойств и водно- воздушного режима необходим дренаж и агротехнические мероприятия по улучшению их водно-физических характеристик.
4. Почвы постоянного избыточного увлажнения поверхностными и грунтовыми водами ( лугово-болотные почвы, болотные), эти почвы нуждаются в дренаже и проведении агротехнических мероприятий по улучшению водно- воздушного режима.
На обследованных участках наибольший вес занимают серые лесные почвы
(74 - 89% общей площади ). Они же являются наиболее благоприятными для
мелиоративного освоения и сельскохозяйственного использования. Болотные
почвы составляют 5,86% (участок N1), солоди- 10 - 23% обследованной площади
участков.
В сельскохозяйственном использовании из обследованной площади 65,0га первого участка, почти треть ее занята болотными почвами и солодями, в пашне не используется.
Почвенный покров участка NN2 и 3 почти полностью (97 - 98% общей площади) освоен под пашню и представлен в основном серыми лесными почвами
Таблица 2.9
Систематический список почв
|N пп |Индекс|Наименование почв |Площадь, |% от |
| | | |га |общей |
| | | | |площади |
| | | | | |