Тәжірибелікжұмыс №1

Топырақ тың ластану дең гейін сипаттайтын экологиялық коэффициенттерді анық тау

Жұ мыстың мақ саты: Тұ зданғ ан топырақ тың ә р тү рлі тұ здану дә режесіне байланысты ластану кезіндегі қ ауіптілік дең гейін сипаттайтын экологиялық коэффициенттерді анық тау.

Жұ мыстың орындалубарысы: Зерттеунысаныбелгіленген, тұ зданғ анжерлердің ауданы. Топырақ тың тү рі, сулы-физикалық қ асиеттері; Зерттеуаймағ ының гидрогеологиясы, жерастыызасуының минералдылығ ы; Шайылатынаумақ тың нетто жә не брутто шаюмө лшерлері, соныменқ атар, топырақ тың есептеуқ абаттарыбелгіліболуышарт.

Есептеуә дістері: Экологиялық –мелиоративтікшаралардыорындаубарысында, ә сіресе, тұ зданғ антопырақ тың қ абатындағ ытұ здың нақ тымө лшерінтө мендегіформуламенанық таймыз:

Sб=100hSоγ, (1)

мұ ндағ ыSб- есептеуқ абатындағ ытұ здың бастапқ ық оры, т/га; γ -Топырақ тың тығ ыздығ ы; h-есептеуқ абаты, м; Sо-топырақ тың бастапқ ытұ здануы, %;

Экологиялық –мелиоративтікшаралардыжү ргізунегізіндетұ зданудә режесі мен тұ здың химиялық қ ұ рамынабайланысты, шайылғ антұ здың қ оры мен қ алдық тұ здың қ орынесептепалуымызқ ажет, олү шін, тө мендегідейбайланыстардыпайдаланамыз, қ алдық тұ з(Sқ ):

S_қ=S_б-S_ш, (2)

Ә лсіз тұ здануда: S_ш=(0, 55-0, 60). S_б, (3)

Орташа тұ здануда: S_ш=(0, 60-0, 70). S_б, (4)

Кү штітұ здануда: S_ш=(0, 70-0, 80). S_б, (5)

Зерттеу барысында алынғ ан мә ліметтер бойынша, топырақ кеуектілігін жә не жер асты ыза (еспе) суларының орналасу терең дігін ескеріп, ыза суы дең гейіндегі судың кө лемін тө мендегідей ө рнекпен анық таймыз, (W_ысд, м³/га):

W_ысд=10⁴К. h_ысд, (6)

мұ ндағ ыW_ысд-ызасуыдең гейіндегісудың кө лемі, м³/га; К-топырақ тың кеуектілігі, %; h_ысд -ызасуының орналасутерең дігі, м.

Тұ зданғ антопырақ тышаюдың мө лшерлері, ондағ ытұ зданудың дә режелерінебайланыстыанық талады. Олшамамен 4000-12000м³/га аралығ ындаболады. Ал, ыза су дең гейіндегітұ здың мө лшерітө мендегіформуламенанық талады (S_ысд, кг/га):

S_ысд = W_ысд С_о , (7)

Ерітіндідегімү мкінболатынминералдылығ ытең болады(См, г/л):

С_м=S_ысд+S_қ /W_ысд+N_бр, (8)

Суландыруканалдарынанкелетінсудың мө лшерлерішамамен 0, 1-0, 5 м³/с тең болады. Зерттеунысанындабелгіленгенауданбойыншашаюұ зақ тығ ыбылайанық талады(t_{тұ з}, тә улік):

t_{тұ з}, =N_нтω _нт /86400η Q, (9)

мұ ндағ ыNнт-шаюмө лшері, нетто м³/га; ω _нт –шайылатын, нетто аудан, га; η -каналдың пайдалыә серкоэффициенті; Q- каналдарданкелетінсудың мө лшерлері, м³/с. Шаюкезіндетасмалданатынсудың кө лемітең:

V_т= N_нтω _н/86400. Q. t_{тұ з}, (10)

Жоғ арыдаанық талғ анкө рсеткіштергеқ осымша, шаюү рдісіжү ргізілгенкездегіжауын –шашын, топырақ бетіненбуланумә ліметтеріесепкеалынады. Топырақ қ абатындағ ы су мен тұ здыреттеунегізіндеқ ұ рылғ ангидротехникалық қ ұ рылғ ылардың жұ мысістеузаң дылық тарыескеріліп, тө менде коллектор арқ ылы, топырақ қ абатынанкелетінсудың кө лемітең (q_к):

q_к=(N_нт+Р-W_қ-Е₀) /N_бр, (11)

мұ ндағ ы Р-жауын-шашын, м³/га; Wқ -Есептеуқ абатындағ ық анық қ анылғ алдылық немесе осы қ абаттағ ыең тө менгіылғ алсыйымдылығ ы(ЕТЫС). Біздің есептеуімізде, сұ рғ ылтты, орташасаздақ тытопырақ ү шін: β =24%-ғ атең. Жалпытопырақ тың қ анығ уылғ алдылығ ымынаө рнекпенанық талады:

W_қ=100h γ β етыс, (12)

мұ ндағ ы β етыс-топырақ тың ең тө менгіылғ алсыйымдылығ ы, %.

Топырақ бетіненбулану, Орта Азия топырақ тарыү шін( Е₀) Н. Н. Ивановтың формуласыбойыншатең:

Е₀=0, 0018(25+t)2(100-а), (13)

мұ ндағ ы Е₀- топырақ бетінен булану, м³/га; t-ауаның температурасы, оС; а-ауаның салыстырмалыылғ алдылығ ы, %.

Тұ зданғ антопырақ тың тиімділікдең гейімұ ндағ ызерттелгентопырақ тың химиялық қ ұ рамынатікелейбайланысты, ө йткені, тұ здардың ерітіндігетү суіоның химиялық қ ұ рамынабайланысты. Хлорлытұ здаруыттыболғ анымен, тез ериді, сульфаттароғ анқ арағ андабаяу. Ал, сульфатты-содалы(с-сд), содалы(сд) тұ здардың ерітіндігетү суіө тебаяужә небұ лтұ здардыарнайыхиммелиорантты (гипс немесефосфогипс ) пайдаланыпшаютехнолгиясынқ олданып, ыдыратуү рдісіарқ ылығ анажү зегеасырылады. Табиғ аттабізгемә лімтө мендегідейтұ здардың қ ұ рамы: хлорлы(х), хлорлы-сульфатты(х-с), сульфатты- хлорлы(с-х), сульфатты(с), хлорлы-содалы(х-сд), сульфатты-содалы(с-сд), содалы(сд). Тұ зданғ анжерлердің қ ауіптілікдең гейінсипаттайтынэкологиялық коэффициенттердіанық таймыз:

Э_к=1-exp(-C_м. V_т. q_k), (14)

Мұ ндағ ыC_м, V_т, q_k-коэффициенттер (8, 10, 11) формулалардакө рсетілген, ал e=2, 72 тең.

Геожү йенің экологиялық тұ рғ ыдадұ рысқ алыптасуындакө птегензерттеулердіжү йелікталдаудық ажетететінө зектімә селелердіжоғ арытехникалық дең гейдеорындалуыкерек. Қ азіргікезең де, ауыспалыегісқ ұ рамынжеткіліктіталдап, ә рбіраймақ қ ааудандастырылғ андақ ылдардыегіп, оны мерзіміндебаптап, мол ө німалуү шін, ең алдымен, солжергіліктіаймақ тың экологиялық кү йінтерең зерттеп, ондағ ыэкологиялық, гидрогеологиялық жә нетопырақ тың ауаландыруаймағ ындағ ыластанужағ дайларынаә серететінық палдардыанық таукерек.

Тұ зданғ антопырақ тың сулы-физикалық қ асиеттеріне, тұ зданудә режесі мен химиялық қ ұ рамына, зерттелетінжерастыжә неызасуларының орналасутерең дігіне, шаюкезіндегіерітіндігетү скенмү мкінболатынсудың минералдылығ ына, тұ здышаюдың ұ зақ тығ ына, топырақ қ асің ірілгенсудың мө лшерінешаюкезіндегібулануғ акеткенысырап, коллекторлар мен топырақ қ абатынанкелетінсудың кө лемінебайланысты, зерттелетінжерлердің ауаландыруаймағ ындағ ы (есептеуаралығ ындағ ы) топырақ тың ластанудең гейінсипаттайтынэкологиялық коэффиценттердіанық таутө мендегі 1-кестеде келтірілген. Бұ лкестедекө рсетілгенмә ліметтертұ здың химиялық қ ұ рамына (хлорлы-сульфатты, сульфатты-содалы, содалыт. б. ) тікелейбайланысты, ерітіндідегісудың мү мкінминералдылығ ын, шаюкезіндегіығ ысқ антұ здар мен топырақ қ абатындаболатынбулану, ысыраптардың мө лшерінесепкеалады.

Ең маң ыздысытопырақ тың сулы-физикалық қ асиетітұ зданудың дә режесі мен тұ здың қ ұ рамынасай, тұ здышаюдың механизмінеқ ұ рылғ антехнологиялық ү лгібойыншатұ щыландырудың тиімдіэкологиялық коэффиценттеріанық талады.

1-кесте. Ауаландыруаймағ ындағ ытопырақ тың ластанудең гейінсипаттайтынэкологиялық коэффициенттер.

№	Кө рсеткіштер	Топырақ тың тұ зданудә режелері
№	Кө рсеткіштер	ә лсіз	орташа	кү шті
	Ауданы, ω нт, га
	Кеуектілік, ү леспен	0, 45	0, 47	0, 49
	Бастапқ ыминералдылық, г/л	4, 5	4, 6	4, 7
	Топырақ тың тығ ыздығ ы, γ, т/м3	1, 4	1, 42	1, 45
	Бастапқ ытұ здану, Sо, %	0, 35	0, 56	0, 68
	Қ алдық тұ зSқ =Sб-Sш, т/га
	Ызасуыдең гейі, м	3, 2	3, 3	3, 5
	Ызасуыдең гейіндегісудың кө лемі, Wысд, м³ /га
	Шаюмө лшері нетто, Nнт, м³ /га
	Шаюмө лшері брутто, Nбр, м³ /га
	Ыза су дең гейіндегітұ здың мө лшеріSысд, кг/га
	Ерітіндідегімү мкінболатынминералдылығ ы См=Sысд+∆ S/Wысд+Nбр, г/л	3, 9	4, 7	4, 6
	Каналданкелетін су Q, м³ /тә у	0, 18	0, 22	0, 26
	Шаюұ зақ тығ ы. tұ з=Nнтω нт /86400η Q, тә улік
	Шаюкезіндетасмалданатынсудың кө леміVт=Nнт. ω н/86400. Q. t, ү леспен	0, 82	0, 82	0, 83
	Жауын-шашын Р, м³ /га
	Топырақ қ абатынасің ірілген су Wқ, м³ /га
	Шаюкезіндегібулануғ акеткенысырап, Ео, м³ /га
	Коллектор, топырақ қ абатынанкелетінсудың кө лемі, qк=(Nнт+Р-Wқ -Е0) /Nбр	0, 11	0, 23	0, 25
	Тұ здың қ ұ рамы–х – с (хлорлы-сульфатты)	х-с	х-с	х-с
	Экологиялық коэффициент Эк=1-exp(Cм. Vт. qk)	0, 3	0, 59	0, 64
	Экологиялық қ ауіптілікдң гейі	Қ ауіпті емес	Қ алыпты қ ауіпті	Қ ауіпті

Біздің зерттеулеріміздің нә тижесінде [1-2] алынғ ан кө рсеткіштер, басқ а ғ алымдардың ең бектерінен [3] айырмашылығ ы – тұ зданғ ан жерлердің ауданы салыстырмалы тұ рғ ыда, сондай-ақ, ә р тү рлі тұ здану дә режесі, тұ здың химиялық қ ұ рамы (хлорлы-сульфатты) ө згеріп, шаю технологиясының механизміне сай есептелінді. Зерттеумә ліметтеріменқ олданылғ анформулалар, топырақ тың капиллярлық тү тікшелеріменқ озғ алысындә лсипаттайтын, ызасуытерең дігінесә йкестұ здышаютехнологиясынтиімдіпайдалануғ амү мкіндіктуады. Топырақ тың тұ зданудә режелері мен ондағ ытұ здардың химиялық қ ұ рамынасә йкесэкологиялық қ ауіптілікдең гейлеріанық талды[4-5].

Ә сіресетопырақ тың ауаландыруаймағ ы (2-3 м) бойыншаө сімдіктамырыжайылғ ан (есептеу қ абатын-1 м) қ абатқ абайланысты, кеуектілікең тө менгіылғ алсыйымдылығ ынасә йкес, топырақ тың толық қ анығ уынадейінгі (Wқ ) ылғ алдылығ ындағ ыжылдамдық ты (Vқ )ескеріп, шаютехнологиясынаберілгенү лгідегікө лемде 5000-9500 м³ /га. Каналданкелген су (Q=0, 1-0, 4 м³ /с) мен шаюуақ ытынабайланыстыанық тадық. Бұ данбілетініміз – тә жірибежү ргізілгенненкейін, топырақ тың ауаландыруаймағ ындағ ы (2-3м) есептеуқ абатынасің ірілгеннақ тысудың кө лемін, қ аншалық тыдең гейдетопырақ тұ здануү рдіснежақ ын, яғ ниэкологиялық –мелиоративтікжұ мыстардың қ андайтиімдітә сілдерінқ олдануғ атолық мү мкіндіктуады.

12 Следующая ⇒