WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«Е.Д. Кошелева, К.Б. Кошелев КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРУНТОВЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД В ЗОНЕ БУРЛИНСКОГО МАГИСТРАЛЬНОГО КАНАЛА Монография Барнаул Издательство АГАУ 2010 УДК ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Е.Д. Кошелева, К.Б. Кошелев

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ГРУНТОВЫХ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

В ЗОНЕ БУРЛИНСКОГО

МАГИСТРАЛЬНОГО КАНАЛА

Монография Барнаул Издательство АГАУ 2010 УДК 744.4:514.18 Рецензенты:

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой математики и прикладной информатики в экономике Алтайской академии экономики и права А.А. Цхай;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой мелиорации и рекультивации земель института природообустройства АГАУ А.С. Давыдов.

Кошелева Е.Д. Компьютерное моделирование взаимодействия грунтовых и поверхностных вод в зоне Бурлинского магистрального канала: монография / Е.Д. Кошелева, К.Б. Кошелев. – Барнаул: Изд-во АГАУ, 2010. – 238 с.

ISBN 978-5-94485-175- В научном издании на основе системного подхода рассматриваются объекты исследования, процессы взаимодействия грунтовых и поверхностных вод, существующие математические модели их совместного движения. Для выбранной системы дифференциальных уравнений предлагается численная и компьютерная реализация. На примере зоны Бурлинского канала детально моделируются проектные режимы его работы, устанавливаются зоны влияния канала на уровни грунтовых вод и водные режимы почв прилегающей территории. Для целей компьютерного моделирования исследуются особенности эксплуатационного режима работы канала и его состояние перед пуском системы.

Предназначено для специалистов, занимающихся научными исследованиями в области гидрологии, гидротехники, гидромелиорации, научных работников в области информатики, решающих прикладные гидролого-экологические задачи, проектировщиков, руководителей эксплуатационных служб, землепользователей и студентов.

Кошелева Е.Д., Кошелев К.Б., ФГОУ ВПО АГАУ, Издательство АГАУ, ISBN 978-5-94485-175- Содержание ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Системный подход – основа научного исследования... 1.2. Система стока на речном водосборе

1.3. Бурлинский магистральный канал как элемент Бурлинской ООС

1.4. Почвы и агроландшафты как системные объекты......... 1.5. Информационная база и методы исследования.............

class='zagtext'>2. ПРИРОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Геоморфология

2.2. Климат

2.3. Геология

2.4. Гидрогеология

2.5. Гидрология

2.6. Почвенно-растительный покров

2.7. Природно-техногенные процессы

3. МЕЛИОРАТИВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Системные проблемы мелиорации

3.2. Состояние и проблемы гидромелиоративных систем на Алтае

3.3. Гидромелиорация в зоне влияния Бурлинской ООС..... 3.4. История проектирования Бурлинской ООС и строительства МК

4. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

И ПРОГНОЗЫ

4.1. Проектный режим работы Бурлинского МК.................. 4.1.1. Прогнозируемые гидравлические параметры канала

4.1.2. Прогнозируемые фильтрационные потери............... 4.1.3. Моделирование взаимодействия УГВ с водным потоком

4.1.4. Прогнозируемые зоны влияния канала

4.1.5. Мониторинг агроландшафтов зон влияния Бурлинского МК

4.2. Эксплуатационные режимы работы Бурлинского МК

4.2.1. Этапы воздействия канала на прилегающую территорию

4.2.2. Современное состояние Бурлинского МК................ 4.2.2.1. Изменение рельефа местности и сопутствующие процессы

4.2.2.2. Процессы зарастания канала растительностью

4.2.2.3. Деформация русла под действием экзогенных процессов

4.2.3. Прогнозируемые гидравлические параметры канала

4.2.4. Прогнозируемые фильтрационные потери............... 4.2.5. Моделирование взаимодействия УГВ с водным потоком

4.2.6. Прогнозируемые зоны влияния канала

4.2.7. Планирование измерений УГВ после пуска системы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

Термины:

ГТК – гидротермический коэффициент А.П. Сляднева КПД – коэффициент полезного действия МК – магистральный канал НС – насосная станция, здесь – насосная станция бывшего массива орошения НС1 – первая насосная станция, здесь – станция водозабора НС2, НС3, НС4 – 2, 3, 4-я насосные станции, здесь – станции перекачки НПУ – нормальный подпертый уровень, характеристика водохранилища НУВ – нормальный уровень воды в канале, проектная величина ООС – оросительно-обводнительная система ПК – пикет, разметка трассы канала по длине через 100 м УВ – уровень воды УГВ – уровень грунтовых вод ЭГП – экзогенные геологические процессы.





Организации:

АГАУ – ФГОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

АлтГУ – Алтайский государственный университет АлтГТУ – Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова ИВЭП СО РАН – Учреждение Российской академии наук Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения РАН СС – сельский совет ТОО – товарищество с ограниченной ответственностью

ПРЕДИСЛОВИЕ

Сооружение крупных инженерно-мелиоративных объектов, как правило, сопровождается значительным влиянием на отдельные природные компоненты, что в конечном итоге приводит к изменению природной среды и, следовательно, к изменению условий хозяйствования.

Обеспечение сбалансированного решения социально-экономических задач, сохранение природно-ресурсного потенциала и благоприятной окружающей среды в целях удовлетворения потребностей человека является весьма сложной задачей. В соответствии с законом РФ «О мелиорации земель» осуществление мелиоративных мероприятий не должно приводить к ухудшению состояния окружающей природной среды [192].

Одним из основных этапов решения экологических проблем в инженерно-мелиоративной деятельности является переход от констатации фактов ухудшения состояния агроландшафтов, объектов мелиорации к экологически обоснованному эффективному управлению антропогенными воздействиями на всех уровнях: от поля, агроландшафта до бассейна реки в целом. Необходимо предвидеть заранее последствия любого вмешательства в природную среду [193].

Моделирование совместного движения грунтовых и поверхностных вод имеет целью прогноз изменения уровней грунтовых вод вблизи поверхностных водотоков: рек во время паводков, каналов при их эксплуатации, водоемов, водозаборов. Результаты таких прогнозов востребованы в мелиорации и водном хозяйстве при определении зон подтопления и вторичного засоления земель вдоль каналов, зон паводковых подтоплений, размеров депрессионных воронок дренажно-водозаборных скважин.

Основой компьютерного моделирования взаимодействия грунтовых и поверхностных вод является математический аппарат, базирующийся на законах гидродинамики подземных вод и методах решения систем дифференциальных уравнений, а также языковая среда, в которой была реализована программа. Подробный обзор математического аппарата и методы решения выбранной авторами системы дифференциальных уравнений приведены в первой главе монографии, где также нашли отражение принципы системного подхода к рассмотрению объектов исследования.

Объектом компьютерного моделирования является зона строительства Бурлинского магистрального канала, особенности гидрогеологического строения и водообмена которой учитываются при модельных расчетах. Природная характеристика объекта моделирования приводится во второй главе монографии, гидромелиоративная характеристика и история строительства канала – в третьей.

Важной особенностью компьютерных реализаций математических моделей является возможность точного количественного прогнозирования в пространстве и времени не только естественных природных процессов, но и возможность анализа с их помощью любых инженерных решений. Результаты решения управленческих задач на разработанной модели позволяют оптимизировать режимы эксплуатации, систему наблюдений, исходя из наблюдаемого (либо прогнозируемого) воздействия техногенных факторов на природные экосистемы.

Целью создания компьютерной реализации математической модели является мобильные и качественные прогнозы. В связи с возобновлением строительства Бурлинского магистрального канала в 2002 г. (Алтайский край, РФ) и планируемой сдачей объекта в 2010 г. обнаружение противоречий при сравнении будущих последствий функционирования канала в непосредственной близости от данного инженерного сооружения и задач сохранения почв земель сельскохозяйственного назначения представляется вопросом, имеющим правовое и социально-экономическое значение.

Четвертая глава посвящена компьютерному моделированию проектных и эксплуатационных режимов работы канала и прогнозам, основанным на результатах моделирования.

Существующий проект сооружения опирается на нормы проектирования и не содержит моделирования взаимодействия воды в канале с грунтовыми водами территории. В результате компьютерного моделирования функционирования четырех бьефов во время первого сезона эксплуатации для проектных гидравлических характеристик канала построены карты гидроизогипс с интервалом в 1 месяц (24 карты), установлены границы влияния канала на уровни грунтовых вод (4 карты) и на водный режим почв прилегающих территорий (2 карты). Прогнозируемые зоны влияния канала на уровни грунтовых вод и водные режимы почв прилегающих агроландшафтов выходят за пределы полосы отвода земель по проекту. Установленные площади, подверженные влиянию канала в первый сезон эксплуатации, потребуют ежегодного мониторинга.

Изучение текущего состояния канала было необходимо для целей моделирования его эксплуатационных режимов и мониторинга уровней грунтовых вод. При исследовании учитывался опыт эксплуатации Кулундинского магистрального канала, запроектированного в то же время и теми же проектными организациями, а также опыт исследования его зоны влияния и прогнозы, выполненные ИВЭП СО РАН (Винокуров, 1985).

Основываясь на системном подходе, в работе комплексно использовались методы инженерно-геологических исследований, гидрологических расчетов, компьютерного (математического) моделирования и прогнозного анализа.

Компьютерное моделирование, теоретические обобщения и выводы выполнены в период сотрудничества с международной кафедрой ЮНЕСКО «Экологическое образование в Сибири» при АлтГТУ в 2004 г. в рамках гранта Президента РФ для поддержки ведущих научных школ РФ (№ НШ-22.2003.5), во время работы в АГАУ (2004-2010 гг.) и в ИВЭП СО РАН (2009-2010 гг.).

Экспериментальная часть представленных в монографии исследований выполнялась: во время полевых испытаний проницаемости грунтов методом налива в скважины на геологоизыскательской практике в составе второго бурового отряда («Алтайгипроводхоз», 1986 г.); в экспедициях по ландшафтному планированию (АГАУ, АлтГУ, 2004 г.) и изучению состояния русла Бурлинского магистрального канала и прилегающей территории (АГАУ, 2007 г.); при рекогносцировочном обследовании канала в 2009 г. в рамках государственного контракта № 08/20 ИВЭП СО РАН «Исследование современного состояния и научное обоснование методов и средств обеспечения устойчивого функционирования водохозяйственного комплекса в бассейнах рек Оби и Иртыша» [102]. Установлены коэффициенты шероховатости русла канала на 01.08.2007 и 27.07.2009 гг., характер эрозионных процессов, протекающих на его откосах и прилегающей территории: составлены карты-схемы шероховатости русла 4 бьефов и карта эрозионной опасности.

Результатами работы являются численно реализованная математическая модель взаимодействия поверхностных и грунтовых вод в зоне магистрального канала. Модель вошла в сборник региональных программ, предложенных учеными Алтайского края агропромышленному комплексу [295]. Созданная программа, прошедшая государственную регистрацию, позволяет моделировать различные варианты эксплуатации канала и получать карты гидроизогипс территории [252].

Реализация модели взаимодействия потока воды в канале и уровней грунтовых вод на прилегающей территории представляет научный интерес, имеющий практическую ценность, и демонстрирует новые возможности в применении информационных технологий в водном хозяйстве.

Авторы выражают благодарность А.А. Цхаю, д.т.н., профессору, заведующему международной кафедрой ЮНЕСКО «Экологическое образование в Сибири» при АлтГТУ и А.Т. Зиновьеву, к.ф.-м.н., заведующему лабораторией гидрологии и геоинформатики ИВЭП СО РАН за научное обсуждение и содействие в проведении исследований.

1. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ

ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

основа научного исследования Системный подход – направление методологии специальнонаучного познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объектов как систем (Блауберг, 1976; Садовский, 1976).

Наиболее краткое и ёмкое понятие «системы» принадлежит Л. Берталанфи (1968), рассматривающего систему как комплекс элементов, находящихся во взаимодействии. Он же первым предложил термин «системный подход», создавая первую программу построения общей теории систем (Берталанфи, 1969, 1973).

«Исследовать какой-либо объект системно – значит исследовать его как целое, обладающее некоторой структурой, состоящее из многих взаимосвязанных элементов» [91, с. 33]. Любая система обладает способностью делиться на подсистемы и входить в системы высшего порядка, обладающие большим содержанием, чем сумма, содержащая подсистему (Аверьянов, 1985).

Система сама по себе – это субъективное образование, зависящее от наблюдающего за объектом, так как все аспекты анализа формируются извне, и получающая при рассмотрении структура определяется целью исследования (Гедич, 1975).

«Принцип системности … требует рассмотрения любого объекта как системы и, в свою очередь, как элемента более масштабной системы, а также учета взаимосвязей между элементами и субсистемами, обеспечивающими целостность объекта – системы» [146, с. 82].

Как отмечал Л.Н. Гумилев, «любая теория или концепция держится на предпосылках, справедливость которых не вызывает возражений у научного сообщества» [84, с. 275]. В науке известно довольно большое число принципов системного подхода (Вартовский, 1988; Клир, 1990 и др.). По-разному сформулированные, но в любом изложении они являются абстракциями, т.е.

обладают высокой степенью общности и пригодны для любых приложений. Принципов системного подхода необходимо придерживаться при выполнении любых системных исследований (Гедич, 1975).

В данной работе мы опираемся на следующие принципы, позволяющие выстроить логику научного познания:

– принцип причинности: всякое изменение состояния системы связано с определенной совокупностью условий (причин), порождающих это изменение. Раскрытие причин явлений делает возможным их предсказание и воспроизведение. Причина изменения состояния системы всегда лежит вне системы. Чтобы понять поведение системы, необходимо выйти из системы в надсистему;

– принцип оптимальной эффективности: максимальная эффективность функционирования достигается на грани устойчивости системы, но это чревато срывом системы в неустойчивое состояние;

– принцип квалитета: качество и эффективность системы могут быть оценены только с точки зрения надсистемы. Качество системы: обобщенная положительная характеристика, выражающая степень полезности системы для надсистемы. Под эффективностью понимается нормированный к затратам ресурсов результат действий или деятельности системы в определенном интервале времени.

Системный подход предполагает вычленение системы из окружающей среды, оценивание внешних и внутренних связей, разделение системы на уровни и осуществление поиска ее оптимальной структуры или обнаружение имеющихся закономерностей или противоречий.

1.2. Система стока на речном водосборе Грунтовые и поверхностные воды являются компонентами системы стока на речном водосборе, где присутствуют практически все основные процессы гидрологического цикла вод суши. Современные представления о механизме формирования стока раскрываются в ряде работ Л.С. Кучмента, Б.С. Маслова (2009) и др. [154, с. 18-20; 155, с. 9-17].

В самом общем виде на водосборах (рис. 1.1) поступающая в виде жидких осадков вода (1) частично перехватывается растительностью – кронами деревьев и травяным покровом (2).

Рис. 1.1. Схема стока на речном водосборе Стекая по стволам деревьев (3), значительная ее часть достигает поверхности водосбора, а оставшаяся – испаряется (4). Дождевые осадки на поверхности водосбора начинают впитываться почвой и просачиваться в более глубокие слои (5). После заполнения поверхностных понижений (поверхностное задержание), вода стекает вдоль речных склонов, создавая склоновый сток (6) и попадает в речную сеть (7). Попавшая в почву вода, передвигающаяся вдоль склона, создает внутрипочвенный сток (8) и тоже попадает в речную сеть. Вода, не попавшая в речную сеть, испаряется (9) либо просачивается в более глубокие слои грунта, достигает уровня грунтовых вод и совершает движение вместе с ними, формируя грунтовый сток (10). При образовании талого стока рассмотренная схема дополняется процессами выпадения снега, формирования снежного покрова, испарения, снеготаяния и задержания воды в снеге. Зона A на рисунке 1. демонстрирует взаимодействие грунтовых вод и вод руслового стока.

При строительстве магистральных каналов на водосборах возникают поверхностные искусственные водотоки, определяющие новые составляющие водного баланса данной территории: водозабор, транзитный сток, потери воды на фильтрацию с дальнейшим ее просачиванием в грунтовые воды, потери на испарение с вновь образуемой водной поверхности и т.д.

При моделировании процессов на водосборе в зависимости от решаемых задач может быть различна полнота охвата процессов 1-10, или акцент может ставиться на моделировании поверхностного (6), речного (7) или талого стока, или на изучении процессов транспирации влаги растениями (4), другими словами – на любом процессе гидрологического цикла (рис. 1.1). Кроме того, модели могут различаться по характеру связи входных и выходных данных и по используемому математическому аппарату (рис. 1.2) (Кучмент, 1983, 1993; 2008; Гельфан, 2007; Корень, 1991; Михайлов, 2000; Полянин, 2003 и др.).

Рис. 1.2. Классификация моделей стока В детерминированных моделях заданным входным данным соответствует единственное решение, например, в виде временной и (или) пространственно-распределенной функции. В гидрологии они представлены следующими видами:

а) модели типа «черный ящик», где устанавливается зависимость между, например, осадками и рядами стока, при этом получаемые коэффициенты уравнений не имеют физической сущности;

б) динамические модели с сосредоточенными параметрами: модель гидрологического института (Великобритания) для определения часовых значений речного стока; реакция водосбора на выпавшие осадки в горных районах в умеренном климате TOPMODEL (Великобритания); модель половодья НЕС- (США); модель формирования дождевого стока, снегонакопления и снеготаяния HBV (Швеция); модель Гидрометцентра России (Корень, 1991); модель формирования гидрографа стока на равнинных реках (Жидиков, 1982), горных реках и водохранилищах Гидрометцентра России [230-232]; модель лесного водосбора (Назаров, 1988); модели стока в различных географических условиях (Абальян, 1976; Бураков, 1978; Фалько, 2002), модели ИВЭП СО РАН [59, 234-236, 311] и др.

в) динамические модели с рассредоточенными параметрами: Европейская гидрологическая система (сокращённо – SHE), отражающая процессы гидрологического цикла; SHETRAN (университет Ньюкасл, Великобритания) и МIKE-SHE (Датский гидравлический институт), описывающие процессы гидрологического цикла, транспорт наносов и растворенных веществ;

модель с распределёнными параметрами гидрологического института Великобритании (IHDM); двумерная гидрологическая модель САSС2D (США) с распределёнными параметрами, имитирующая гидрологическую реакцию водосбора на выпадающие осадки с типичным размером расчётных ячеек в 30-150 м; двумерная физико-математическая модель В.Н. Демидова и Л.С. Кучмента, учитывающая поверхностный и подповерхностный сток на склонах водосбора, сток в русловой сети, влагоперенос в зоне аэрации, перехват осадков растительностью с расчётными ячейками 1 км2 (Демидов, 1975, 1977, 1978, 1979; Кучмент, 1983, 1993; Назаров, 1990).

В стохастическом моделировании на входе используются законы распределения эмпирической или аналитической вероятности гидрологических характеристик, а на выходе получается закон распределения исследуемой величины. Отсюда вытекает основное применение стохастических моделей – в гидрологических расчётах при водохозяйственном строительстве и проектировании (СП 33-101-2003).

В стохастическом моделировании может применяться весь набор математических моделей, подобных детерминированному подходу. В последнее время наибольшее распространение получили динамико-стохастические модели, где компьютерные программы осуществляют построение кривых распределения вероятностей характеристик речного стока по статистическим характеристикам входных величин и учёте эмпирических связей стока с метеорологическими факторами (Кучмент, 1993, 2008;

Виноградов, 1988; Болгов, 2005; Гельфан, 2007 и др.). Модели имеют следующую структуру обработки данных: «генератор погоды» (имитация) – характеристики стока – кривые распределения стока. Подробный перечень основных особенностей существующих динамико-стохастических моделей формирования стока со случайными входами приведен в монографии А.Н. Гельфана [62, с. 13-16].

Положительная сторона в использовании данного моделирования заключается в том, что статистические характеристики и зависимости, полученные на основе рядов метеорологических элементов более устойчивы, чем характеристики и зависимости, построенные по рядам стока. Кроме того, разнообразное сочетание метеорологических элементов при сравнительно небольшом диапазоне изменений приводит к существенно большим колебаниям стока. В связи с этим по сравнительно коротким рядам метеонаблюдений могут быть установлены величины стока, определение которых путём непосредственных наблюдений потребовало бы гораздо большего периода времени.

В гидрологии изучение, математическое описание и компьютерное моделирование движения грунтовых и поверхностных вод может так же выполняться как в рамках моделирования стока или выступать в качестве отдельно формулируемой задачи.

Начиная с 60-х годов ХХ в. в практике гидрологических расчетов формирования подземных вод получил распространение аналитический метод, позволяющий определять питание грунтовых вод сверху, инфильтрацию осадков, испарение грунтовых вод, разность между притоком и оттоком грунтовых вод в горизонтальном направлении, перетекание их в вертикальном направлении (Лебедев, 1963, 1976; Полубаринова-Кочина, 1977;

Веригин, 1977; Аверьянов, 1982). В основу аналитического метода положено решение дифференциальных уравнений неустановившегося движения подземных вод в разных геологогидрологических условиях. В инженерных технологиях существовало много различных приближенных способов интегрирования. С.В. Аверьянов нелинейное дифференциальное уравнение заменил линейным, при этом ошибка расчетов не превышала 20% (Маслов, 2009).

В это же время возможности, предоставляемые развитием компьютерных технологий, позволили на основе дифференциальных уравнений плановой фильтрации Буссинеска получать эффективные численные решения. Но при этом влияние поверхностного стока задавалось заранее или рассчитывалось по независимым формулам (Жернов, 1971, Рыбакова, 1980, Ломакин, 1982 и др.).

Аналогично в ряде моделей для расчетов течений в системах открытых русел, основанных на одномерных уравнениях СенВенана, фильтрационным питанием пренебрегали либо рассчитывали его по эмпирическим формулам (Атавин, 1975 и др.).

Обзоры трудов по математическому моделированию взаимодействия поверхностных и подземных вод приведены в монографиях (Кучмент, 1983; Антонцев, 1986 и др.). Наиболее ранняя работа на данную тему принадлежит Р. Фризу, который предложил трехмерную модель фильтрации вдоль русла реки (1972).

Основываясь на работах [176, 206, 229, 306], С.Н. Антонцев, Г.П. Епихов, А.А. Кашеваров в монографии «Системное математическое моделирование процессов водообмена» (1986) рассматривают принципы построения моделей взаимосвязанных процессов динамики поверхностных и подземных вод в региональном масштабе и их основные уравнения:

1) уравнения фильтрации Буссинеска (УФБ) для описания фильтрации несжимаемой жидкости в области G(x, y, z), где z – высота, ограниченная водоупором и положением свободной границы жидкости – уровнем грунтовых вод;

2) одномерные уравнения фильтрации Буссинеска вдоль линий тока (ОУФБ), где область фильтрации в плане разбивается на ленты тока i, которые начинаются на водоразделе и заканчиваются на водотоках или водоемах;

3) уравнение влагопереноса в ненасыщенной зоне (УВП), где фильтрация представляется многофазным течением жидкой и газовой фазы и справедливы следующие утверждения: скелет грунта не деформируем, давление газовой фазы принимается равным атмосферному, движение воды в почве происходит под действием гравитационных и капиллярных сил и закон Дарси справедлив при любом насыщении грунта;

4) уравнения течений в открытых водотоках Сен-Венана (УСВ) для описания неустановившегося медленно изменяющегося течения для двух искомых функций уровня воды в реке z(s, t) и расхода потока Q(s, t), где t – время, s – пространство, определяемое координатами x, y;

5) уравнения диффузионных и кинематических волн (УДВ, УКВ), подходящие для большинства рек и каналов, получаются в результате ряда допущений и упрощений уравнения СенВенана, как-то: представление скорости потока в виде однозначной зависимости от глубины h, совпадение знака уклонов дна и свободной поверхности воды и т.д.;

6) уравнения склонового стока на поверхности водосбора, наиболее полно описываемые двумерными уравнениями СенВенана.

В данной работе при моделировании совместного движения грунтовых и поверхностных вод использовалась система уравнений фильтрации Буссинеска (УФБ) и уравнения диффузионных волн (УДВ).

1.3. Бурлинский магистральный канал Бурлинская оросительно-обводнительная система относится к незавершенным крупным мелиоративным системам Алтайского края и имеет несколько проектов разных лет создания с отличающимися проектными показателями (рис. 1.3) [11, 12, 103].

Рис. 1.3. Схема Бурлинской ООС в 1978-1991 гг.:

1 – часть территории Алтайского края; 2 – магистральный канал;

проектные массивы орошения очередей строительства: 3 – первой, 4 – второй; 5 – третьей; 6 – лиманное орошение Изменения в экономических возможностях, мелиоративных потребностях землепользователей и в структуре собственности к 2003 г. по сравнению с 1990 г. привело к пересмотру институтом «Алтайводпроект» целей системы, объемов и местоположений площадей орошения. Русло реки Бурлы будет использоваться в качестве водотока для перераспределения обской воды в целях наполнения системы Бурлинских озер (подача расхода 5 м3/с), а также в перспективе в Немецком районе возможен переход с подземных вод на озерные воды в качестве источника орошении (подача расхода 10 м3/с) [274].

Зона влияния Бурлинской ООС располагается в пределах Бурлинского речного бассейна, части Обского бассейна (рис. 1.4) и характеризуется сложным сочетанием, взаимной вложенностью и пересечением природных, технических и социально-экономических, административных систем [25, 26].

В административном отношении зона влияния Бурлинской ООС на территории Алтайского края лежит в пределах 4 районов: Крутихинский, Панкрушихинский, Хабарский, Бурлинский. Магистральный канал, являющийся началом Бурлинской ООС, соединяющий Обской и Бурлинский бассейны, располагается в Крутихинском районе Алтайского края.

Рис. 1.4. Административное районирование и водосборные бассейны 1 – бассейн р. Бурлы; 2 – бассейн р. Оби; 3 – другие речные бассейны;

4 – среднегодовой поверхностный сток, мм; 5 – граница РФ;

6 – граница Алтайского края; 7 – граница административных районов Алтайского края; 8 – Бурлинский магистральный канал В случае перехода Немецкого национального района с подземных вод на озерные источники орошения для уже имеющихся площадей, зона влияния системы будет захватывать северную приграничную часть Кулундинской бессточной области, и она будет функционировать не только как обводняющая система, но и оросительная (мелиоративная).

1.4. Почвы и агроландшафты как системные объекты Системный подход к изучению природных объектов и начало формирования ландшафтного подхода в сельскохозяйственной деятельности были заложены в 1883-1889 гг. естествоиспытателем, основателем генетического почвоведения В.В. Докучаевым в представлениях о природных единствах. Им сформулированы следующие основные положения.

1. Почва – это естественно-историческое тело, которое образуется при взаимодействии факторов почвообразования: материнской породы, растительности и животных, климата, рельефа, геологического возраста страны.

2. Если известны факторы почвообразования, то границы тех или иных почв могут быть выявлены с подлинно научной точностью (Докучаев, 1883).

3. Изучать почвы, их генезис, свойства и управлять их плодородием необходимо в неразрывной связи с факторами почвообразования (Докучаев, 1892).

Учение о широтных (горизонтальных) и вертикальных «естественно-исторических» зонах составило главное содержание русской научной школы в физической географии (Докучаев, 1899а, 1899б). В.В. Докучаев настаивал на необходимости разработки комплекса агрономических и лесомелиоративных мероприятий, которые соответствовали бы особенностям той или иной зоны (Докучаев, 1951). В 1892 г. в книге «Наши степи прежде и теперь» был изложен план борьбы с засухой, поразившей черноземную полосу России в 1891 г., который предусматривал комплекс мер воздействия на всю природу степной зоны (Докучаев, 1892).

Данные исследования были продолжены многочисленной плеядой его учеников и последователей (Неуструев, 1930; Раменский, 1938; Фридланд, 1972; Николаев, 1987; Каштанов, 1974, 1992, 1994 и др.).

Используя современные понятия, можно резюмировать, что в основе почвообразовательного процесса лежит совокупность процессов взаимодействия почвенных фаз (твердой, жидкой, газовой и живой), а также обмен веществ и энергий между почвой и другими природными телами (растительность, атмосфера, грунтовые воды, почвообразующие породы) (Роде, 1947, 1972).

В результате активной деятельности человека появился еще один фактор почвообразования – хозяйственная деятельность человека, и в конце ХХ в. он стал носить глобальный характер (Ганжара, 2001). Воздействие на почвообразовательный процесс осуществляется как прямо (например, мелиоративные мероприятия), так и опосредованно через влияние на биосферу, атмосферу и гидросферу.

Оросительно-обводнительные системы, в том числе и Бурлинская ООС, являются частью хозяйственной деятельности человека и влияют в первую очередь на водный режим, затем, опосредованно, – и на остальные режимы почв (рис. 1.5).

То, что является факторами почвообразования для целостной системы «почвы», при переходе к надсистеме приобретает вид компонентов.

Природной надсистемой по отношению к почвам является ландшафт, включающий в себя и систему «почвы». Одно из первых научных определений ландшафта дал в 1913 г. российский географ Л.С. Берг, понимая под ландшафтом гармоничное сочетание природных компонентов (рельефа, климата, почв, растительного покрова), очерченное естественными границами (Берг, 1958).

В дальнейшем представление о ландшафте развивалось (Troll, 1950; Раменский, 1938; Григорьев, 1956; Саушкин, 1946;

Солнцев 1963; Сочава, 1963; Арманд, 1975 и др.). На настоящий момент понятие географического ландшафта может быть описано следующим образом: конкретная территория, однородная по своему происхождению и истории развития, обладающая единым геологическим фундаментом, однотипным рельефом, общим климатом, единообразным сочетанием гидротермических условий, почв, биоценоза и закономерным набором морфологических частей – фаций и урочищ.

СВОЙСТВА И

РЕЖИМЫ ПОЧВ

ФАКТОРЫ

ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ

ОРОСИТЕЛЬНООБВОДНИТЕЛЬНЫЕ

СИСТЕМЫ

Рис. 1.5. Влияние оросительно-обводнительных систем на факторы почвообразования и режимы почв Хозяйственная деятельность человека внесла изменения в большинство природных ландшафтов Земли, сохранив, однако, естественные факторы развития. Для обозначения ландшафта, измененного деятельностью человека, используется термин «антропогенный ландшафт». Разновидностью антропогенного ландшафта является культурный (Cаушкин, 1946) и техногенный (Федотов, 1985) ландшафты. А если деятельность человека связана с сельскохозяйственным производством, то используется термин «агроландшафт», под этим подразумевают антропогенно измененные природные ландшафты, в пределах которых наблюдается тесное взаимодействие природных компонентов с элементами систем земледелия и организации территории.

Под агроландшафтом также понимается участок земной поверхности, обычно ограниченный естественными рубежами, состоящий из комплекса взаимодействующих природных компонентов и элементов системы земледелия с признаками единой экологической системы. На рисунке 1.6 представлена структура агроландшафта, составленная в соответствии с исследованиями (Лопырев, 1995, 2001; Преображенский, 1972; Диденко, 1999;

Каторгин, 2002).

А.Н. Каштанов (1992) определяет агроландшафт как «сложную территориальную экологическую и биоэнергетическую систему, где все взаимосвязано и сбалансировано. Одновременно же это и база для сельскохозяйственного производства».

Компонентная Морфологическая Компонентная Морфологическая Подстилающие грунтовые воды Растительный В отличие от природного комплекса агроландшафт формируется в результате взаимодействия косной, биокосной естественной основы и антропогенного использования с искусственно налагаемыми и поддерживаемыми агроценозами (Зворыкин, 1984).

В природопользовании, где предметом исследования является характер использования человеком природы, применяется термин «природно-антропогенная система» (Бауэр, 1971; Куражсковский, 1969). Различают рациональное и нерациональное природопользование, которое отличается по содержанию, когда речь идет о неисчерпаемых, исчерпаемых (невосполнимых – восполнимых) ресурсах (Реймерс, 1990). Почвы относятся к исчерпаемым восполнимым ресурсам. С точки зрения охраны ресурсов (охраны земель) необходимо направлять усилия на поддержание их продуктивности, плодородия, а эксплуатация (земледелие, сельское хозяйство) должна обеспечивать экономически эффективную, комплексную безотходную технологию и сопровождаться мероприятиями по предотвращению ущерба смежным видам ресурсов и заниматься вопросами улучшения земель (мелиорация, рекультивация земель).

Подобно понятиям природных и природно-антропогенных систем в географии также разрабатывались положения о геосистемах (Сочава, 1963; Исаченко, 1965; Арманд, 1975 и др.).

В.С. Преображенский расширяет понятие геосистемы, создавая учение о геотехнических системах и агроценозах. Открывается возможность понимать и исследовать земли, используемые в сельском хозяйстве как природно-производственные объекты, состоящие из двух взаимодействующих блоков: природного и сельскохозяйственного (Преображенский, 1966, 1988; Ретеюм, 1972).

В терминах «природно-антропогенной системы» и «геосистемы» агроландшафт является интегральной территориальной геосистемой культивационного (сельскохозяйственного) типа, состоящей из двух взаимодействующих подсистем – природной и антропогенной, а также набора более мелких природно-сельскохозяйственных геосистем, в совокупности решающих проблемы продовольственного обеспечения (Шальнев, 1997; Диденко, 1999).

В результате хозяйственной деятельности природная подсистема антропогенезируется, происходит изменение ее структуры, возникают зачастую негативные ответные реакции на хозяйственное воздействие: эрозия почв, вторичное оглеение, вторичное засоление почв, замена видового состава растительности и т.д. В идеале оптимизация природно-сельскохозяйственной среды должна приводить к высокой продуктивности и к динамической устойчивости сельского хозяйства. Рядом исследователей отмечается усиливающаяся зависимость природной подсистемы агроландшафта от постоянно увеличивающейся антропогенной энергии (Pimentel, 1980, 1983; Шальнев, 1998).

Почвоведение, агробиология, агроклиматология, агрохимия, агрофизика, агрономия, мелиорация и другие сельскохозяйственные науки, так или иначе, занимаются изучением компонентов агроландшафта.

В нашей стране в последнее время часто используется ландшафтно-региональная основа в исследованиях (Мильков, 1978;

Рябчиков, 1972; Сомова, 1979; Николаев, 1987 и др.), ландшафтный подход в изучении агросистем (Володин, 1999; Кирюшин, 1996; Котлярова, 1999; Постолов, 1999 и др.). Почвенная съемка в США уже многие годы проводится с ландшафтных позиций (Kellog, 1951, Stallings, 1957).

В целом, ландшафтный подход является ветвью общего системного подхода, в основе которого лежит идея целостности исследуемых объектов и единства их внутренней динамики (Преображенский, 1988; Демек, 1977). Суть ландшафтного подхода состоит в системном анализе взаимодействия природной и антропогенной составляющих в современных ландшафтах и оценке результатов изменений и последствий в окружающей среде.

В результате интеграций подходов разработан ряд концепций на ландшафтной основе: формирования высокопродуктивных экологически устойчивых агроландшафтов и совершенствования систем земледелия на ландшафтной основе [123]; ландшафтной контурно-мелиоративной системы земледелия (Каштанов, 1992); ландшафтного земледелия (Храмцов, 1996); адаптивно-ландшафтных систем земледелия (Кирюшин, 1996). Накопленный опыт позволяет вывести сельскохозяйственное землепользование на качественно новые уровни, названные ландшафтными (Храмцов, 1996), ландшафтно-экологическими (Теплицын, 1995), системно-экологическими (Годзевич, 1993).

Бурлинский магистральный канал, являясь гидротехническим сооружением, выполненным на отчуждаемых под канал землях, представляет собой геотехническую систему. На границе отвода земель происходит взаимодействие двух систем: агроландшафтов хозяйств Крутихинского района и геотехнической системы – магистрального канала. Карта-схема, приведенная на рисунке 1.7, выполнена с использованием работ [24, 25, 32, 108].

Для специфических задач по прогнозированию воздействий магистрального канала, проходящего через земли сельскохозяйственного пользования, важно выявить закономерности взаимодействия компонентов агроландшафта и геотехнической системы и смоделировать результаты такого взаимодействия при различных режимах работы канала.

При этом под агроландшафтами понимаются антропогенно измененные природные ландшафты, в пределах которых наблюдается тесное взаимодействие природных компонентов с элементами систем земледелия и организации территории (обозначения землепользователей 1-6, 8 на рис. 1.7).

Поскольку характер землепользования в пределах ландшафтной однородности определяет характер антропогенного изменения территории в процессе производства сельскохозяйственной продукции, то границы фермерского землепользования будут дробить территорию на более мелкие однородные агроландшафтные «единства» (обозначение «Ф» на рис. 1.7). В связи с этим мы можем характеризовать агроландшафты прилегающих территорий, структурируя их по двум критериям: по землевладению и внутри землевладений – по характеру использования земель (12А и 12Б на рис. 1.7). Кроме того, рассматривание агроландшафтной структуры на уровне почвенных контуров позволяет решать вопросы охраны земель. Выявление несовпадения границ природных ландшафтов и сложившихся агроландшафтов имеет большой практический потенциал для оптимизации землепользования (Кочергина, 2007; Смоленцева, 2007), но не являются предметом текущего исследования.

1 – пашня; 2 – залежи; 3 – сенокосы; 4 – сенокосы коренного улучшения; 5 – пастбища; 6 – пастбища коренного улучшения; 7 – леса; 8 – лесополосы; 9 – колки; 10 – кустарник; 11 – болота низинные осоковые;

1 – ТОО «Рассвет»; 2 – ТОО «Яблочное»; 3 – ТОО «Подборный»; 4 – ТОО «Боровое»;

5 – администрация Крутихинского СС; 6 – администрация Подборнинского СС; 7 – администрация Прыганского СС; 8 – Панкрушихинский мехлесхоз; Ф – крестьянское (фермерское) землепользование В связи с вышесказанным термин «агроландшафт» будет использоваться далее для обозначения природного комплекса, состоящего из природных фаций (уровень почвенных контуров), закономерно сочетающихся в пространстве и антропогенно измененных сельскохозяйственной деятельностью.

Структура использования земель, прилегающих к Бурлинскому магистральному каналу, выглядит следующим образом (преимущественный вид землепользования указан первым):

ТОО «Рассвет» – пашня, залежи, пастбища, лесополосы; ТОО «Яблочное» – пашня, залежи, сенокосы, лесополосы; ТОО «Подборный» – пашня, сенокосы, пастбища, пастбища коренного улучшения, лесополосы; ТОО «Боровое» – пашня, пастбища;

администрация Крутихинского СС – пастбища, залежи; администрация Подборнинского СС – пастбища; администрация Прыганского СС – пастбища, пашня; фермерские хозяйства – пашня.

Агроландшафтами не являются земли Панкрушихинского мехлесхоза (землепользователь 8 на рис. 1.7), селитебные территории населенных пунктов Крутиха, Подборное, Прыганка. Поскольку одной из целей данной работы является установление границ зон влияния канала, то в данном разделе площади угодий не приводятся.

В рамках данной работы будут рассматриваться вопросы фильтрации воды из канала, прогнозы изменения УГВ на прилегающей территории, прогнозы изменения водных почвенных режимов прилегающих земель. Учитывая принцип причинности в системном подходе, для выявления связей, осуществления предсказаний необходимо обозначить и обязательно рассматривать целостную «надсистему», в которую входят в качестве «элементов» почвы и грунтовые воды данной территории. Рассмотрение проблемы на уровне агроландшафтов позволяет выходить на уровни управления, которые определяют в конечном итоге морфологическую составляющую антропогенной подсистемы агроландшафтов (рис. 1.7).

1.5. Информационная база и методы исследования Данная работа опирается на следующие научные источники:

- данные из научных статей, книг, журналов, монографий, опубликованных тезисов и докладов научных конференций, авторефератов и диссертаций;

- официальные документы – кодексы, законы, бассейновые соглашения, целевые программы правительства РФ [55, 93, 192, 193];

- статьи сотрудников ИВЭП СО РАН по Бурлинской ООС [86, 87, 227];

- проектная документация институтов «Ленгипроводхоз», «Алтайгипроводхоз», «Алтайводпроект» по строительству Бурлинской ООС разных лет исполнения [162-168, 173, 225, 253-255, 273, 274];

- отчеты по НИР выполненные ЛГМИ для опорных разрезов на ключевых участках для 1 и 2 очередей орошения, материалы ЛГВХ, ЗСГВХ РФ [222, 223];

- материалы литологических разрезов, карт, научных статей сотрудников Сибирского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации (СибНИИГиМ), выполненные для мелиоративных систем зоны Сибири: Алейской ОС, Барлыкской ОС, Боргойской МС, системы Хакасии и проектируемой Бурлинской ОС [65];

- почвенные карты АлтайНИИГипрозема (1:500000, 1:100000), почвенные описания к картам и материалы почвенных разрезов, полуразрезов, прикопок, выполненные в 1986 году Львовским госуниверситетом для хозяйств Крутихинского района Алтайского края [210-212];

- сельскохозяйственные карты Сибземкадастрсъемки и изданные на их основе атласы с картами различного масштаба [24-27];

- гидрологические ежегодники Западно-Сибирского регионального научно-исследовательского гидрометерологического института наблюдений с 1936 по 2007 гг.;

- материалы гидрогеологических изысканий на территории Крутихинского района под проектировавшиеся массивы орошения, выполненные автором в составе 2-го бурового отряда экспедиционной партии института «Алтайгипроводхоз» (1986 г.);

- полевые материалы 6 экспедиций по изучению трассы Бурлинского магистрального канала и прилегающих территорий в апреле-июле 2007, июле 2009 гг.;

- космические снимки Земли 2005-08 гг. на сайтах http://maps.

google.com, http://earth.google.com.

На основе системного подхода, в работе комплексно используются методы аналогов, топографического дешифрирования снимков, инженерно-геологических исследований, расчетноаналитические и методы математического моделирования и прогнозного анализа.

Метод аналогов предполагает изучение аналогичных систем и каналов, строительство которых уже завершено и имеется многолетний опыт их эксплуатации.

Алейская оросительная система с 1934 г. взаимодействует с природными системами различного уровня (Казанцев, 1976).

Длительный и успешный опыт эксплуатации выявил и ряд сопутствующих негативных явлений: подъем уровня грунтовых вод, вторичное засоление, подтопление инженерных сооружений, жилых районов; заболачивание. Начиная с 1984 г. учеными АГАУ разрабатывались программы мелиоративных исследований на территории Алтайского края. Объектами исследований были черноземы южные, каштановые, лугово-черноземные почвы Алейской оросительной системы I и II очереди (Бурлакова, 1986, 1988; Морковкин, 1991 и др.).

Рядом ученых и научных коллективов выполнялось различное мелиоративное районирование области влияния Кулундинского канала: почвенно-мелиоративное (Ковалев, 1967; Угланов, 1979), гидрогеолого-мелиоративное (Акуленко, 1979), гидродинамическое (Федосова, 1978б), агрогеологическое (Мосиенко, 1972), ландшафтно-индикационное (Викторов, 1976; Винокуров, 1985, 1986; Цимбалей, 1983, 1985 и др.), природно-мелиоративное (Винокуров, 1988). Это позволило взглянуть на объект исследования с точки зрения многоотраслевой направленности.

Кроме того, выполнялся анализ гидрографии и водных ресурсов в зоне Кулундинского канала и рек Алтайского региона, а также анализ влияния водохозяйственных объектов на окружающую среду (Чураков, 1982, 1991, 1993).

Гидрогеолого-мелиоративные особенности Бурлинской ООС и проектировавшихся ранее участков орошения освещались в работах О.Г. Воробьева, Э.Г. Крылова, Г.А. Скобина, Ю.Н. Акуленко, М.И. Рыжковского, П.А. Ляшенко, Е.Д. Кошелевой [11, 12, 222, 223]. Аспекты гидрологии и поверхностного стока р. Бурлы рассматривались в трудах [134, 222, 227, 272, 273].

Обширный фактический и многосторонний материал по Алейской ООС и Кулундинскому каналу способствовал формулированию научной проблемы работы, а наработанные подходы были учтены в анализе структуры будущего влияния Бурлинского канала. При изучении разных аспектов взаимодействия Бурлинского магистрального канала с прилегающими территориями использовались как методы полевых наблюдений, так и вычислительные методы и методы математического моделирования.

Картографирование, применяемое в данном исследовании в средах ГИС (ArcGIS) и САПР (Компас 3D), отображающее многофакторную ландшафтную и геотехническую информацию, дало возможность наиболее удобного обзора характеристик на большой площади и сопоставления их значений в разных частях рассматриваемой территории. С другой стороны, путём интерполяции становится возможным определение значения характеристик в любой отдельной точке. Итогом картографического анализа в обозначенной области исследования является установление ареалов воздействий антропогенных и природных факторов. Формой прогноза являются тоже соответствующие карты ситуаций будущего.

В соответствии с ландшафтно-интерпретационным картографированием производство работ по изучению овражной эрозии на склонах Приобского плато нами выполнялось в 4 этапа (Коновалова, 2005). На 1-м этапе создавалась ГИС территории исследования, основанная на топографических картах, космических снимках различного разрешения. На 2-м – готовились материалы для проведения экспедиционных работ, производится первичная обработка данных, затем на 3-м этапе создавалась легенда карты в соответствии с поставленными научно-прикладными задачами. В заключении реализовывались алгоритмы совместной обработки данных этапов 1 и 3 в среде ArcGIS.

Поскольку крупные овражные системы различимы на космических снимках, то в качестве ГИС в первом шаге использовалась версия Google Earth (http://earth.google.com), предназначенная для свободного пользования. При топографическом дешифрировании цветных космических снимков спутника QuickBird компании Digital Globe UTM (GoogleMaps) нами были выявлены границы четырёх овражно-балочных систем. Подготовленные материалы были использованы для планирования и проведения экспедиционных работ. При реализации четвертого этапа использовались также результаты почвенных анализов (гранулометрический состав, гумус, pH водное, рН солевое) исследуемой территории [210].

При проведении полевых исследований склонов Бурлинского канала измерение эрозионных, суффозионных и просадочных форм рельефа производилось рулеткой и геодезической рейкой, измерение углов наклона и азимутов простирания – с помощью горного компаса. При детальном изучении отдельных форм рассматривались их продольный и поперечный профиль, линейные размеры, глубина и стадия развития. Стадия развития и степень активности эрозионных форм определялись в соответствии с методическими рекомендациями, изложенными в работах [198, 242, 256]. Координаты точек наблюдения определялись с помощью GPS-приёмника (точность ±5 м). В группе эрозионных форм рельефа нами учитывались крупные промоины, эрозионные рытвины и овраги. При определении опасности развития и распространения эрозионных и просадочных форм мы придерживались подхода, заложенного в рекомендациях из СНиП 22-01-95 «Геофизика опасных природных воздействий»

(СНиП 22-01-95). Предложенные в рекомендациях критерии были адаптированы исходя из особенностей развития процессов водной эрозии на склонах берм канала.

При изучении степени зарастания русла канала в законсервированном, нерабочем состоянии использовались рекомендации для определения коэффициента шероховатости по характеру растительности, изложенные во «Временной методике оценки ущерба, возможного вследствие аварии гидротехнического сооружения» (2001). Данная методика разработана ОАО «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений», «Научно-техническим центром энергонадзора за плотинами и энергосооружениями», АО институтом «Гидропроект», ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева».

При проектировании каналов в соответствии с требованиями СНиП 2.06.03-85 «Мелиоративные системы и сооружения» гидравлический расчет каналов в зависимости от принятой схемы водораспределения необходимо производить для установившегося (равномерного или неравномерного) или нестационарного режима движения воды. Для определения гидравлических характеристик потока для новых проектных расходов при заданной геометрии канала, в соответствии с подходами принятыми в гидравлике, использовались итерационные методы (Чоу, 1969; Железняков, 1981; Чугаев, 1982). Нормальные глубины наполнения канала hн = f (m, b, n, i, Q) при известных значениях заложения откоса m, ширины канала по дну b, коэффициента шероховатости русла n, уклона i и расхода Q при равномерном движении воды были найдены расчетно-итерационным способом с использованием современных компьютеров и программного обеспечения класса «электронные таблицы» (Excel).

Моделирование неравномерного безнапорного установившегося движения воды в канале выполнялось в пять этапов:

1 – выбор математической модели движения воды в русле и ее численная реализация; 2 – программирование и подготовка электронного рельефа местности; 3 – моделирование процесса движения воды в компьютерной среде; 4 – разработка формы представления результатов; 5 – итоговый анализ.

Выбрана модель течения на основе одномерных нестационарных уравнений Сен-Венана, для решения которых постановка задачи содержит уравнение неразрывности:

и уравнение движения:

где t – время, с;

x – продольная координата вдоль русла, м;

W – площадь живого сечения, м2;

Q – расход, м3/с;

g – ускорение свободного падения, м2/с;

– отметка дна, м;

h – глубина потока, м;

n – коэффициент шероховатости;

R – гидравлический радиус, м.

Для решения этих уравнений (1.1) и (1.2) должны быть известны функции:

где w – площадь сечения, м2;

x – продольная координата вдоль русла, м;

h – глубина, м.

Заданные начальные условия:

Заданные граничные условия:

Для численной реализации использовался один вариантов неявного метода расщепления по физическим процессам, имеющий второй порядок аппроксимации по пространственной переменной. Расчеты проводились с шагом по x – 4,9 м и с шагом по t – 20 с. Установление процесса при стационарных граничных условиях достигалось за 2000000 с.

Написанная программа предназначена для определения гидравлических параметров потока и может быть использована:

1) для определения гидравлических параметров каналов;

2) для оценок потока на заиляющие и размывающие скорости;

3) для расчета гидравлических параметров потока естественных водотоков.

При определении прогнозируемых потерь использовались подходы разных авторов (Костяков, 1960; Зайдельман, 1996; Бакашев, 1973), в том числе и методика расчета фильтрационных потерь, предложенная в монографии ИВЭП СО РАН (Винокуров, 1985). При этом для приведения неоднородного грунта к однородному слою рассчитывались средневзвешенные коэффициенты фильтрации для зоны аэрации по рекомендациям, изложенным в справочном пособии ВНИИ ВОДГЕО к СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территории от затоплений и подтопления» [224].

В завершение подсчитаны потери по формулам Н.Н. Павловского в соответствии с рекомендациями СНиП 2.06.15-85 [262].

В прогнозном анализе опирались на разработанную терминологию и методологию прогнозирования в природопользовании (Емельянов, 2004), вводя временные и территориальные единицы прогнозирования. Выполняемый в работе прогноз по своему характеру является исследовательским, нацеленным на определение характера изменений природной подсистемы агроладшафтов в зоне влияния канала исходя из тенденции развития ситуации в прошлом и настоящем. Поскольку исследование прошлого и настоящего является неотъемлемой частью прогнозного анализа, это предопределило необходимость рассмотрения проекта «Орошение в бассейне р. Бурлы. 1-я очередь строительства» в исторической ретроспективе.

Численное моделирование совместного движения поверхностных и грунтовых вод было начато в 2004 г. для моделирования течения р. Оби по гранту Президента РФ для поддержки ведущих научных школ РФ (№ НШ-22.2003.5) (Цхай, 2002). Математическая модель, которой придерживались в рамках данной работы, основана на численных моделях процесса водообмена в гидролитосфере [6, 20, 92]. Предложенное математическое описание движения подземных и поверхностных вод является, во-первых, достаточно полным, во-вторых, реализуемым на доступных компьютерах, в-третьих, позволяющим в условиях Алтайского края собрать необходимую эмпирическую информацию. Полученные результаты приведены в авторских публикациях [131-133, 136-139, 141, 143].

Пространственная схема расчетной области приведена на рисунке 1.8, разностная сетка численного решения краевой задачи – на рисунке 1.9.

Рис. 1.8. Пространственная схема расчетной области:

Г – граница расчетной области; P1-P4 – русла рек; B1, B2 – водоемы Рис. 1.9. Разностная сетка численного решения краевой задачи Модель. Для описания фильтрации грунтовых вод используется уравнение Буссинеска в следующем виде:

где x, y – декартовы координаты вдоль поверхности Земли, м;

H – абсолютная отметка уровня подземных вод, м;

Tx, Ty – водопроводимость в направлениях x и y, м2/сут.

Tx, Ty определяются как:

где kx, ky – коэффициенты фильтрации в направлениях x, y, м/сут.;

zn – отметка подошвы слоя, м;

zkp – отметка кровли слоя, м.

где µ* – коэффициент упругоемкости горизонта – количество воды в единице объема водоносного пласта, которое может быть выделено при снижении гидростатического µ** – коэффициент гравитационной водоотдачи;

V(x,y,t) – известный источник (сток), м3/с.

Характеристики приводились к единой размерности времени и длин – секунды и метры соответственно.

Для определения течения в реках и каналах используется уравнение диффузионных волн, являющихся упрощением уравнений Сен-Венана и применяемым для расчетов уровня воды в равнинных реках. При этом предполагается, что сеть рек можно представить в виде дерева (но не в виде графа).

где s – координата вдоль русла реки, м;

z – уровень воды в реке, м;

– площадь поперечного сечения потока, м2.

где n – коэффициент шероховатости Маннинга;

R – гидравлический радиус, м.

Боковой приток d:

где d1 – склоновый сток;

d3 – осадки и испарение.

Для моделирования уровня воды в водоемах используется балансовое соотношение, где суммирование ведется по всем рекам, впадающим в водоем и вытекающим из него:

где z – уровень воды в водоеме, м.

Граничные условия для H выглядят следующим образом:

а) на границе Г:

где n – нормаль к границе Г;

B0 – коэффициент водообмена;

HG – постоянное значение абсолютной отметки.

б) на руслах рек:

где индексы «–» и «+» соответствуют левому и правому берегам n – нормаль к руслу реки.

Граничное условие для уравнений течения в реках записывается в виде:

Таким образом, в работе приведен один из вариантов математической модели течения подземных и поверхностных вод, пригодной для численной реализации. При численном решении строится стандартная ортогональная сетка, как показано на рисунке 1.8. Узлы для H располагаются в центре ячеек, русла рек (каналов) аппроксимируются отрезками, проходящими по сторонам или по диагоналям ячеек. Для данной задачи возможно использование модификации конечно-разностного метода [176], позволяющего аппроксимировать дифференциальные уравнения не хуже метода конечных элементов, при этом сохраняя высокую экономичность (Цхай, 2005; Кошелева, 2005, 2007, 2009).

Алгоритм были реализован в виде компьютерной программы и протестирован на реальных объектах.

Тест № 1. В качестве первоначальной проверки были проведены расчеты для случаев, в которых решением являются аналитические функции. Численные вычисления показали близость аналитического и приближенного решений, а в случаях, когда решение являлось кусочно-линейной функцией (с разрывами производных H на руслах рек) – погрешность являлась величиной того же порядка, что и ошибки округления.

Тест № 2. Проведен расчет модельного варианта течения в прямом канале (Цхай, 2002). Максимальная разница между численным и аналитическим способом расчета не превысила 0,1%.

Тест № 3. В качестве теста (Кошелева, 2005в) была выбрана задача течения большой реки с поворотом на 90° и с одной непрерывно работающей скважиной (рис. 1.10).

Дополнительной сложностью является наличие значительной разницы в характерных пространственных масштабах. Расчеты проводились в пространственной области 24x24 км с неравномерным шагом сетки. Уровень воды в реке в начальный период полагался равным 100 м, а уровень подземных вод – 90 м. Получено пространственное распределение уровня подземных вод через 1 месяц и достаточно детальная картина гидроизогипс в районе скважины.

Таким образом, была проверена работоспособность реализованного алгоритма для нахождения нестационарного движения подземных и поверхностных вод, в том числе на задачах с достаточно сложной геометрической структурой.

Компьютерная программа для моделирования совместного движения подземных и поверхностных вод в речном бассейне пригодна также для расчетов зоны влияния канала. Данная программа вошла в сборник программ научного обеспечения агропромышленного комплекса (Цхай, 2005), прошла государственную регистрацию (приложение) [252], была использована в работах ИВЭП СО РАН по государственному контракту № 08/ «Исследование современного состояния и научное обоснование методов и средств обеспечения устойчивого функционирования водохозяйственного комплекса в бассейнах рек Оби и Иртыша»

(2009) [102].

При оценке будущих почвенно-мелиоративных условий вблизи Бурлинского магистрального канала огромное значение имели работы в области почвоведения (Ковда, 1947, 1954, 1981, 1989; Антипов-Каратаев, 1953; Розанов, 1959 и др.) и мелиорации земель (Аверьянов, 1978; Айдаров, 1985; Голованов, 1993;

Маслов 1981, 1994, 2009 и др.). В данном исследовании были полезны также результаты работ ряда научно-исследовательских организаций Алтайского края.

1. Алтайского филиала Сибирского НИИ гидротехники и мелиорации, где были разработаны и внедрены рекомендации при проектировании, строительстве и эксплуатации мелиоративных систем [15, 65, 287, 288, 301].

2. Института почвоведения и агрохимии СО РАН: в Кулундинской степи, где были проведены лизиметрические исследования для изучения водного баланса в системе: почвы – грунты зоны аэрации – грунтовые воды (Панин, 1977; Угланов, 1980, 1981 и др.).

3. ИВЭП СО РАН, где были проведены ландшафтно-индикационные исследования мелиоративного фонда земель в различных природных зонах Алтайского края, составлен ряд специализированных карт и даны прогнозы изменения природных условий под влиянием мелиорации (Винокуров, 1980, 1986; Цимбалей, 1983, 1985).

4. Алтайского государственного аграрного университета, где изучались процессы антропогенной трансформация плодородия Алтайских черноземов в системе агроценоза (Бурлакова, 1986, 1988; Морковкин, 1991), исследовался гранулометрический состав (Татаринцев, 1988, 2003, 2005), теплофизические свойства почв [279] и режимы орошения культур [199].

5. Алтайского института мониторинга земель и экосистем, где осуществлялись наблюдение и контроль над природными факторами и делались прогнозы изменений окружающей среды (Пудовкина, 1997; Поляков, 2003 и др.).

2. ПРИРОДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Бассейн Бурлы площадью 12,5 тыс. км2, обводняющийся по проекту «Орошение в бассейне р. Бурлы Алтайского края», находится в юго-восточной части Западно-Сибирской низменности. Являясь частью обширной территории Обь-Иртышского междуречья, бассейн располагается в северо-восточной части Кулундинской степи в пределах Алтайского края (9482 км2), Новосибирской области РФ (1018 км2) и Павлодарской области республики Казахстан (2069 км2) [218, 273].

Вытянутая с северо-востока на юго-запад территория влияния Бурлинской обводнительно-оросительной системы шириной 45 км и длиной более 500 км в пределах Алтайского края представляет собой ряд граничащих друг с другом геоморфологических структур второго порядка: слабовозвышенного Приобского плато, Кулундинской аллювиальной равнины, Аж-Булатской и Карасукско-Баганской озерно-аллювиальных равнин (рис. 2.1).

Геоморфология рассматриваемой территории представлена в работах Г.В. Занина (1958), В.И. Кравцовой (1959), Ю.М. Миханкова (1960), О.М. Адаменко (1974, 1976), Е.М. Николаевской (1978), М.Н. Губанова (1978), С.А. Сладкопевцева (1978), В.C. Арефьева (1991), А.Г. Демина (1993), сотрудников института «Алтайводпроект» при проектировании системы [199, 218, 273, 274] и ученых ИВЭП СО РАН при обосновании продолжения строительства Бурлинской обводнительно-оросительной системы (Пурдик, 2001; Жерелина, 2001, 2003).

Бурлинский магистральный канал, являющийся частью Бурлинской обводнительно-оросительной системы, располагается на северо-востоке рассматриваемой территории в пределах Приобского плато. Он начинается водозабором на Обском водохранилище, в долине р. Оби, пересекает водораздельный увал и заканчивается в долине современной р. Бурлы водовыпуском в оз. Прыганское.

и административное районирование зоны влияния Бурлинской ООС административные районы: 1 – Крутихинский;

2 – Панкрушихинский; 3 – Хабарский; 4 – Немецкий; 5 – Бурлинский;

морфологические структуры второго порядка: 7 – границы структур; 8 – Приобское плато; 9 – Карасукско-Баганская озерно-аллювиальная равнина; 10 – Кулундинская аллювиальная равнина; 11 – Аж-Булатская озерно-аллювиальная равнина;

гидрология: 12 – водосборный бассейн р. Оби; 13 – древняя долина стока; 14 – современная долина р. Бурлы; 15 – русла древних потоков;

генетические типы четвертичных отложений: а – аллювиальные;

va – эолово-аллювиальные; la – озерно-аллювиальные Приобское эрозионно-аккумулятивное плато, приподнятое в результате неотектонических движений во второй половине четвертичного периода, характеризуется наличием вытянутых с северо-востока на юго-запад долин древнего стока, к одной из них приурочено русло современной р. Бурлы [273]. Абсолютные отметки на Приобском плато в пределах Бурлинского магистрального канала меняются от НПУ Обского водохранилища 113,7 до 190 м на водоразделе р. Обь – р. Бурла.

В Крутихинском районе выделяются долины небольших рек и ручьев (с севера на юг: Масляиха, Крутишка, Разбойная, Суетка), примыкающих на юге к юго-восточной стороне БурлинскоКулундинского водораздела и относящихся к Обскому бассейну. Первый и второй бьефы Бурлинского магистрального канала расположены между бассейнами малых рек Масляиха и Крутишка.

Долина р. Оби ограничивает зону влияния канала с востока. В связи с постройкой водохранилища пойменная и 1-я надпойменная обская терраса были залиты водой, и только наиболее высокие участки ее сохранились в виде небольших островков. Вторая и третья надпойменные террасы характеризуются бугристохолмистым эоловым рельефом или плоским рельефом с редкими мелкими ложками, озерами и заболоченными впадинами.

Водораздел Бурлинско-Кулундинского увала Приобского плато характеризуется слаборасчлененным рельефом с неглубокими понижениями и западинами, местами заболоченными. Для верхней части водораздела характерен широкий плоскостной смыв, обусловленный стоком талых вод, для нижней части в сторону Обского водохранилища характерны эрозионные овраги и балки, а в сторону бассейна р. Бурлы – болотистые участки.

Долина стока р. Бурлы занимает одну из древних долин стока и характеризуется гривно-лощинным рельефом с большим количеством озерных котловин. Абсолютные отметки в истоке реки 188 м. Плоское днище с отчетливо террасированными склонами заросло сосновым бором, а при понижении высоты гряд – березовыми и осиново-березовыми колочными лесами. В результате эоловых процессов кое-где поверхность днищ приняла бугристо-грядовый рельеф с высотой песчаных гряд до 6-8 м.

Гривы ориентированы в северо-восточном направлении и имеют овальную форму. В междюнных понижениях в пределах древней долины стока широко развиты болота и озера, являющиеся реликтами русла и стариц отмершей древней реки.

Современная долина р. Бурлы, сформировавшаяся в среднепозднечетвертичный период, вытянутая с северо-востока на юго-запад, унаследовала древнюю ложбину стока. Луговая пойма р. Бурлы в верхнем течении сложена заиленными песками.

Пойма местами заболочена, двухсторонняя, шириной 0,2-0,3 км.

Русло современной реки от истока до озера Прыганского слабо выражено, имеет ширину 2-3 м.

Климатические характеристики, климатические нормы и климатические комплексные показатели зоны влияния Бурлинского магистрального канала базируются на материалах многолетних наблюдений наиболее близко расположенной к нему метеостанции г. Камня-на-Оби [7, 24-26, 274]. Представление климатических показателей многолетних наблюдений (норм) и комплексных показателей в картографической форме дает возможность наиболее удобного общего обзора климатических характеристик на большой площади и позволяет интерполировать их значения в любом отдельном пункте (Алисов, 1969; Будыко, 1971; Борисов, 1975).

Резко континентальный климат является результатом климатических процессов на юге Западной Сибири и Северного Казахстана [7]. Юго-западный перенос воздушных масс из Казахстана вызывает циркуляцию воздушных потоков, приводящую к периодической смене направления ветров на противоположные.

Зима здесь продолжительная, малоснежная и морозная, с редкими снегопадами, метелями и буранами, длительностью 4-5 месяцев – с ноября по март. Средняя дата образования устойчивого снежного покрова 9 ноября по данным метеостанции Каменьна-Оби [25]. Наиболее холодным месяцем года является январь, со средней суточной температурой воздуха минус 19,9°С и абсолютным минимумом в отдельные годы минус 53°С. В конце марта устойчивые морозы прекращаются, учащаются оттепели, начинается оседание и таяние снежного покрова.

В первой половине апреля количество солнечной радиации, приходящей на землю, резко возрастает, воздух днем начинает прогреваться, и формируется весенний режим погоды с характерной для него переменчивостью. Средняя дата нарушения устойчивого снежного покрова по наблюдениям метеостанции Камня-на-Оби – 12 апреля [25]. Весной среднесуточная температура воздуха переходит через 0°С 14 апреля, через плюс 5°С – 28 апреля, а через плюс 10°С – 12 мая.

Лето наступает в среднем в третьей декаде мая и продолжается 3-4 месяца. Таким образом, продолжительность теплого периода года с температурой более 0оC составляет в среднем 189 дней. Самый жаркий месяц года – июль. Среднемесячная температура июля плюс 19,0°C, максимальная в отдельные годы достигает плюс 39°C. В среднем температура более плюс 10оC держится 127 дней. Наиболее теплый период года со среднесуточной температурой воздуха больше плюс 15°C продолжается 88 суток. Температура воздуха неустойчивая; жаркие дни нередко сменяются холодными. Отдельные, самые поздние заморозки отмечены в середине июня, в среднем 27 мая.

Осенью мощные вторжения с севера со стороны Баренцева и Карского морей холодного воздуха вызывают быстрое похолодание и наступление зимы. Претерпевает изменения температура воздуха и в течение суток. Наибольшая из средних суточных амплитуд колебаний температуры воздуха летом наблюдается в августе месяце (26,3°C). Максимальная суточная амплитуда температуры воздуха зафиксирована в январе и составляет 33,6°C. Частые заморозки в конце августа начале сентября (в среднем 11 сентября) являются первым признаком осени, приближение которой характеризуется переходом средней суточной температуры воздуха через плюс 10°C во второй декаде сентября. Продолжительность безморозного периода составляет в среднем 118 дней. В отдельные годы в первой половине сентября бывает много по-летнему жарких дней с температурой воздуха плюс 20-30°С. Во второй половине сентября на общем фоне понижения температуры и ухудшения погоды часто наблюдаются кратковременные возвраты тепла.

Температурный режим почвогрунтов находится в тесной зависимости от их механического состава, степени увлажнения, а также от высоты местности и плотности снега зимой. На возвышениях почва промерзает на глубину в 2-3 раза большую, чем в более заснеженных понижениях. Максимальные температурные нагрузки испытывает 20-40 см поверхности почвы. С увеличением глубины слоя контрасты температур в почве уменьшаются и на глубине 1,6-1,8 м от поверхности отрицательные температуры практически не встречаются. Средняя глубина промерзания грунтов составляет 210 см.

Бурлинский магистральный канал располагается в восточной части полузасушливой зоне увлажнения VI [218, 253], характеризующейся коэффициентом увлажнения 0,55-0,77 и суммой осадков за год 375 мм, в теплый период – 240 мм (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Карта-схема гидромодульных районов гидромодульные районы: 1 – I; 2 – II; 3 – границы районов;

зоны увлажнения: 4 – границы зон; 5 – номер зоны; 6 – индекс зоны;

границы: 7 – административных районов; 8 – Алтайского края c Новосибирской областью; 9 – РФ с Казахстаном Верхняя часть водосбора в пределах ленточного бора и лесостепи характеризуется достаточным, но неустойчивым увлажнением. Гидротермический коэффициент Сляднева (ГТК) (Сляднев, 1958) здесь близок к единице (0,9), радиационный баланс составляет 32-36 ккал. Испарение с водной поверхности водоемов в верхней половине водосбора в теплый период года (апрель – октябрь) составляет по данным больших испарителей 500-540 мм за год.

Начиная со второй половины 70-х годов XX в. наблюдается потепление климата. За период с 1976 по 2006 гг. потепление для России составило 1,4°C [54]. В настоящее время ряд исследований направлен на изучение региональных проявлений глобальных климатических изменений, а также изменений биоклиматического агроклиматического потенциала Алтайского края.

Установлено, что реальная ландшафтная зональная граница в связи с потеплением смещается либо к северу, либо к югу от климатического рубежа (Барышникова, 2003). Трансформация климата приведет к увеличению уже имеющегося дефицита влаги на территории Бурлинского бассейна (Алюшинская, 1974).

Согласно большинству современных прогнозов тенденция к потеплению, характерная для XX в., сохранится и в XXI столетии. По сравнению с современным уровнем прогнозируется увеличение глобальной средней температуры к 2025 г. на 1°C [273].

Изменения климатических характеристик неизбежно приведут к изменению ресурсов речного стока, их распределению во времени и по территории, изменению требований к водным ресурсам, условиям эксплуатации водохозяйственных систем.

Геолого-стратиграфические аспекты территории Юго-Западной Сибири, особенности геологического строения Алтайского края отражены в литературе [106], (Кравцова, 1959; Малолетко, 1963; Адаменко, 1974, 1976; Маринин, 1991 и др.).

Геолого-стратиграфические особенности зоны влияния Бурлинской ООС выявлялись в процессе инженерно-геологических изысканий институтов «Ленгипроводхоз», «Алтайгипроводхоз»

и «Алтайводпроект» и анализировались в схеме комплексного развития бассейна р. Бурлы [163-168, 254, 273].

В связи разработкой в 80-е годы ХХ в. проектов по переброски части стока сибирских рек на юг, в Казахстан и Среднюю Азию рядом ученых были выполнены работы по оценке рельефа Западной Сибири и геологического строения для целей мелиорации (Николаев, 1970, 1976; Угланов, 1980, 1981). Границы распространения первых от поверхности водоупоров, границы и индексы типичных мелиорируемых комплексов мелиорируемой толщи зоны влияния Бурлинской ООС указаны на рисунке 2.3, литологические колонки типовых комплексов в зоне строительства Бурлинского магистрального канала – на рисунке 2.4.

Рис. 2.3. Фрагмент схематической карты распространения первых от поверхности водоупоров и мелиорируемых комплексов в зоне влияния Бурлинской ООС (Угланов, 1980):

1 – границы первых от поверхности водоупоров;

2 – границы мелиорируемых комплексов пород надводоупорной толщи;

возраст пород: РZ – кристаллические породы палеозоя;

P3nk – глины некрасовской серии олигоцена; N1pv – неогеновые глины павлодарской свиты; N2k – неоген-нижнечетвертичные глины Мелиоративная специфика определяет границы изучения и картирования обводненности и строения на глубину до водоупорных пород [175]. В начале 1-2-го бьефов Бурлинского магистрального канала, в пределах надпойменных террас р. Оби, первым от поверхности водоупором являются кристаллические породы палеозоя (РZ), залегающие на глубинах до 30 м, сменяемые затем неогеновыми нижнечетвертичными глинами кочковской свиты (N2k). На водоразделе глины располагаются на 100-метровых глубинах, а в долине древнего стока – на глубине 30 м от поверхности земли.

Еще одним важным понятием при рассмотрении геологического строения территории для целей землепользования и мелиорации является зона аэрации. Гидрогеологическое обследование зоны аэрации бассейна р. Бурлы выполнялись институтом СибНИИГиМ при обследовании Кулундинской зоны Алтайского края (Акуленко, 1978; Федосова, 1978).

Рис. 2.4. Типичные мелиорируемые комплексы надводоупорных пород по материалам литологических разностей Западно-Сибирской равнины (Угланов, 1980):

1 – лёссовидные суглинки; 2 – суглинки; 3 – супеси; 4 – пески;

saQ3-4 – субаэральные верхнечетвертичные и современные, saQ1-2krd – лёссовидные суглинки нижне- и среднечетвертичные краснодубровской свиты, lаQ2-3krs – озерно-аллювиальные среднеи верxнечетвертичные карасукской свиты, lаQ2-3ks – то же касмалинской свиты, laQ2kl – то же кулундинской свиты, laN2 – озерно-аллювиальные неогеновые (плиоцен), Возраст и литологический состав первых от поверхности горизонтов зоны аэрации Бурлинской ООС указан на геологических картах (Адаменко, 1974, 1976; Арефьев, 1991; [25, 26]). В начале и до середины трассы Бурлинского магистрального канала четвертичные отложения представлены субаэральными отложениями лессовидных суглинков, супесей со слоями погребенных почв, песков, глин нижнего и среднего отдела, затем – озерно-аллювиальными песками, супесями, суглинками среднего и верхнего отдела четвертичного периода.

Бурлинский магистральный канал и котлованы под насосные станции вскрывают первые от поверхности слои четвертичных отложений. Выделенные в процессе инженерных изысканий инженерно-геологические элементы грунтов (ИГЭ) на трассе канала, а также их гранулометрический состав, состояние и физико-механические свойства приведены на рисунках 2.5, 2.6, в таблицах 2.1, 2.2 [53, 186, 168, 225].

Анализ геолого-стратиграфического описания типов отложений в зоне влияния Бурлинской ООС и магистрального канала, типичных литологических колонок зоны аэрации, геологических разрезов трассы показывает, что наличие просадочных лессовых суглинков и супесей Приобского плато, подверженных экзогенным геологическим процессам, создаст угрозу развития водной эрозии на стенках, бермах канала и прилегающей территории.

Коэффициенты фильтрации грунтов, вскрываемых и расположенных под днищем канала варьируются в следующих пределах: глины – 0,001 м/сут.; суглинки – 0,1; супеси – 0,2-0,3; пески – 1,5-1,8 м/сут.

Пески Приобской террасы в начале трассы с коэффициентами фильтрации 15,4-17 м/сут. обусловили необходимость проектирования противофильтрационного экрана на первых 1,35 км, а подстилающие породы вне экрана с коэффициентами фильтрации 0,1-1,8 м/сут. ведут к неизбежным потерям воды и подъему УГВ на прилегающих территориях.

500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 280 285 290 295 Показатели физико-механических свойств грунтов трассы Бурлинского МК Обозначение Обозначение Экспликация к продольным профилям Бурлинского магистрального канала Суглинки легкие и средние, пылеватые бурые с лина зами, прослоями глин, песков и супесей, местами Супеси легкие и тяжелые, пылеватые, бурые, тверб дые с линзами, прослоями песков и суглинков, местами карбонатизированы и ожелезены Пески пылеватые и мелкие глинистые, желтоватов коричневые и серые, иногда с, прослоями суглинков, Суглинки легкие и средние, редко тяжелые, пылеваа тые, лессовидные, бурые и коричневые, полутвердые до мягкопластичных с прослоями песков и супесей Супеси легкие и тяжелые, пылеватые, лессовидные, бурые, буровато-серые, коричневато-желтые, тверб дые до пластичных, ожелезенные, часто с включением карбонатов и органики черного цвета Суглинки легкие, средние, тяжелые, лессовидные, желтовато-серые, голубовато-серые, темно-серые, бурые, тугопластичные до тяжёлопластичных, месв тами карбонатизированы и ожелезены с включением органики черного цвета, иногда с небольшим количеством мелкой гальки, маломощными линзами водонасыщенных песков Супеси тяжелые, лессовидные, серые и буроватосерые, пластичные и текучие, с прослоями торфа мощностью 3-5 мм и мелких слюдинистых песков, Пески пылеватые, мелкие, глинистые, слюдинистые;

желтые, желтовато-серые и бурые; плотные и среде ней плотности; маловлажные, влажные и водонасыщенные; ожелезенные с прослоями суглинков и супесей мощностью до 10 см Глины легкие, пылеватые, редко тяжелые, коричнеа вые, серые, полутвердые до тугопластичных, часто В гидрогеологическом отношении зона влияния Бурлинской ООС относится к юго-восточному крылу Западно-Сибирского артезианского бассейна и расположена в пределах Верхнеобского артезианского бассейна второго порядка (Розин, 1977). Гидрогеологические условия в бассейне отличаются большим разнообразием и сложностью. Отдельные его части существенно различаются между собой глубинами залегания подземных вод, степенью их минерализации и химическим составом, водообильностью водоносных горизонтов и общими ресурсами воды (Трофимов, 1980).

Результаты гидрогеологических исследований Алтайского края были представлены в трудах Д.И. Абрамовича (1960), Б.Ф. Маврицкого (1962), А.М. Малолетко (1963), Е.В. Щербань (1970), Б.П. Ставицкого, В.М. Матусевича (1967), Е.В. Пиннекер (1977), П.С. Панина, Т.Н. Елизаровой (1977), Ж.И. Федосовой (1978, 1978) и др.

Гидрогеолого-мелиоративные особенности Бурлинской ООС отражались в публикациях Ю.Н. Акуленко, М.И. Рыжковского, П.А. Ляшенко, Е.Д. Кошелевой [11-13, 16]. При проектировании Бурлинской ООС для обоснования технического проекта сотрудниками ЛГМИ Э.Г. Крыловым, Г.А. Скобиным были пройдены около 30 опорных разрезов на ключевых участках проектировавшихся массивов орошения [222, 223].

На рисунке 2.7 приведено усредненное литологическое строение и гидродинамические условия для наиболее типичной территории Хабарского района в пределах Приобского плато [11, 12].

По условиям дренированности территории выделены четыре гидродинамические зоны I-IV, отличающиеся положением пьезометрического уровня (ПУ) относительно уровня грунтовых вод (УГВ).

При описании грунтовых и подземных вод бассейна р. Бурлы и зоны влияния канала исходя из стратиграфической принадлежности, генезиса, а также условий залегания водовмещающих пород, в толще мезо-кайнозойских отложений (верхний и средний гидрогеологический этаж) выделяются:

- водоносные горизонты: безнапорные современных отложений QIV; безнапорные, иногда напорные касмалинской QII-IIIks,, карасукской QII-IIIkrs свит; напорные кочковской свиты NI-IIk; напорные павлодарской свиты NI-IIpv; напорные таволжанской свиты NI-IItv; напорные знаменской Рzn,; высоконапорные верхнемеловых отложений КII сымской свиты; высоконапорные нижне- и верхнемеловых отложений КI-II леньковской и покурской свит;

- водоносные комплексы (высоконапорные): алтымской Рat и новомихайловской Рnm свит; верхнемеловых отложений КII ганькинской, славгородской, ипатовской, кузнецовской свит;

- воды спорадического распространения (ненапорные, верховодка): верхнечетвертичных и современных отложений QIII-IV;

нижне- и среднечетвертичных отложений краснодубровской свиты QI-IIkrd.

В зоне влияния Бурлинского магистрального канала происходит закономерное распределение уровней подземных вод всех горизонтов относительно рельефа. Более высоким отметкам соответствуют области питания, более низким – области дренирования потоков. В большей степени данная закономерность проявляется для водоносных горизонтов кайнозоя, расположенных в верхней гидродинамической зоне. Для областей питания характерна выпуклость пьезометрической поверхности водоносного горизонта и падение напора воды с возрастанием глубины скважин, которое объясняется наличием нисходящих фильтрационных токов сквозь подстилающие водоупорные пласты. Пьезометрическая поверхность водоносного горизонта области дренирования вогнута, и по мере возрастания глубины происходит возрастание напора и водообильности скважин из-за восходящих фильтрационных токов через перекрывающие водоупорные породы [273].

В соответствии с гидродинамическими картами СибНИИГиМа в пределах Бурлинского магистрального канала выделяются две противоположно направленных группы потоков: БурлинскоКулундинского междуречного массива Приобского плато и древней долины стока р. Бурлы [65]. Причем область влияния канала для потоков Приобского плато, расположенных юговосточнее водораздела, является областью питания, а для потоков древней долины стока, расположенных северо-западнее водораздела, – областью транзита.

Рис. 2.7. Типовые гидродинамические схемы в пределах Приобского плато (Хабарский район) [11, 12]:

1 – типовые гидродинамические зоны: I – естественно хорошо дренированная, ПУ ниже УГВ на 15-20 м; II – естественно слабо дренированная, ПУ в диапазоне ниже УГВ на 1-15 м, и выше на 1-3 м; III – естественно слабо дренированная, ПУ выше УГВ на 2-3 м;

IV – естественно не дренированная, ПУ постоянно выше УГВ;

литология: 2 – пески; 3 – суглинки; 4 – глины; 5 – региональный водоупор; границы пород; 6 – разного геологического возраста;

7 – литологические; уровни вод: 8 – грунтовых; 9 – напорных Для гидродинамических условий Приобского плато (начало канала) и именно Бурлинско-Кулундинского междуречного массива характерна его приуроченность к высоким формам рельефа, сложенным лессовидными суглинками краснодубровской свиты QI-IIkrd с линзами и прослоями тонкозернистых и пылеватых песков. Водопроводимость пород краснодубровской свиты низкая, чаще всего 10-50 м2/сут., коэффициенты фильтрации суглинков колеблются от 0,005 до 0,3 м/сут., песков – 1,0-4,5 м/сут.

Водовмещающими породами в древней долине стока р. Бурлы являются аллювиально-озерные и аллювиальные осадки касмалинской и карасукской свит (QII-III ksm + krs). Ввиду пестроты литологического состава водовмещающих пород, водопроводимость их меняется от 10 до 700 м2/сут. Коэффициенты фильтрации песков касмалинской свиты также колеблются в широких пределах – от 1,0 до 30 м/сут., в среднем от 5 до 10 м/сут. (Федосова, 1978б).

Уровни грунтовых вод в 1-, 2-, 3-м бьефах канала находятся большей частью глубже 10 м; уклоны лежат в диапазоне от 0,0008 на водоразделах до 0,01 на склонах. Скорость оттока – 1-5 мм/сут. Преобладает вертикальный водообмен. Участки плато характеризуются весьма слабой дренированностью по причине низкой водопроводимости пород, несмотря на глубокое залегание грунтовых вод. По оценке Ж.И. Федосовой (1978), орошение в таких условиях неизбежно приведет к подъему уровня грунтовых вод и ухудшению мелиоративной обстановки. В 4-м бьефе УГВ устанавливаются на глубинах до 3 м и, в сочетании с низкой дренированностью территории, будут влиять на гидрогеологические условия при эксплуатации канала.

За последние 50 лет, по данным гидрогеологической службы Алтайского края и Новосибирской области, отмечено периодическое повышение уровня грунтовых вод, регистрируемое раз в 10-15 лет [273].

Бурлинский магистральный канал располагается в уникальном в гидрологическом отношении месте в соответствии со своим инженерным предназначением. Он соединяет Новосибирское водохранилище с озером Прыганским и объединяет бассейн Оби с речным бассейном р. Бурлы, расположенным в бессточной области Обь-Иртышского междуречья. С севера и юга территория дренируется малыми реками Масляиха, Крутишка и ручейно-балочными системами, впадающими в Обское водохранилище.

Река Обь, имеющая общую площадь водосбора 2990000 км2, в том числе в пределах края – 209500 км2, образуется при слиянии рек Бии и Катуни, пополняясь затем основными притоками левобережья (реки Песчаная, Ануй, Чарыш, Алей, Барнаулка, Касмала, Кучук) и правобережья (реки Чемровка, Большая речка, Бобровка, Лосиха, Повалиха, Чумыш, Иня и др.).



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 
Похожие работы:

«МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Монография УДК ББК К Рецензенты: д.т.н., профессор, Президент, академик Украинской технологической академии В.П.Нестеров (Киев, Украина), д.т.н., профессор, зав. кафедрой Технология швейных изделий Новосибирского технологического института МГУДТ (НТИ МГУДТ) Н.С.Мокеева (Новосибирск, Россия), д.т.н., профессор кафедры Машина и оборудование предприятий стройиндустрии Шахтинского института ЮжноРоссийского государственного...»

«Министерство образования Российской Федерации Московский государственный университет леса И.С. Мелехов ЛЕСОВОДСТВО Учебник Издание второе, дополненное и исправленное Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учеб­ ника для студентов высших учебных за­ ведений, обучающихся по специально­ сти Лесное хозяйство направления подготовки дипломированных специали­ стов Лесное хозяйство и ландшафтное строительство Издательство Московского государственного университета леса Москва...»

«МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ) Г. Г. НАУМОВ АНТРОПОГЕННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РУСЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ПЕРЕХОДАХ ЧЕРЕЗ ВОДОТОКИ МОСКВА 2012 УДК 624.21(083.94) ББК 39.112:30.2 Н 34 Р е ц е н з е н т ы: зав. кафедрой гидрометрии Российского государственного гидрометеорологического университета д-р геогр. наук, проф., заслуженный деятель науки РФ Н. Б. Барышников; д-р техн. наук, проф., заслуженный деятель науки РФ, заслуженный строитель РФ, академик...»

«О. А. Богданчук. О серии подмногообразий многообразия, порожденного алгеброй W2 МАТЕМАТИКА УДК 512.5 О СЕРИИ ПОДМНОГООБРАЗИЙ МНОГООБРАЗИЯ, ПОРОЖДЕННОГО ПРОСТОЙ БЕСКОНЕЧНОМЕРНОЙ АЛГЕБРОЙ КАРТАНОВСКОГО ТИПА ОБЩЕЙ СЕРИИ W2 О. А. Богданчук Аспирант, ассистент кафедры алгебро-геометрических вычислений, Ульяновский государственный университ, bogdanchuk_o_a@mail.ru В работе изучаются числовые характеристики многообразий алгебр Ли над полем нулевой характеристики, в основном экспонента многообразия....»

«В.Н. Довбыш М.Ю. Маслов Ю.М. Сподобаев ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Самара 2009 УДК.621.396.67 ББК 32.84 Д 58 Довбыш В.Н., Маслов М.Ю., Сподобаев Ю.М. Д 58 Электромагнитная безопасность элементов энергетических систем: Монография / В.Н. Довбыш, М.Ю. Маслов, Ю.М. Сподобаев. –Самара: ООО ИПК Содружество, 2009. – 198 с. Ил. 123. Табл. 2. Библиогр. 200 назв. Рассмотрены вопросы, связанные с электромагнитной безопасностью элементов региональных энергетических систем....»

«В. В. Евстифеев МНОГОЧАСТИЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ РАССЕЯНИИ МЕДЛЕННЫХ ИОНОВ ПОВЕРХНОСТЬЮ МЕТАЛЛА Монография ПЕНЗА 2009 В. В. Евстифеев Многочастичные взаимодействия при рассеянии медленных ионов поверхностью металла Монография Пенза Издательство Пензенского государственного университета 2009 1 УДК 537.534 Е26 Р е ц е н з е н т ы: доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой физики плазмы ГОУВПО Московский инженерно-физический институт (государственный университет) В. А....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (МЭСИ) Кафедра Лингвистики и межкультурной коммуникации Е.А. Будник, И.М. Логинова Аспекты исследования звуковой интерференции (на материале русско-португальского двуязычия) Монография Москва, 2012 1 УДК 811.134.3 ББК 81.2 Порт-1 Рецензенты: доктор филологических наук, профессор, заведующий кафедрой русского языка № 2 факультета русского языка и общеобразовательных...»

«С.П. Спиридонов МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМНЫХ ИНДИКАТОРОВ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ С.П. СПИРИДОНОВ МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ СИСТЕМНЫХ ИНДИКАТОРОВ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ ИЗДАТЕЛЬСТВО ФГБОУ ВПО ТГТУ Научное издание СПИРИДОНОВ Сергей Павлович МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМНЫХ ИНДИКАТОРОВ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ Монография Редактор Е.С. Мо...»

«Балтийский государственный технический университет Военмех им. Д. Ф. Устинова УДК 530.16 + 536-34.3:[535.2/.4 + 535.521.3] + 536.7+ 536.8 ББК 22.317 Редакция от 13.06.2004 была депонирована в ВИНИТИ: 16.07.2004, № 1249 - B2004 В. В. Савуков Уточнение аксиоматических принципов статистической физики (теоретическое обоснование поискового проекта “Euler”) Copyright © 1986 – 2006. The project “Euler” by Vladimir V. Savukov. Настоящие материалы являются объектом авторского права, регламентируемого...»

«Издательство Текст Краснодар, 2013 г. УДК 281.9 ББК 86.372 Э 36 Рекомендовано к публикации Издательским Советом Русской Православной Церкви ИС 13-304-0347 Книга издана на средства Екатеринодарской и Кубанской епархии, а также на личные пожертвования. Текст книги печатается по изданию: Учение древней Церкви о собственности и милостыне. Киев, 1910. Предисловие: Сомин Н. В. Экземплярский, Василий Ильич. Э 36 Учение древней Церкви о собственности и милостыне / В. И. Экземплярский. — Краснодар:...»

«РОССИЙСКАЯ КРИМИНОЛОГИЧЕСКАЯ АССОЦИАЦИЯ МЕРКУРЬЕВ Виктор Викторович ЗАЩИТА ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА И ЕГО БЕЗОПАСНОГО СУЩЕСТВОВАНИЯ Монография Москва 2006 УДК 343.228 ББК 67.628.101.5 М 52 Меркурьев, В.В. М 52 Защита жизни человека и его безопасного существования: моногр. / В.В. Меркурьев; Российская криминологическая ассоциация. – М., 2006. – 448 с. – ISBN УДК 343.228 ББК 67.628.101.5 Посвящена анализу института гражданской самозащиты, представленной в качестве целостной юридической системы, включающей...»

«Российская Академия Наук Институт философии И.И. Мюрберг Аграрная сфера и политика трансформации Москва 2006 УДК 300.32+630 ББК 15.5+4 М 98 В авторской редакции Рецензенты доктор филос. наук Р.И. Соколова кандидат филос. наук И.В. Чиндин Мюрберг И.И. Аграрная сфера и политика М 98 трансформации. — М., 2006. — 174 с. Монография представляет собой опыт политико-философского анализа становления сельского хозяйства развитых стран с акцентом на тех чертах истории современного земледелия, которые...»

«Е.Н. ГЛУЩЕНКО Л.П. ДРОЗДОВСКАЯ Ю.В. РОЖКОВ ФИНАНСОВОЕ ПОСРЕДНИЧЕСТВО КОММЕРЧЕСКИХ БАНКОВ Хабаровск 2011 УДК 336.774:330.47 ББК 65.262 Г55 Глущенко Е. Н., Дроздовская Л. П., Рожков Ю. В. Г55 Финансовое посредничество коммерческих банков: монография / под научной ред. проф. Ю.В. Рожкова. — Хабаровск: РИЦ ХГАЭП, 2011. — 240 с. Рецензенты: Богомолов С. М. (Саратов, СГСЭУ); д.э.н., профессор Останин В. А. (Владивосток, ДВФУ) д.э.н., профессор ISBN 978-5-7823-0552- В монографии рассматриваются...»

«УДК 577 ББК 28.01в К 687 Рецензенты: доктор философских наук М. И. Данилова доктор биологических наук М. Т. Проскуряков кандидат биологических наук Э. В. Карасева Монография доктора биологических наук А. И. Коротяева и кандидата медицинских наук С. А. Бабичева состоит из введения, четырех частей, общего заключения и списка литературы. Часть первая Живая материя: неразрывное единство материи, энергии и сознания рассматривает общие свойства живой природы. Часть вторая Зарождение и эволюция жизни...»

«РОЛЬ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В МОДЕРНИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ Петрозаводский филиал Роль науки и обРазования в модеРнизации экономики России Коллективная монография Санкт-Петербург 2012 1 УДК 338.1 ББК 65.01.я 73 Р68 Рецензенты: а. м. цыпук, д. т. н., профессор, Петрозаводский государственный университет Г. б. козырева, д. э. н., доцент, Институт экономики Карельского научного центра РАН Редакционная коллегия: а. и. Шишкин, Г. в. Гиенко, с. в....»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет Г. М. Другов А. И. Сизых В. А. Черемных Геология мусковитовых пегматитов Мамской слюдоносной провинции МОНОГРАФИЯ УДК 553.677(571.5) ББК 26.325.2(2Р54) Д76 Научный редактор профессор А. И. Сизых Рецензенты: профессор А. Н. Иванов, доцент В. А. Булнаев Другов Г. М. Геология мусковитовых пегматитов...»

«М.Ж. Журинов, А.М. Газалиев, С.Д. Фазылов, М.К. Ибраев ТИОПРОИЗВОДНЫЕ АЛКАЛОИДОВ: МЕТОДЫ СИНТЕЗА, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА М И Н И С Т Е РС Т В О О БРА ЗО ВА Н И Я И Н А У КИ РЕС П У БЛ И К И КА ЗА Х СТА Н ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОГО КАТАЛИЗА И ЭЛЕКТРОХИМИИ им. Д. В. СОКОЛЬСКОГО МОН РК ИНСТИТУТ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И УГЛЕХИМИИ РК М. Ж. ЖУРИНОВ, А. М. ГАЗАЛИЕВ, С. Д. ФАЗЫЛОВ, М. К. ИБРАЕВ ТИОПРОИЗВОДНЫЕ АЛКАЛОИДОВ: МЕТОДЫ СИНТЕЗА, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА АЛМАТЫ ылым УДК 547.94:547.298. Ответственный...»

«КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра политологии философского факультета Кафедра политических наук филиала КФУ в г. Набережные Челны ПОЛИТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИЧНОСТЬ И ПОЛИТИКА ИДЕНТИЧНОСТИ очерки Казань 2011 УДК 323(470) ББК 66.3(2Рос)6 П 50 Печатается по решению Ученого совета философского факультета Казанского (Приволжского) федерального университета Коллектив авторов профессор О.И. Зазнаев – руководитель авторского коллектива (глава 1), профессор М.Х. Фарукшин (главы 2 и 4),...»

«В.Е. Егоров Государственно-правовое регулирование организованного туризма (историко-теоретическое правовое исследование) Псков 2011 УДК 34 ББК 67я73+75.81я73 Е 30 Рецензенты: С.В. Васильев, доктор юридических наук, профессор, декан юридического факультета Псковского государственного университета Ю.Б. Шубников, доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой Юридического института Санкт-Петербургского государственного университета сервиса и экономики Егоров В.Е. Государственно-правовое...»

«камско-вятского региона региона н.и. шутова, в.и. капитонов, л.е. кириллова, т.и. останина историко-культурны ландшафткамско-вятского йландшафт историко-культурны историко-культурный й ландшафт ландшафт камско-вятского камско-вятского региона региона РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ УДМУРТСКИЙ ИНСТИТУТ ИСТОРИИ, ЯЗЫКА И ЛИТЕРАТУРЫ Н.И. Шутова, В.И. Капитонов, Л.Е. Кириллова, Т.И. Останина ИсторИко-культурн ый ландшафт камско-Вятского регИона Ижевск УДК 94(470.51)+39(470.51) ББК...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.