ВНУТРИГОДОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД ОРОШАЕМОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ КАРАКАЛПАКСТАН ВПРЕДЕЛАХ АДМИНИСТРАТИВНЫХ РАЙОНОВ

268 УДК:631.587(575.1) ВНУТРИГОДОВЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД ОРОШАЕМОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ КАРАКАЛПАКСТАН ВПРЕДЕЛАХ АДМИНИСТРАТИВНЫХ РАЙОНОВ Чембарисов Э.И. доктор географических наук, профессор Научно-исследовательский институт ирригации и водных проблем г. Ташкент, Узбекистан Баллиев А.И. доктор философии по географическим наукам (PhD), Международный центр стратегических разработки исследований в области продовольствия и сельского хозяйства при Министерстве сельского хозяйства Республики Узбекистан I-SCAD DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17392996 Аннотация: В статье представлены характеристики уровня залегания, минерализации и химического состава грунтовых вод орошаемой зоны Республики Каракалпакстан. Приведен анализ многолетнего изменения этих характеристик и их распределения по отдельно выделенным районам. Ключевые слова: орошаемая зона, Республика Каракалпакстан, уровень залегания грунтовых вод, минерализация, химический состав. Введение: дельта Амударьи на территории Каракалпакии сложена многими видами и типами отложений мелового, третичного и четвертичного периодов. Меловые отложения имеют место на правом берегу реки. Третичные отложения встречаются у Туямуюна, Кызылкума, Устюрта и в других районах в виде отложений красных и красно-желтых глин. Четвертичные отложения широко распространены повсеместно на территории современной и формирующейся дельты р. Амударьи и состоят из песков, супесей, суглинков и глин, приносимых водой. Эти отложения имеют сравнительно хорошую водопроницаемость, неустойчивость к процессам размыва, рыхлую структуру. Четвертичные отложения являются объектом мелиорации, в них формируются грунтовые воды и их режим [1-5]. Сложность геологического строения дельты р. Амударьи, наличие и хозяйственное использование орошаемых земель в дельте обуславливают особенности ее гидрогеологических условий и формирования режима грунтовых вод. В плане проведения гидроэкологического мониторинга большой практический интерес вызывает анализ минерализации и состояния уровня грунтовых вод за многолетний период. Анализ имеющихся данных о гидрогеолого-мелиоративной обстановке показал, что на орошаемых землях высокие уровни грунтовых вод наблюдаются в марте и апреле, в период интенсивных промывных поливов, по окончании промывок происходит некоторое падение уровня [2]. По условиям формирования грунтовых вод низовья р. Амударьи отличаются от остальных оазисов Узбекистана тем, что главная речная артерия здесь проходит по командным отметкам территории, формируя потоки грунтовых вод, движущиеся от реки вглубь оазиса [1, 3]. Основное содержание. На орошаемой площади размером 515,3 тыс. га территории с грунтовыми водами на глубине 0–1 м занимают 7,8 тыс. га, 1,0–1,5 м – 48,9 тыс. га, 1,5–2,0 м 269 – 268,6 тыс. га, 2–3 м – 120,9 тыс. га, 3–5 м – 66,9 тыс. га, более 5 м – 2,21 тыс. га. Минерализация грунтовых вод изменяется следующим образом: участки с минерализацией грунтовых вод 0–1 г/л занимают 2,7 тыс. га, 1–3 г/л – 433,7 тыс. га, 3–5 г/л – 72,8 тыс. га, 5–10 г/л – 6,0 тыс. га и более 10 г/л – 0,3 тыс. га. Грунтовые воды, насыщающие толщу дельтовых отложений и почти лишенные общего стока, образуют обширный бассейн с неоднородными гидрогеологическими условиями. Неоднородность выражается в различии глубины залегания грунтовых вод, их минерализации, условий местного стока и зависит от питания, рельефа и литологического строения пород. В формировании подземных вод дельты основную роль играют сама река и ее притоки. Атмосферные осадки в питании грунтовых вод заметную долю составляют только весной на участках неглубокого залегания. Грунтовые воды расходуются преимущественно на испарение. Подземный сток имеет подчиненное значение, находясь в зависимости от местных литолого-геоморфологических условий. Участки более или менее хорошо выраженного местного подземного стока расположены у реки и ее притоков. Периферические части дельты, вблизи Устюрта на западе и в Тахтакупырском районе на востоке, характеризуются обычно глубоким (ниже 10 м) залеганием грунтовых вод; испарение крайне ослаблено. В пределах площадей вблизи Аральского моря, характеризующихся обилием часто меняющихся протоков реки, разливами и озерами, грунтовые воды залегают неглубоко (обычно не глубже 3 м). Местный подземный сток в этих частях дельты заметно выражен вдоль действующих русел (река и ее протоки), играющих роль источников питания грунтовых вод. Подземный сток, направляющийся от русел вглубь береговой полосы, быстро затухает (у протоков – на расстоянии нескольких сотен метров, а у глав-ного русла реки – на расстоянии 1–2 км), так как в большинстве случаев он осуществляется при неглубоком залегании грунтовых вод, которые на пути стока в значительном количестве испаряются. Структура регионального баланса грунтовых вод всей дельты от Туямуюна до Арала (без учета орошения) характеризует бассейн как территорию естественного соленакопления (таблица 1). Минерализация грунтовых вод в зоне застоя пестрая, наблюдается неравномерное распределение солей, которое зависит в основном от наличия местного подземного стока [2]. Наименьшей минерализацией обладают грунтовые воды приречной полосы и участков, прилегающих к протокам. При этом превалирующее значение имеют гидрокарбонатно-сульфатные кальциевые, а в непосредственной близости к водотокам – гидрокарбонатные кальциевые воды. По мере возрастания общего содержания солей в во-де, что особенно резко выражено в средних частях межрусловых понижений, повышается содержание сульфатов и хлоридов, а в сильно минерализованных (40–60 г/л) водах превалируют хлориды. Из катионов преобладают натрий и магний. В вертикальном профиле минерализация грунтовых вод также изменчива. Их опресняют через местный подземный сток фильтрационные воды Амударьи и ее притоков. Наконец, соленосные, особенно третичные, породы коренного ложа обусловливают часто повышенную минерализацию грунтовых вод в нижней части водоносной толщи. Поэтому в одних случаях с глубиной наблюдается понижение минерализации, в других – повышение. 270 При рассмотрении условий залегания грунтовых вод нетрудно заметить особенность строения водоносной толщи дельтовых отложений. В теле дельты широко разви-ты песчаные образования русловых фаций. В результате блуждания реки и ее притоков русловые фации погребались под фациями разливов и озер, которые представлены слоистым комплексом супесей, суглинков и глин, содержащих прослои мелкозернистого пес-ка. Отложения русел в теле дельты имеют ярусное строение. В результате изменчивости направлений гидрографической сети на протяжении всей истории ее развития горизонтальные проекции древних погребенных и современных русел сложно пересекались. Русловые фации представляют большой интерес как участки возможных естественных коллекторов (в случае создания в них районного понижения зеркала грунтовых вод при помощи откачек из скважин). Эти участки наиболее благоприятны и для локализации подземного, хотя и слабого, стока. На территории бассейна выделяется согласно работам Н. Н. Ходжибаева [1] несколько групп потоков грунтовых вод: - группа потоков грунтовых вод левобережья Амударьи. Располагается в запад-ной части бассейна, на территории приаральской части дельты Амударьи. Границы ее на востоке и юго-востоке проходят по Амударье, на юге – по выходам коренных пород через выступ Назымхан до плато Аккелин, на западе – по чинку Устюрта, на северо-западе – по сороковой гидроизогипсе, являющейся границей описываемого потока и потока грунтовых вод со стороны оз. Судочье, на севере (условно) – по линии современной формирующейся дельты. Источники питания грунтовых вод – фильтрационные потери поверхностного стока и инфильтрация атмосферных осадков. На отдельных участках в старых руслах в отложениях мела и четвертичного возраста наблюдаются линзы пресных вод с минерализацией до 1 г/л. Минерализация грунтовых вод увеличивается от зоны питания (0,5 г/л) к зоне разгрузки (50– 60 г/л) (от пресных до горько-соленых); - группа потоков грунтовых вод современной Аральской дельты. Находится в северозападной части бассейна. На западе она ограничена Амударьей, на севере – современной формирующейся дельтой, на северо-востоке граница проходит вдоль юго-западного склона возвышенности Бельтау, на юго-востоке – по пескам Табакум. Источники питания грунтовых вод – фильтрационные воды временно и постоянно действующих водотоков и в некоторой степени – инфильтрация атмосферных осадков. Глубина залегания грунтовых вод колеблется от 1–5 до 10–20 м. Минерализация изменяется от 0,5 (в зоне питания) до 10–50 г/л (в зоне разгрузки). В районе группы потоков преобладает процесс вертикального водообмена. Территория, естественно, слабодренирована, а в нижней части, где испарение преобладает над стоком, не дренирована; - группа потоков грунтовых вод северных склонов гор Султануиздаг. Располагается в юго-восточной части описываемого бассейна. Источники питания грунтовых вод – поверхностные воды Амударьи, атмосферные осадки и перелив вод коренных отложений. Воды отличаются слабой минерализацией (от 0,5 до 1,5 г/л) в старых руслах Амударьи и повышенной (до 10–15 г/л) – на песчаной равнине. В зонах питания грунтовые воды залегают на отметках 95–105 м, в зонах разгрузки – 40 м. Направление движения потока – с юга на север и северо-восток. 271 Благодаря затрудненному подземному стоку, а также климатическим условиям района грунтовые воды расходуются в основном на испарение и транспирацию. Незначительное количество вод расходуется на подземный отток в сторону Сарыкамышской впадины. Несколько улучшен отток по руслам староречий. Минерализация грунтовых вод оазиса зависит от характера питания и расходования грунтовых вод и их связи с рекой. Минерализация – от 0,5 до 5 г/л и выше. Наименее минерализованные воды развиты вдоль Амударьинских староречий Дарьялыка и Даудана, наиболее минерализованные распространены главным образом за пределами оазиса. Это свидетельствует о существенном перемещении водных масс, а следовательно и солей, внутри дельты под действием естественных геологических факторов. Гидрохимический профиль на всей территории Присарыкамышской дельты имеет одну форму: некоторое повышенное значение минерализации у зеркала грунтовых вод, уменьшение ее в интервале 5–15–25 м и вновь увеличение с глубиной. По химическому составу грунтовые воды изменяются от гидрокарбонатно-сульфатных до хлоридно-сульфатных. Соотношение питания грунтовых вод с испарением определило особенности химического состава – интенсивное накопление в грунтовых водах оазиса хлоридов. Для территории бассейна характерно распространение грунтовых вод с глуби-ной залегания зеркала от 1–2 до 30 м. Наиболее близкое залегание уровня наблюдается в приамударьинской полосе; с удалением к ее периферии он погружается и в пустынной части дельты находится на глубине свыше 15 м. Разгрузка грунтовых вод в левобережье происходит за счет испарения, транспирации и подземного оттока в сторону Сарыкамышской котловины, частичная – путем выклинивания в районе озер юга Хорезма, на Акчадарьинской дельте – за счет испарения, транспирации и частично выклинивания в оз. Ащикуль. По данным мелиоративной службы Министерства сельского и водного хозяйства РУз, земли со средней и сильной степенью засоления в Республике Каракалпакстан составляли в разные годы от 40 до 50 % орошаемой территории, сильной – от 22,7 до 64,5 тыс. га, в Хорезме – от 12 до 39 тыс. га. Если такие земли оставить без промывки, то на них вообще невозможно получить урожай. Сезонное засоление зависит от глубины грунтовых вод, режима и технологии поливов в вегетацию хлопчатника. При недостатке подачи оросительной воды сверху и неудовлетворительном дренировании территорий к концу вегетации в верхнем корнеобитаемом слое накапливаются соли. Засоление – результат неоптимального управления водными ресурсами, вследствие которого имеются значительные потери урожая хлопчатника и других сельскохозяйственных культур. Неудовлетворительное водоотведение способствует застою грунтовых вод, но основная причина подъема уровня грунтовых вод – большие потери воды из каналов и на полях при поливах сельхозкультур. Согласно специалистам республиканской мелиоративной экспедиции, вся мелиоративная система орошаемой зоны Республики Каракалпакстан разделена на четыре части: 1) Южная мелиоративная система, 2) Амударьинская мелиоративная система, 3) Мелиоративная система левого берега Амударьи, 4) Мелиоративная система первого берега Амударьи. 272 В состав Южной мелиоративный системы входят Турткульский, Элликалинский, Берунийский административные районы. Величина орошаемой площади в эти районах равна 100,18 тыс. га, при этом эти земли, в основном, орошаются Пахта-арна, Амиробод, Бог-яб, Казах-яб каналами. В состав Амударьинская мелиоративная система входят Амударьинский административные район. Величина орошаемой площади в эти районах равна 39,52 тыс. га, при этом эти земли, в основном, орошаются Назархан-арна, Кипчак-арна каналами. В состав Мелиоративная система левого берега Амударьи входят Ходжейлийнский, Тахиаташский, Шуманайский, Канлыкульский, Кунградский, Муйнакский административные районы. Величина орошаемой площади в эти районах равна 162,76 тыс. га, при этом эти земли, в основном, орошаются Суенли, Таш-яб, Жабыл-Кенегес, Шуманайжап, Лахали, Раушан алимабад, Кундызлы, Таллык, Казахдарья каналами. В состав Мелиоративная система правого берега Амударьи входят Нукуский, Кегейлиский, Бозатауский, Чимбайский, Караузякский, Тахтакупырский административные районы. Величина орошаемой площади в эти районах равна 212,36 тыс. га, при этом эти земли, в основном, орошаются Таш-арна, Кердер Карасыйрак, Кок-озек, Абат-жап, Май-жап, Есим-озек, Марка, Кууаныш-жарма, Р-12 каналами. Средний уровень грунтовых вод орошаемой зоны по Республике Каракалпакстан в пределах административных районов за 2019-2023 гг. приведен в таблице 2. Видно, что в пределах мелиоративных систем средний годовой уровень грунтовых вод изменяется от 175 до 533 см. Таблица 2 Внутригодовые изменения уровня грунтовых вод орошаемой зоны административных районов Республики Каракалпакстан за 2019-2023 гг. Районы месяцы Ср. год I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Южная мелиоративная система Турткульский 254 247 245 181 185 189 184 185 197 214 231 251 214 Элликалинский 313 309 255 237 239 244 247 260 280 294 307 320 276 Берунийский 226 220 151 148 161 171 167 171 185 203 223 233 188 Амударьинская мелиоративная система Амударьинская 219 213 155 160 181 187 165 159 168 192 218 229 187 Мелиоративная система левого берега Амударьи Ходжейлийнский 206 203 149 158 180 184 176 180 200 229 246 242 196 Тахиаташский 184 166 131 152 172 178 164 163 177 194 211 211 175 Шуманайский 280 274 248 240 241 254 265 270 275 285 296 298 269 Канлыкульский 257 254 223 209 216 213 213 216 227 242 258 265 233 Кунградский 311 306 283 278 279 279 283 285 296 301 315 327 295 Муйнакский 539 555 532 532 532 532 532 527 525 530 531 526 533 Мелиоративная система первого берега Амударьи Нукуский 251 250 218 206 202 207 217 218 199 221 245 255 224 Кегейлиский 257 244 195 194 195 213 222 228 240 258 272 281 233 Бозатауский 377 376 372 367 369 359 369 373 372 388 396 402 377 Чимбайский 308 299 258 261 261 274 285 294 312 330 338 338 297 273 Караузякский 280 275 241 242 245 250 253 258 272 285 302 312 268 Тахтакупырский 336 328 315 319 319 322 322 333 345 353 361 364 335 Выводы. Анализ имеющихся данных о гидрогеолого-мелиоративной обстановке в орошаемой зоне Республики Каракалпакстан показал, что на орошаемых землях вы-сокие уровни грунтовых вод наблюдаются в марте и апреле, в период интенсивных промывных поливов, по окончании промывов происходит некоторое падение уровня. На орошаемой площади размером 515,3 тыс. га участки с грунтовыми водами на глубине 0–1 м занимают 7,8 тыс. га, 1,0–1,5 м – 48,9 тыс. га, 1,5–2,0 м – 268,6 тыс. га, 2–3 м – 120,9 тыс. га, 3–5 м – 66,9 тыс. га, более 5 м – 2,21 тыс. га. Территории с минерализацией грунтовых вод 0–1 г/л занимают 2,7 тыс. га, 1–3 г/л – 433,5 тыс. га, 3–5 г/л – 72,8 тыс. га, 5–10 г/л – 6,0 тыс. га и более 10 г/л – 0,3 тыс. га. В результате проведенного анализа выявлено, что с 1980 по 2011 г. глубина грунтовых вод колебалась в пределах 210–180 см, а в маловодные 2000, 2001 гг. уровень грунтовых вод опустился до 350–360 см. За прошедшие годы наблюдалась общая тенденция к понижению уровня грунтовых вод. Наименьшей минерализацией обладают грунтовые воды приречной полосы и участков, прилегающих к протокам. По мере возрастания общего содержания солей в воде повышается содержание сульфатов и хлоридов, из катионов преобладают натрий и магний. Рассмотренные выше закономерности составляют теоретическую основу для прогнозов вторичного засоления почв и грунтов при длительном орошении. Было выявлено, что в настоящее время преобладает хлоридно-сульфатный тип вторичного засоления. При длительной эксплуатации оросительных систем и отмывке хлористых и сульфатных солей происходит уменьшение минерализации грунтовых вод, они метаморфизуются в обратном направлении. Список использованных источников: 1. Ходжибаев, Н. Н. Естественные потоки грунтовых вод Узбекистана /– (Гидрогеология и инженерная геология аридной зоны СССР. Вып. 7). – Ташкент: Фан, 1970. – 174 с. 2. Чембарисов Э.И., Баллиев А.И. Обобщенные характеристики грунтовых вод орошаемой территории республики Каракалпакстан/ Материалы международной научно-практической конференции «Основные направления гидрологических исследований в условиях изменения климата». -Ташкент, 2025.- С.120-123 3. Чембарисов Э.И., Баллиев А.И. Гидрогеологические характеристики грунтовых вод орошаемой зоны республики Каракалпакстан// Международная научно-практическая конференция «Развитие науки, образования и технологий в современной России» М.: ЦПНП, 2025. -С.129-133. 4. Чембарисов Э.И., Баллиев А.И. Общая характеристика залегания грунтовых вод орошаемой зоны Республики Каракалпакстан// Вестник мелиоративной науки. - Коломна, 2025. №2. - С. 42-51. 5. Чембарисов Э.И., Хожамуратова Р.Т., Садиев У.А., Баллиев А.И., Реймова Г.Б. Особенности гидрологического и мелиоративного мониторинга орошаемой территории Республики Каракалпакстан(монография). -Ташкент: “Lesson press” 2022. -176 с.