Влияние орошения на сток рек и его внутригодовое распределение

Орошение и обеспечивающие его инженерно-технические мероприятия оказывают существенное влияние на гидрологический режим рек и водные ресурсы регионов. Создание крупных орошаемых массивов в аридных районах приводит к частичному изменению климата территории и перераспределению во времени и пространстве многих элементов водного, теплового балансов, продуктивного и непродуктивного испарения, склонового стока, температуры и влажности воздуха и др., которые происходят не только в пределах орошаемого массива, но и на прилегающих территориях. Все эти процессы в той или иной степени находят отражение в изменении различных характеристик стока, величина которого зависит от масштабов орошаемого земледелия, типов оросительных систем, объемов полного и безвозвратного водопотребления на нужды орошения, местных физико-географических условий. Для малых рек возможен полный разбор воды из русла реки, однако большая часть воды обычно в результате фильтрации из каналов и в виде возвратных вод с орошаемых полей идет на пополнение естественных запасов грунтовых вод, дренируемых более крупными реками.

Для крупных рек изменение стока в результате орошения определяется изменением суммарного испарения в бассейне, которое состоит из испарения на орошаемых землях и непродуктивного испарения на прилегающих территориях.

В 70−80-е годы XX в. в ГГИ и ряде других организаций были выполнены комплексные исследования влияния орошаемого земледелия на водные ресурсы, гидрологический режим и качество речных вод. Эти исследования включали в себя экспериментальное изучение водного, теплового и солевого балансов орошаемых земель в различных районах традиционного и перспективного орошения (Заволжье, Северный Кавказ, Закавказье, Средняя Азия и Казахстан), а также анализ многолетних колебаний характеристик речного стока, метеорологических факторов в связи с развитием орошаемого земледелия в бассейнах практически всех крупных рек СССР [25].

Разработанные в ГТИ схемы расчета были использованы для оценки влияния орошения на сток Дона, Днепра, Днестра, Урала, Оки и других рек. В 1980 г. уменьшение годового стока рек в устьях в результате орошения составило от 5% для Волги до 34% для Кубани [28]. Для больших бассейнов, расположенных в зоне традиционного орошения (Амударья, Сырдарья, Кура, Терек и др.), рост безвозвратных потерь воды на орошаемых землях до определенного предела может компенсироваться снижением непродуктивного испарения в бассейне. В дальнейшем рост орошаемых площадей может привести к значительному уменьшению стока рек.

Развитие орошения, оказывая большое влияние на годовой сток рек, сказывается и на его внутригодовом распределении, меженном стоке, минимальных и максимальных расходах воды. Степень влияния орошения на внутригодовое распределение стока зависит не столько от объема годовых изъятий воды, сколько от распределения их внутри года. Немаловажное значение имеет и водность года. По данным Е. А. Леонова [28], для горных рек Кавказа и Средней Азии в результате наибольших водозаборов на орошение в летнее время уменьшается относительная величина стока за вегетационный период и несколько увеличивается осенью и зимой, когда водозаборы наименьшие и наблюдается интенсивный приток воды с орошаемых массивов в гидрографическую сеть. При этом в многоводные годы изменения незначительны, в очень маловодные годы режим стока изменяется полностью. Максимальные расходы воды при интенсивном развитии орошаемого земледелия обычно уменьшаются, однако в случае катастрофических паводков максимумы могут возрасти благодаря повышенному дождевому стоку с орошаемых полей во время интенсивных ливней.