РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТ, УМОВИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Об'єкт і предмет досліджень
Об'єктом досліджень є процес управління якістю поливної води на Інгулецькому зрошуваному масиві при різних умовах її формування. Зрошувальна вода формується на басейновому рівні (складна водогосподарська система) та на рівні управління роботою ГНС. В такій постановці питання регулювання якості поливної води на Інгулецькій зрошувальній системі раніше не вивчалося і є новим.
Інгулецька вода використовується для поливу земель на території Миколаївської і Херсонської областей та 3 тис. га. локальних зрошуваних ділянок Херсонської області. Зі сходу територія обмежена р. Інгулець, з півдня - сходу - р. Дніпро, з півдня - Дніпровським лиманом, із заходу - Бузьким лиманом і р. Інгул. Межиріччя Інгулець - Південний Буг від м. Снігурівка до смт. Жовтневе перетинає Інгулецький магістральний канал.
Територія між Дніпром та Південним Бугом являє собою майже горизонтальну степову рівнину зі слабко розвинутою гідрографічною мережею ?91?. Балки зустрічаються рідко, вони неглибокі, особливо у верхів'ях. Водорозподільні плато спускаються до них поступово. Ярів мало, в основному, вони невеликих розмірів. У гирлах ярів та балок розміщуються конуси виносу, які сформували пролювіальні тераси ?128?. Крім балок та ярів, формами рельєфу на масиві є поди розміром від сотень метрів до декількох кілометрів та глибиною від 1-1,5 до 3-3,5 м. Територія відноситься до південного степу України, де у грунтово-геоботанічному відношенні досить чітко виділяються дві самостійні підзони - південного степу з чорноземами південними та сухого степу з темно-каштановими, а місцями й каштановими грунтами [134, 188]. Зрошуваний масив займає площу 122077 га., з них 103313 га. - на території Миколаївської і 18764 га. - Херсонської області. До складу масиву входять три зрошувальні системи: Інгулецька (61431 га.), Спаська (10351 га.) і Явкінська (50295 га), які забезпечуються водою одним Інгулецьким магістральним каналом (ІМК).
У голові ІМК на березі р. Інгулець розташована водозабірна споруда з двома головними насосними станціями (Інгулецька та Явкінська), що подають зрошувальну воду до масиву. Висота підняття води становить близько 60 м. [99].
Інгулецька головна насосна станція (ІГНС) обладнана сьома вертикальними відцентровими насосами 52 В - 17110 з витратою по 5,5 м3/с. Загальна потужність насосної станції 33,6 тис. кВт. Двома трубопроводами діаметром по 2800 мм. і довжиною близько 600 м вода подається до Інгулецького магістрального каналу.
Явкінська головна насосна станція (ЯГНС) розташована поряд з Інгулецькою головною насосною станцією, але вище за течією р. Інгулець. Вона обладнана п'ятьма вертикальними відцентровими насосами 1200 В - 6,3/63/52 В з витратою кожного 5,2 м3/с. Загальна потужність Явкінської ГНС складає 26,0 тис. кВт. Вода від насосної станції до магістрального каналу подається двома нитками трубопроводів діаметром 2500 мм, довжиною 750 м.
ІГНС та ЯГНС подають воду до одного магістрального каналу, їх витрати поєднуються. Тому при вивчені режиму роботи насосних станцій та динаміки якості поливної води витрати до магістрального каналу визначаються як витрати головних насосних станцій (ГНС). Мережею розподільчих і господарських каналів вода надається споживачам. Довжина міжгосподарських та ділянкових каналів складає 1857 км [142]. Основний спосіб поливу сільськогосподарських культур - дощування, яким зрошується близько 92% території Інгулецького масиву. Коефіцієнт корисної дії системи каналів досягає 0,71, гідромодуль доведений до 0,34 л/с на 1 га.
Крім подачі води на зрошувані землі, на масиві за допомогою мережі каналів заповнюються водойми, що побудовані для водопостачання та обводнення підлеглої території. Основним накопичувачем є Жовтневе водосховище з регулюючою ємністю 25 млн. м3. Воно знаходиться у хвостовій частині Інгулецької зрошувальної системи і є джерелом для водопостачання м. Миколаєва.
ІЗМ розташований у західній частині степової атлантико-континентальній кліматичній області [8]. Річна сума сонячної радіації 110-120 ккал/см2 [194]. Негативний радіаційний баланс у грудні та січні [170]. Витрати тепла на випаровування складають 50-60% від радіаційного балансу.
Середньорічна сума атмосферних опадів змінюється від 439 мм на північному заході до 400 мм на південному сході [99]. Більша частина опадів випадає в теплий період року, максимальна кількість - у червні, мінімальна - у січні та лютому [99, 194]. З березня по червень кількість опадів поступово збільшується. Випаровування взимку складає 10-40 мм/сезон, влітку воно практично відсутнє із-за низьких запасів вологи у грунті на початку літа. Кожний 2-й або 3-й рік зазвичай посушливий. Один раз за 5 років випадає менше 300 мм опадів. Дуже сильні посухи спостерігаються 1-2 рази на 10 років, відмічаються роки, коли за вегетаційний період випадає менше 50% опадів від середньої багаторічної кількості [170], а середня температура перевищує багаторічну на 3-4 0С.
Снігове покриття нестійке. Його висота в середньому не перевищує 10-12 см. Особливості зими - сильні відлиги [8], коли в середині зими снігове покриття руйнується, а іноді й повністю сходить. При цьому запаси ґрунтової вологи зменшуються, що при недостатності опадів сприяє розвитку посух. Часто після відлиг спостерігається різке похолодання та ожеледь, що призводить до створення льодової корки і вимерзання озимих сільськогосподарських культур.
Перехід добової температури через 0 0С спостерігається в кінці лютого. Найтепліший місяць року - липень. Середня температура досягає 22 0С, максимальна денна - близько 40 0С. Осіннє-зимовий перехід добової температури через 00С - на початку грудня. Особливістю осені є "повернення тепла". Тоді територію Інгулецького зрошуваного масиву захвачує західна окраїна стійкого антициклону, у вересні-жовтні на 1-2 тижня температура збільшується і встановлюється тепла сонячна погода, що суттєво впливає на розвиток озимих зе