Салыбаев сатыбалды жапарбекұлы суармалы геоэкожүйедегі жылу мен ылғал тасымалдауды модельдеу



жүктеу 308.25 Kb.
Дата12.04.2019
өлшемі308.25 Kb.
түріАвтореферат

ӘОЖ 577.4:631.423: 630.551

Қолжазба құқығында


САЛЫБАЕВ САТЫБАЛДЫ ЖАПАРБЕКҰЛЫ
Суармалы геоэкожүйедегі жылу мен ылғал

тасымалдауды модельдеу

25.00.36-Геоэкология


Техника ғылымдарының кандитаты ғылыми

дәрежесін алу үшін дайындаған диссертацияның


АВТОРЕФЕРАТЫ

Қазақстан Республикасы

Тараз, 2009
Жұмыс М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университетінде орындалған.

Ғылыми жетекшілері: техника ғылымдарының докторы

Сейітқазиев Ә.С.

физика-математика ғылымдарының докторы

Бакирбаев Б.Б.

Ресми оппоненттер: техника ғылымдарының докторы

Бекбаев Р.Қ.

техника ғылымдарының кандидаты

Сатаев Б.О.

Жетекші ұйым: М.Әуезов атындағы

Оңтүстік-Қазақстан мемлекеттік университеті
Диссертацияны қорғау 2009 жылы « 25 » желтоқсанда сағат___ М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті жанындағы Д.14.13.02 диссертациялық кеңесінде өтеді.

Мекен-жайы: 080012, Тараз қаласы, Төле би көшесі, 60


Диссертациямен М.Х.Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университетінің кітапханасында танысуға болады.


Автореферат 2009 жылдың « 23 » қарашада таратылды.

Диссертациялық кеңестің Ғалым хатшысы М.Сахы

КІРІСПЕ

Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Қазіргі суармалы геоэкожүйелерге әсер ететін антропогендік ықпалдардың ауыл шаруашылық өндірісіндегі қарқынды өсуі, әсіресе, Жамбыл облысындағы жарамсызданған, ластанған және тұзданған суармалы жерлердегі (110 мың га) топырақтардың генетикалық қабаттарында қарашірік қорының төмендеп (0,5-1,0%), құнарсызданып, экологиялық күйінің нашарлауына әкелді. Жер асты суларының көтерілуі салдарынан егіс танаптарында, жергілікті геоландшафта, қашыртқы каналдардан шыққан ағытылған сулар мөлшерден тыс көлемде ұлғайып, топырақ пен өсімдіктің тозып экологиялық жарамсыздану жағдайына жеткізді.

Геоэкожүйелік тәжірибелерде болжамданған физикалық-математикалық модельдер негізінде сулы-тұзды, жылудың алмасу қозғалыстарының зерттеулері кеңінен таралған, мұнда ыза суларының орналасу деңгейлеріндегі өзгерістерді анықтауға және тұздың ығысу концентрацияларын бөлуге мүмкіндік береді. Ал геоэкожүйеде «Топырақ-өсімдік-атмосфера» жүйесіндегі топырақта ылғалдың, жылудың және қоректік заттардың тасымалдану құбылыстары аз зерттелген.

Сондықтан, бір жағынан, геоэкожүйеде гидродинамикалық және физика-химиялық құбылыстардың, сұйықтың қалыптаспаған қозғалысы кезінде, қанықпаған-қаныққан топырақ қабаттарында судың (ылғалдың) тасымалының зерттелуі, сүзілу заңдылықтары мен олардың экологиялық-математикалық модельдерін жасау қажеттілігі туындайды.

Жамбыл облысындағы сұрғылтты тұзданған жер асты сулары 2-3м аралыққа орналасқан топырақтың генетикалық қабаттарындағы ылғалдылық сыйымдылықтары мен кеуектілігіне, су өткізгіштік қабілеттілігіне сәйкес, ылғалдылықтың қанықпаған-қаныққан күйіндегі топырақтың экологиялық жағдайдағы құнарлылығын арттырып, өнімділікті жақсарту шараларын шешуге мүмкіндік беретін және жоғарыдағы көрсеткіштерді анықтайтын экологиялық-математикалық және физикалық модельдер қарастырылған.



Жұмыстың өзектілігі. Тәжірибелік мәліметтерде көрсетілгендей, ғылымда топырақ ылғалдылығы жайлы екі түрлі негізгі бағыт бар. Бірінші - өсімдікті ылғалмен қамтамасыздандыру,мұнда қарастырылатындар: топырақтың суды ұстап тұру қабілеті; термодинамикалық тепе-теңдік бұзылу жағдайлары және топырақтағы ылғал алмасу. Екіншісі- топырақтың технологиялық қасиеттері, электролит ерітіндісі қоршаған орта, топырақ бөліктерінің өзара әсерінің қарқындылығы мен сипаты.

Ылғалдылықтың қозғалу заңдылықтары жылу мен гравитациялық кеңістік (тартылыс күші) әсерлерімен жүргізілгенде құрылымы бұзылған, шамалы нығыздалған топырақтарда зерттеледі. Сонымен қатар, топырақтардағы ылғалдылықтың тасымалдануы, олардағы топырақ төсеніші ыза суы деңгейінен жоғары орналасқан жағдайда әр түрлі ылғалдылыққа және оларға сәйкес әр түрлі капилляр әлеуеті дәл келеді. Топырақтағы ылғал және жылу алмасу атмосфераға қарағанда әлдеқайда күрделі.

Топырақтағы жылу ағыны төмендегідей заңдылықтарға сәйкес қабілеттіліктерді сипаттайды: топырақтардың жылу өткізгіштігі, жылу сыйымдылығы, температура өткізгіштігі.

Топырақтағы ылғал тасымалдау оның ылғалдылығына тікелей байланысты. Қанықпаған топырақтағы ылғал тасымалдауды сипаттау өте күрделі, себебі су буының тасымалдануы және су мен су буының аралығындағы өту кезеңін міндетті түрде ескеруді қажет етеді. Қанықпаған топырақтағы су ағыны Дарси формуласымен түсіндіріледі. Ал өсімдік тамыры жайылған аймаққа ылғалдың тасымалдануы архитектониканы сипаттайды, тамырлардың суды сіңіру механизмі (тетігі) физикалық тұрғыда жүргізіледі. Қазіргі уақытта, бұл құбылыстарды қанағаттандыратын теория жоқ. Нақты мәселені шешудің әр түрлі пайдаланатын жартылай эмпирикалық формула түріндегі тәсілдері кездеседі (Feddes R.A, Вresler E., Neuman G.P., Бихле З.Н., Moлдау X.A., Росс Ю.К., Будаговский А.И., Лозинская Е.А. және т.б)

Геоэкожүйеде көптеген теңдеулер, әсіресе, берілген бастапқы және шектік шарттары бойынша қанықпаған-қаныққан аймақтарында ылғал тасымалдауды сипаттайтын бір өлшемді ағынның теңдеулер жүйесінің болмауына байланысты, экологиялық жағдайларды ескеретін С.Ф.Аверьянов, И.С.Пашковскийдің формулалары қолданылды. Сонымен қатар, әр түрлі ылғал сыйымдылықтары, топырақтың механикалық құрамына сәйкес, сулы-физикалық қасиеттерімен жылу өткізгіштік қабілеттіліктері айқындалды.

Геоэкожүйедегі ластанған топырақтың сулы-физикалық қасиеттерін жүйелі түрде талдап,олардың топырақ құнарлылығын арттыруға ықпал ететін әсерін, экологиялық-мелиоративтік тұрғыда зерттеп, сұрғылтты топырақтың қанықпаған – қанықққан күйіндегі тәжірибелік алынған мәліметтері негізінде бағдарлама құрып, экологиялық-математикалық, физикалық модельдер құрастырылуы, экожүйедегі жарамсызданған топырақтардағы мәселелерді шешудегі өзектілікті көрсетеді.



Жұмыстың мақсаты. Геожүйелердегі тұзданған топырақтардың қаныққан және қанықпаған күйіндегі ылғал және жылу өткізгіштік қасиеттеріне байланысты, экологиялық – математикалық модельдеудің технологиялық әдістерін қарастыру.

Мақсатқа жету үшін төмендегідей мәселелерді шешу қарастырылды:



  • геоэкожүйедегі сұрғылтты тұзданған топырақтардың қаныққан және қанықпаған күйіндегі ылғалдылық көрсеткіштерін анықтау;

  • сұрғылтты топырақтардың жылу өткізгіштік қасиеттерін зертханалық және далалық жағдайда анықтау;

  • ылғал, тұз және жылу тасымалының экологиялық модельдерін құрастыру;

  • тұзданған топырақтардың экологиялық күйін зерттеп, ылғал мен жылу тасымалының тиімді технологиялық әдістемесін жасау;

  • геоэкожүйедегі тұзданған топырақтардың экологиялық және экономикалық жағдайын негіздеу.

Жұмыстың идеясы. Геоэкожүйедегі тұзданған, ластанған,жарамсызданған топырақтардың қаныққан және қанықпаған күйіндегі ылғал мен жылу тасымалының мәліметтері нәтижесінде экологиялық көрсеткіштердің болжамдық есептеулері негізінде экологиялық-математикалық модельдерін құрастырудың технологиялық әдістемесін жасау.

Зерттеу нысаны. Жамбыл облысы, Байзақ ауданы жерлеріндегі тұзданған, жарамсызданған сұрғылтты топырақтары .

Зерттеу әдістері. Тұзданған, ластанған топырақтарды зертханалық , далалық (монолиттік) зерттеулер әдістерімен, топырақтың қаныққан және қанықпаған күйіндегі ылғал және жылу тасымалын анықтауда экологиялық- математикалық, физикалық модельдері пайдаланылды.

Жұмыстың ғылыми жаңалықтары:

  • геоэкожүйедегі тұзданған топырақтардың қанықпаған және қаныққан күйіндегі ылғал тасымалдануының экологиялық-математикалық модельдері құрастырылды;

  • сұрғылтты топырақтардың жылу өткізгіштік қасиеттеріне байланысты жылу тасымалданудың экологиялық-физикалық моделі құрастырылды;

  • тұзданған топырақтардың экологиялық күйіне байланысты ылғал мен жылу тасымалы құбылысының технологиялық әдістемесі анықталды.

Қорғауға ұсынылатын тұжырымдар:

  • тұзданған топырақтарға пайдаланылған экологиялық- математикалық, физикалық модельдер;

  • жарамсызданған топырақтардың экологиялық жағдайына байланысты ылғал мен жылу тасымалы құбылысын анықтау технологиясы.

Диссертациялық ғылыми - зерттеу жұмыстарымен байланысы төмендегі бағдарлама бойынша «Ғылым қоры» Акционерлік қоғамымен «Қазақстан Республикасының агроклиматтық аймақтарын экологиялық-мелиоративтік бағалау ұсыныстары және тұзданған топырақтарды тұщыландырудың технологиясы мен техникалық құралдарын дайындау» тақырыпта жүргізілді.

Ғылыми жетістіктердің дәлдігі мен айқындылығы. Жарамсызданған, тұзданған сұрғылтты топырақтардың қанықпаған және қаныққан күйіндегі ылғалдылықтың, жылу тасымалының сулы-физикалық қасиеттері зертханалық, монолиттік тәжірибелерде анықталып, олардың теориялық негізделуі физикалық модельдер арқылы айқындалды.

Жұмыс нәтижелерінің іске асырылуы. Экологиялық-математикалық, физикалық модельдер жоғары оқу орындарының курстық, дипломдық жұмыстарында және ғылыми-зерттеу жұмыстарында, ЖШС мекемелерінде кеңінен қолданылды.

Жұмыстың іс-жүзіндегі құндылығы. Геоэкожүйедегі тұзданған, жарамсызданған топырақтардағы қанықпаған және қаныққан күйіндегі ылғал сыйымдылықтарына сәйкес, ылғал мен жылу тасымалының экологиялық-математикалық, физикалық модельдерін пайдаланудың технологиялық әдістемесі жасалынды. Сонымен қатар, гидрофизикалық теңдеулер көрсеткішін құрудағы кері есептерді шешу тәсілдері анықталды. Жергілікті жердің климат өзгергіштігін ескеріп, гидротермиялық коэффициенттер айқындалды.

Автордың жеке үлесі. Автор зерттеу мәліметтері негізінде геоэкожүйедегі сұрғылтты тұзданған топырақтардың сулы-физикалық, химиялық қасиеттеріне сүйеніп, қанықпаған-қаныққан күйіндегі ылғал мен жылу тасымалдануының экологиялық тиімді математикалық модельдерін құрастырудың технологиялық шешу әдістемесін ұсынады.

Жұмыстың жариялылығы. Жұмыстың нәтижелері 3 ғылыми Халықаралық ғылыми - тәжірибелік конференцияларында: «Топырақ қабатындағы жылу мен ылғал тасымалының шамасын анықтау әдістері» (Тараз, 2007, М.Х. Дулати атындағы ТарМУ), «Геоэкожүйедегі ыза суының булануының жылу мен ылғал тасымалдауға байланыстылығы» (Тараз, 2007, М.Х. Дулати атындағы ТарМУ), «Топырақтағы ауа, ылғал мен қорек аралық алмасулардың экологиялық өзара байланысы» (Тараз, 2008) баяндалған. Білімгерлердің курстық және дипломдық жұмыстарында пайдаланылды.

Жұмыстың нәтижелерінің басылымдарда шығарылуы. Жұмыстың ғылыми-тәжірибелік нәтижелері бойынша 10 ғылыми мақала жарияланды. Оның 6-ы ҚР БжҒМ Білім және ғылым саласындағы бақылау Комитеті ұсынған басылымдарында, 3-і халықаралық конференция материалдарында жарияланған.

Жұмыстың құрылымы мен көлемі. Диссертациялық жұмыс кіріспеден, 4 тараудан, қорытындыдан және 170 әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыстың жалпы көлемі 140 бет, оның ішінде 15 сурет, 15 кесте, 3 қосымша бар.
Негізгі бөлім

Кіріспеде сұрғылтты ластанған топырақтың экологиялық мәселелерінің қазіргі кезеңдегі жағдайына баға беру, тақырыптың өзектілігін негіздеу, жұмыстың мақсаты мен оны шешудегі қолданылған әдістемеліктері, ғылыми жаңалықтарының нәтижелері мен олардың құндылығы, қорғалатын негізгі қағидалары қарастырылған.



1 Геожүйедегі жарамсызданған топырақтардағы ылғал және жылу тасымалының экологиялық-математикалық модельдерін негіздеу қағидалары.

Бірінші тарауда геоэкожүйедегі топырақтардың сулы – тұзды алмасуларының қалыптасуы әр түрлі жағдайлардың жиынтығымен анықталады. Бұл жағдайларды ауаландыру аймағының топырақтарының қатысына қарай ішкі және сыртқы деп бөлуге болады. Зерттеу алқабындағы геоэкожүйелік ақпараттарға – экожүйе мен геожүйенің жоғарғы тізбекті деңгейлері, яғни тоғай, дала, жергілікті алқап сілемінен бастап биосфералық қабат толық кіреді.

Топырақтардың көлемдік ылғалдылығы - бұл мөлшерлі көрсеткіш, ол табиғат жағдайларында бірнеше пайыздан толық ылғал сыйымдылығына дейін өзгереді (45-50 %). Көлемдік ылғалдылық кеуекті ерітіндінің қысымына тәуелді, оған қоса, бұл функция P=0 болған кезде, яғни ылғал кері қысымды болғанда сызықсыз болады. Қысылған ауа болмаған кезде, сулы қабаттың қаныққан топырағының көлемдік ылғалдылығы қысым өзгерген сайын тұрақты болып қалады.

Температура ылғалдылыққа және ылғалдың қысымына, судың беттік керілуіне, капиллярлы-сіңірілген және ойыстық әсерлерге, кеуекті ерітіндінің тұтқырлығына әсер етеді; топырақтағы температураның градиенті кеуекті ерітіндіде ылғалдың термодиффузиясын тудырады.

Қысылған ауа, әдетте, сулы қабаттардың топырақтарында қанықпаған топырақтарды дымқылдағаннан кейін қалады. Қысылған ауа ауаландыру аймағында (қанықпаған топырақтарда), сондай-ақ сулы қабаттарында (жалған қаныққан топырақтарда) бар болуы мүмкін. Топырақтағы қысылған ауа: жеке көпіршіктерге ажыратылған және қысылған күйде топырақтың бөлшектерінің арасында орналасқан; атмосфералық ауамен байланысы жоқ; топырақтың қаңқасына ұқсас судың қозғалысына кедергі келтіреді; уақыт өте су ағынында ериді және температура мен қысымның өзгеру әсерінен өзінің көлемін ауыстырады; су ағынымен еркін және ерітілген күйінде тасымалданады. Топырақ кеуектерінде кездесетін қысылған ауаларды зерттеп білу, оның мөлшерін, ығысу деңгейін анықтау, топырақ құрамын экологиялық тұрғыда толық анықтауға бағдар жасайды.

Ауыл шаруашылық өнімінің мол түсімін алу көптеген жағдайларға байланысты, яғни ол мол сәулелі белсенділікте топырақтың сулы-жылу және азықтық алмасуының кешенді бақылауына тәуелді. Топырақтың сулы теңдестігі суармалы тәртіп жағдайында, сонымен қатар жыртылатын егістіктің жылумен жақсарту топырақ бетін жабу әдісін қолдану арқылы бақыланып отыруы мүмкін. Азықтық қоректену ауыл шаруашылық жерлерге минералды тыңайтқыштарды енгізу арқылы бақыланады.

Осыған байланысты, төмендегідей есептердің шешімін қалай есептеу керек деген сияқты мәселелері туындайды:



  • жергілікті су қорларын қолайлы қолдану;

  • жер суаратын арналар арқылы суды тиімді бөлу, сонымен қатар суаруға қажетті мөлшер мен уақытын анықтау.

Көрсетілген мәселелердің шешімін табу үшін, топырақтағы ылғалдың таралу мен температураның бөліну динамикасын үйренуде теориялық және эксперименттік зерттеулер жүргізу керек, сондай-ақ суармалы судағы минералды тыңайтқыштардың тұздық концентрациясын анықтау керек.

Берілген алғашқы және шектік шарттары бойынша қаныққан - қанықпаған аймағындағы ылғал тасымалдауды сипаттайтын бір өлшемді ағынның теңдеулер жүйесінің болмауына байланысты, сонымен бірге,соңындағы қатыстар арқылы мынадай: С.Ф. Аверьянов, И.С. Пашковскийлердің формулаларымен анықталады:



(1)

(2)

мұндағы W0- ылғалдылық,%; K0-сүзілу коэффициенті, м/тәу; Wп-толық ылғал сыйымдылық, %; K(W)-ылғал өткізгіштік коэффициенті, м/тәу; hk-капилляр көтерілудің максимал биіктігі, м; m-кеуектілік, %



2 Топырақтың қанықпаған-қаныққан жағдайындағы ылғал және ылғал тасымалдау құбылысын анықтау әдістемесі. Екінші тарауда топырақтық ылғалдық қозғалысының заңдылықтары және олардың өсімдікке жеткізілуі термодинамикалық (энергетикалық) қасиеттермен қамтамасыз етілгені және ең алдымен ылғал потенциалымен және топырақтың ылғал өткізгіштік коэффициентімен анықталған.

Қанықпаған аймақтағы ылғал тасымалдау заңының негізіне мына болжам дұрыс болады. Оның мәні мынада: ылғалдың көлемдік бірлік шығыны қысымның градиентіне пропорционал болады:



(3)

мұндағы К-қаныққан аймақтағы сүзілу коэффициентіне сәйкес болатын ылғал өткізгіштік коэффициенті; Н-салыстыру жазықтығындағы нүктенің биіктігі және сығылатын қысымның шамасы

Ауаландыру аймағындағы топырақтың ылғал тасымалдау құбылыстары Жамбыл облысының тәжірибе танаптарындағы Абай және Диқан шаруа қожалықтарында (2005-2009 жж) зерттелді. Осыдан, топырақтың сулы-физикалық қасиеттері мен ылғал потенциалдары ауаландыру аймағы танабының барлық тереңдіктері бойынша зерттеулер жүргізілді.

Топырақтың литологиялық айырымдары сипаттамасымен анықталған ылғалдың әлеуеттік жағдайы тензометрмен өлшенді. Ол сулық-физикалық қасиеттермен ерекшеленген. Олар: топырақ құрамы, кеуектілігі, топырақтың беттік үлесі және тығыздығы.

Тұз тасымалдау параметрлерін анықтауда Л.Ф. Пестов тәжірибелерінің өлшемі 3х3м тәжірибе алаңында сұрғылтты топырақта және диаметрі d=0,28м, биіктігі h=0,45м монолитте орындалған нәтижелері қолданылды. Топырақ механикалық құрамы бойынша жеңіл саздақты, тығыздығы 1,36-1,40 т/м3. Шаю үшін әртүрлі минералданған су қолданылды. Мәліметтер 1-кестеде келтірілген.

1-кесте Шайынды судың химиялық құрамы , г/л



Вариант

Тығыз қал

дық

СО3-1

HCO3-1

SO4-2

Cl-1

Ca+2

Mg+2

Na+1

Ауданша

0,324

жоқ

0,15

0,07

0,015

0,05

0,03

0,09

Моно

литтер


3,57

жоқ

0,13

0,15

2,1

1,1

0,03

0,06

Тәжірибе алаңдары 0,2м су қабатымен көлденең арқылы шайылды. Шаюды екі ырғақпен жүргізді. Топыраққа су сіңгеннен соң 2-3 күн үзіліс жасап және 0,2м қабатпен алаңда тәжірибе қайталанды. Хлор ионын ұстауға топырақ үлгісін шаюға дейін, шаюдың бірінші және екінші ырғағынан алынды. Монолиттер алдын ала сумен кеуектік ерітінді концентрациясын теңдестіру үшін сулап алынды, содан соң жоғарыдан 0,02м су қабатын ұстаумен шайылды. Шаю құбылысында монолиттердің шығу қимасында сүзілген судың көлемі және ондағы хлор ионының концентрациясы өлшенілді. Тәжірибе сүзгідегі хлор ионының концентрациясы шайылған судағы оның концентрациясына тең болғанға жеткенінде аяқталды.

Өсімдіктің дамуында барлық негізгі тікелей әсер ету бойынша энергиялық және масса алмасу түрлерін олардың өзара байланыстары бойынша қарастыру керектігі белгілі. Бірақ бұл мәселе дұрыс физикалық қойылым үшін қандай қиын болса, дәл сондай нақты математикалық түсіндіруде де, яғни сандық шешуде де өте күрделі.

Ылғал тасымалдаудың изотермиялық емес теңдеуін мына түрде жазуға болады.

(4)

мұндағы ылғал өткізгіштік коэффициенті;-көлемдік ылғалдылық, сіңіру қысымы; -бу өткізгіштік коэффициенті.

Қанықпаған топырақты жерде ылғал тасымалдауды тудыратын негізгі күшке капиллярлық-сорбциялық және гравитациялық потенциалдар қатысты екенін және температуралық градиентті ескереміз, ал кейбір жағдайда осмостық қысымның градиентін ескермеуге болады. Ылғал тасымалдауда анықтаушы фактордың бірі ретінде топырақтық ерітіндімен қамтылған кеуектілік кеңістік геометриясы болып табылады.

Топырақта жылу таралудың сипаты, температуралық толқынның амплитудасы мен фазасы топырақтың кескіні бойынша төмен қарай таралатын егін шаруашылығы мен өсімдік шаруашылығы үшін де, топырақтың түзілу құбылысы үшін де маңызы зор.



3 Ауаландыру аймағындағы ылғал және жылу тасымалының физикалық-математикалық модельдерін экологиялық тұрғыда шешу. Үшінші тарауда экологиялық жүйенің ауқымды дамуы ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігінің айтарлықтай өсуіне алып келді. Өсімдік тіршілігіндегі ықпалдарды көпсалалы әдістермен реттемейінше жерді жақсарту тиімділігін арттыру мүмкін емес. Олардың арасында шешуші орынды ауаның жер қабатында және топырақта болатын масса және жылу алмасу құбылыстары атқарады.

Судың тау жыныстарға сіңуі кезінде қанығудың жетіспеушілігі төмендейді. Мұндағы қанығу коэффициенті ылғал сыйымдылығы мен ылғалдылықтың айырмасы арқылы анықталады:



(5)

Суару кезінде мұндағы деп есептей отырып, саздақ үшін -0,017 м/тәулік болғандағы қанығу жетіспеушілігінің азаюын бағалайық. Табиғи шарттарда , ал суару кезінде 0,12-ге тең. Көріп отырғанымыздай, мәні сіңбе су шығынына тәуелді, яғни оны суару кезінде деңгейдің көтерілуін болжаған кезде ескеру керек. Ыза суының деңгейі жер бетіне жақындаған сайын, қанығу жетіспеушілігі төмендейді, себебі жердің үстіңгі қабаты капиллярлы аймақтың қалыптасуын шектейді. Деңгей төмендеген кезде, мысалы, су басқан жерлерді кептіргенде су қайтару коэффициенті көбейеді, ал кептіру қарқыны сәйкесінше бәсеңдейді.

Топырақ кұрамындағы ылғалдың қозғалысы-ең алдымен сол зерттелетін топырақтың суды сіңіру қабілетіне, механикалық құрамына тікелей байланысты. Ал ылғалдың топырақтың генетикалық қабатынан тасымалдануы-берілген судың көлеміне, гравитациялық және өз еркімен жылжу заңдылықтарына, суды берудегі тәсілдері мен технологиясына, сонымен қатар, топырақ және өсімдік жамылғысының орналасу құрылымына қарай өзгереді.

Көптеген жағдайларда топырақ бойындағы ылғалдың қозғалысы, зерттеу танабындағы жер асты және ыза суларының орналасу тереңдігіне қарай өзгеріп отырады. Топырақтағы ылғал капилляр түтікшелер арқылы жоғары - төменді қозғалады және көлбеулік деңгейде жылжиды. Егер ылғал қозғалысы баяулап, ағынсыз жағдайға келсе, біртіндеп жиналған ылғал және су қорлары капилляр- мен жоғары көтеріледі. Мұндай құбылыстардың, әсіресе, топырақ түзілу процестерінде орын алуы - жер асты ыза суларының орналасу терендіктері (2-3 м) жағдайларында көп байқалады. Бұл деңгейде, көтерілген судың құрамында минералды тұздар шоғырын кұрайды. Кебірлі, ылғалы аз топырақ қабатында, өсімдік тамырының демалысы нашарлап, тамыр бойымен булану (транспирация) күшейеді. Сонымен, топырақ құрамы біріншіден құрғақ ауа арқылы топырақ қабаттарының ылғал кебуге (булануға) ұшыраса, екіншіден өсімдік тамырын бунаған қысым арқылы тамыр жүйесі бүлініп, өнім беру қабілетінен айырылады.

Топырақтағы ылғалдың өзгерісі ондағы генетикалық қабаттың деңгейімен, қабаттағы гидравликалық су өткізгіштік қалыңдығымен, өсімдіктердегі тамыр жүйесіне таралуымен, сонымен қатар, жоғарғы және гигроскопиялық ылғал сыйымдылықтарына байланысты болып келеді. Топырақ бетіндегі булану қарқындылығы күн сәулесінің келуінен, температура, ауа ылғалдығы, желдің жылдамдығы және топырақтың беткі қабатындағы ылғалдылықтармен анықталады.

Топырақтың ылғал өткізгіштігі, ондағы жылудың шамасы, булану процестерін және генетикалык қабаттармен жоғары-төменді қозғалыстары, өсімдік тамыры жайылған қабаттағы тірі ағзалардың жағдайы, ортадағы әсері, сондай-ақ экологиялық антропогендік ықплдардың өндірісте алатын орнын білуге мүмкіндік болады.

Топырақтың физикалық қасиеттерімен ондағы ылғалдықка байланысты, біркелкі пішіндегі жағдайдан білетініміз: және болған жағдайда.

(6)

Бұл өрнекті интегралдағаннан кейін :



(7)

Бұл (7) тендеу экологиялық өндірістегі өте маңызды көптеген тапсырмаларды жеңіл шешуге мүмкіндік береді: белгілі тереңдіктегі топырақтың дымқылдануы үшін қажетті уақытты, сонымен қатар суару мөлшерінің топыраққа сіңірілуі және керісінше, белгілі бір уақыттағы дымқылдану тереңдігін және сіңірілген судың шамасын анықтауда қажет.

(7) теңдеу бойынша, мәліметтерді монолиттік әдіспен ((х)м2) және (2×2м2) 30-50 см тереңдікке орналасқан ағашты төрт бұрыштап қоршап, үстінен шелекпен су құйып 5-6 сағ., топырақтың ылғалды өткізгіштік қабілетіне сәйкес 12-16 сағат бақылау жүргізген жағдайлар болды. Нақты зерттеулер мәліметтері, топырақтың сүзілу жылдамдығы мен топырақ қабаттарындағы кысымның өзгеруіне сай болды. Мұндай жағдайларда 3 сағаттан 77 сағатқа дейін бақылау қажет болды (2- кесте).

Геожүйедегі сұрғылтты топырақтың экологиялық қалыптасуын зертханалық және далалық монолиттерде зерттеу барысында - әр түрлі топырақ топтары (механикалық құрамына сәйкес), ондағы сүзілу коэффициенттері, ылғалдық мөлшері, топырақ қабатындағы қысымды ескеріп алынған мәліметтерден 2- кесте және 1- суреттен байқағанымыз.

2-кесте. Судың сүзілу мен қысымға сәйкес тасымалдануы


Сүзілу коэффициенті КС ,м/тәу

Суару көлемі W

Есептеу қабаты

hτ, м

Қысым

ΔΡ, атм

Уақыт

τ, тәулік

0,05

0,08

1

0,20

1,03

0,04

0,08

1

0,2

1,28

0,03

0,1

1

0,2

2,13

0,025

0,1

1

0,2

2,56

0,020

0,1

1

0,2

3,2

1-сурет. Судың сүзілу және қысымға сәйкес тасымалдануы

Дақылдардан өнім алудың негізгі ықпалдары, өсімдік тамыры жайылған қабаттағы ауаның, ылғалдың, жылудың, жарықтың және қоректің жеткілікті мөлшерде болуын талап етеді. Ал тұзданған топырақтарда өсімдік тамырына әсер ететін минералды тұздар және органикалық қоспалардың дұрыс реттеліп, нормативтік мөлшерден яғни шекті рауалы концентрациялар (ШРК) деңгейінен аспауын бақылап, реттеп отыру керек.

Мәселен, Жамбыл облысының сұрғылтты – шалғынды топырақтарындағы ылғал тасымалдау құбылысының моделін қарастырайық: жер асты суы жақын орналасқан гидроморфты (2 - Зм), жауынның орташа мөлшері жылына 250 – 300 мм, қуаң - жартылай шөлейтті аймақтың дымқылдану коэффициенті 0, 20-30; яғни міндетті түрде суармалы егіншілікті талап етеді.

Сұрғылтты топыраққа сіңірілген жаңбыр өтісімен топырақ бетінде және өсімдік бойында булану құбылысы байқалады. Әрине, бұл буланғыштық: топырақтың генетикалық қабаттарындағы (А, В, С және Д) және гидравликалық су өткізгіштік қабілеттіліктеріне, өсімдіктердің тамыр жүйесіне таралуындағы ЕТЫС, гигроскопиялық ылғалдылықтарына, сондай-ақ кеуектіліктеріне тікелей байланысты. Топырақ бетіндегі булану қарқындылығы күн сәулесінің түсуімен, температурамен, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, желдің жылдамдылығы т.б. ықпалдарға байланысты өзгеріп отырады.

Төменде геоэкожүйедегі өнім алуға толық мүмкіндік беретін гидрохимиялық көрсеткіштердің ең негізгілері сипатталады.Тұзданған геожүйедегі су мен тұздың қалыптасуы, танапта, ауыспалы егістікте, геоландшафта, кәрізді-коллекторлы желілерде, сонымен қатар, зерттеу нысанындағы әр түрлі топырақ топтарына сәйкес, жер асты ыза суларының көтерілуі, минераландануы және топырақ құрамындағы ерітіндіге түскен минералдылықтарды ескеріп, экологиялық - жақсарту (кәріздеу, химмелиорант, шаю т.б.) жүргізілгеннен кейін, су, тұз, қорек т.б. алмасулары бірқалыпқа келуі мүмкін. Мұндай экологиялық тиімді технологиялық шараларға байланысты мәліметтер 2- суретте көрсетілген.

Ауаландыру аймағындағы (2-4м) зерттеулер көрсеткендей, мұндағы ылғал алмасу топырақтың ең төменгі ылғал сыйымдылығына сәйкес келетін, бірақ ылғалдың қанықпаған күйіндегі өтімді кеуектілікті ескеріп, есептеулер қатарындағы (1м) топырақтың сүзілу қабілеттілігіне сәйкес, экологиялық тиімді шаю мөлшерін анықтаймыз.

2-сурет Гидрохимиялық алмасу

Тиімді экологиялық шаюдың физикалық мәні – неғұрлым кәріздер арасы жақын, сүзілу қабілеті төмен, ал алшақ болғанда топырақтың сүзілу коэффициенттері жоғары. Бұл Дарси заңдылығымен топырақтың механикалық құрамына сәйкес, ауаландыру аймағындағы ыза суының орналасу деңгейі (ЫСД), кәрізді – коллекторлы желі, судың – тұздың ығысу көлемін реттеуге қажетті экологиялық – экономикалық эмпирикалық модельдегі формулалар негізінде анықтауға мүмкіндік туады (3-сурет).

3-сурет. Шаю мөлшерін анықтау

Геоэкожүйелердегі тұзданған, кәріздік және қашыртқы каналдардан шығарылған ағызындылар арқылы танаптағы топырақ қабаттарын ластайтын, қоршаған орта мен егістік танаптарында топырақтың экологиялық күйінің төмендеуін болдырмау, әр түрлі топырақ топтарына сәйкес кәріздік және тәуліктік су ағызындылар, сонымен қатар, осы көрсеткіштердің белгілі уақыт аралығындағы кәріздер арақашықтығына байланысты, топырақтың генетикалық қабатынан сүзіліп өтетін кеуектіліктердің шамасына қарай (тиімді немесе өтімді кеуектіліктер) судың қанықпаған және қаныққан күйіндегі жылдамдықтары ескеріледі. Нәтижесінде – ағызындылар, қанығу жылдамдықтары негізінде экологиялық кәріздік ағызындылар көлеміне сай, ең тиімді шаю мөлшерлерін анықтауға мүмкіндік туады.

Сор және күшті тұзданған жерлерді тұщыландырудың негізгі формуласы былай сипатталады: есептеу қабатындағы қанықпаған және қаныққан ылғалдылықтар мен метеорологиялық жағдайларға (жауын-шашын, гидротермиялық коэффициент, радиация мөлшері, булану т.б.) байланысты мәліметтер жиынтығын аламыз. Аталған көрсеткіштер 4-суретте келтірілген.

.

4-сурет Шаю мөлшерін анықтау

Топырақтағы қаныққан ылғал мөлшерін анықтау геоэкожүйедегі ылғал тасымалдауды нақты анықтауға мүмкіндік береді.Тұзданған топырақ құрамындағы өтімді және тиімді кеуектіліктер шамасын анықтау, геоландшафтағы экологиялық мәселелерді, әрбір топырақ түрімен оның суды сіңіріп, өткізу қабілетіне тікелей байланысты

5-сурет Шаю мөлшерін анықтау

Мәселен, тиімді кеуектілік кебірленген су өтпейтін қабаттардағы топырақтың қатты бүйірлерінде бу молекулалары мен ылғал бүйірлерінде бу молекулалары мен ылғал тамшыларын ұстап қалу процесін, яғни сорбцияны дәл анықтауға мүмкіндік береді.

Көрсетілген 5 - суретте ауаландыру аймағындағы өтімді және тиімді кеуектіліктердегі ерітінді тұздың ығысуына қажет болатын судың көлемімен шешіледі. Басқаша айтсақ, тиімді экологиялық шаю мөлшерін табамыз.



4 Геоэкожүйедегі жылу мен ылғал тасымалдауды модельдеудің экологиялық-экономикалық тиімділігін негіздеу. Төртінші бөлімде егіс танаптарындағы өсімдіктердің түріне, жер асты суларының орналасу деңгейіне, сұрғылтты-шалғынды топырақтардың түріне, энергия көзінен (күн сәулесі) келетін жылу қорына тағы басқа табиғи қорлар мен антропогендік күштердің әсер етуінен, өсімдік тамыры жайылған қабаттағы ылғалдың сіңірілуі, топырақ қабатынан сүзіліп өту қабілеті, ылғалдың қозғалу заңдылықтарына сәйкес, есептеу қабатындағы минералды тұздардың тасымалдануы, топырақтың генетикалық қабатына, жер асты суларының ластануына тікелей әсер етеді. Сонымен қатар, топырақтың түзілу құбылысындағы ылғалдылық мөлшері, жылу өткізгіштік, тасымалдануы және сыйымдылықтары мен гидротермиялық көрсеткіштеріне байланысты өзгеріп отырады.

Экономикалық-математикалық модельдерді пайдаланып: егіс алқаптары, су қорлары, агротехникалық тәсілдер, зерттеу нысаны ауданы, өнім көлемі негізінде шаруашылықтағы жалпы табыс мына функциямен анықталады: (8)



Суармалы геожүйедегі техногенді-бұзылған жерлерді қалпына келтірудегі экономикалық тиімділік көрсеткіштері-өнім сапасы, еңбек өнімділігі, жерде-судың қайтымдылығы, өнім алуға кететін шығындар, т.б.Сондай-ақ қоршаған ортаны қорғаудың шығынындағы жалпы тиімділікті анықтау. Көбінесе, зерттеу барысында экологиялық техникаларды пайдалануға және i-ші өндіріске енгізілген қоршаған ортаны қорғау шараларын пайдалануда, енгізуге кеткен жылдар саны ескеріледі.
Қорытынды


  • Зерттелген геоэкожүйедегі сұрғылтты-шалғынды топырақтардың сулы-тұзды және жылу алмасуларының қалыптасу құбылыстары, тасымалдануы, экологиялық жақсарту шаралары қарастырылды.

  • Топырақтағы ылғал, жылу және тұз тасымалының мәселелерін шешуде, қаныққан-қанықпаған ауаландыру аймағындағы есебінің қойылымын сипаттайтын өткізгіштік және қысымды көрсететін формулалар негізделді.

  • Ауаландыру аймағындағы ылғал тасымалдаудың заңдылықтарына сүйеніп, нысандардағы тәжірибелік ауданшалар мен монолиттердегі зерттеулердің нәтижесінде шайынды судың химиялық құрамы 0,324 г/л - ден 3,57 г/л аралығында болды.

  • Топырақтың есептеу қабатындағы жылу тасымалдау, жылу сыйымдылығы және жылу өткізгіштігін сипаттайтын экологиялық жағдайларға байланысты топырақтың қаныққан күйіндегі заңдылықтар негізделді.

  • Топырақтардағы сулы-тұзды алмасуларды қалыптастыру құбылыстарын математикалық модельдеу негізінде қаныққан және қанықпаған топырақтардағы қысылған ауа мен ылғалдың тасымалдауын және жылу алмасуын анықтайтын дифференциалдық теңдеулері анықталды.

  • Ауаландыру аймағында есептеу қабаттарындағы ылғал тасымалының жылдамдығы, олардың сіңіру биіктігін анықтайтын эмпирикалық формулалар негізделді. Сонымен қатар, судың топыраққа сіңуі кезінде қанығу құбылысының жетіспеушілігін ескеріп, мұндағы қанығу коэффициенттері мен ылғал сыйымдылықтары анықталды. (-0,017 м/тәул,6,5м/тәул (~24мм/жыл) және =1,8 м/тәул (66 мм/жыл)

  • Экологиялық тұрғыдан қарастырғанда, неғұрлым жер нығыздалған, сүзілу қабілеті төмен болса, соғұрлым ылғал тасымалдану уақыты ұзаққа созылады (1,03 – 3,2 тәулік). Ал керісінше, сүзілу қабілеттері жоғары (0,1 – 0,5м/тәу) болса, онда ылғал тасымалдану мерзімі тез аяқталады (0,61 – 0,13 тәулік).

  • Зерттелген көрсеткіштердің экологиялық тиімділігі – энергия қорын пайдалану, топырақ қабатындағы ерітіндіге түскен судың көлеміндегі жылу тасымалының арақатынасы ескеріледі. Топырақтағы су мен тұзды реттеп, топыраққа күн сәулесі арқылы келген жылу мөлшерін, олардың тұзды шаюға қатынасын анықтауда метеорологиялық жағдайлармен байланысты, экологиялық тиімді жылу тасымалдау негізіндегі тұзды ығыстырудың көлемін білуге толық мүмкіндік береді.

Қойылған мәселелердің толықтай шешілуін бағалау. Қойылған жұмыстың мақсаты толық деңгейіне жетті, зерттеу міндеттері шешілді. Зерттеудің нәтижелері Абай, Диқан шаруашылықтарына енгізілуге ұсынылды.

Диссертация нәтижелерін нақты қолдану бойынша ұсыныстар мен келтірілген мәліметтер. Суармалы геожүйедегі сұрғылтты-шалғынды топырақтардағы қанықпаған-қаныққан күйіндегі ылғал мен жылу тасымалының математикалық модельдерін өндірісте, зерттеу нысандарында қолданудың әдістемелік технологиясы ұсынылды. Топырақтың өсімдік тамыры жайылған қабаттағы ылғалдылықтың қанығу (0,01-0,022 м/тәу), су қайтару коэффициенттері (0,12-0,18), ылғал сыйымдылықтары (22-70 мм/жыл) аралығында анықталды.

Өндіріске енгізу тиімділігін техникалық-экономикалық бағалау. Абай және Диқан шаруашылықтарындағы егістік танаптарындағы зерттеулері нәтижесінде, экономикалық-математикалық модельдер негізінде анықталған ылғал мен жылу тасымалының мәліметтері сұрғылтты-шалғынды топырақтар үшін жоғары өнімділікке жетіп, ұсынылған технология бойынша әр гектардан 50-60 мың теңге таза пайда түсетіндігіне болжамдық есептеулер жасалынды.

Орындалған жұмыстың берілген саладағы алынған жетістіктерімен салыстырғандағы ғылыми деңгейін бағалау. Сұрғылтты-шалғынды топырақтың қаныққан-қанықпаған күйіндегі экологиялық жағдайын жақсартуға қолданылған экономикалық-математикалық модельдеуді пайдалану негізінде тұзданған топырақты шаю мөлшерлерін үнемдеу 20-23% -ға, ал өнімділік -15-20%-ға артатындығы айқындалды.
Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған жұмыстар тізімі

1 Сейітқазиев Ә.С., Бәкірбаев Б., Салыбаев С.Ж. Топырақ қабатындағы жылу мен ылғал тасымалының шамасын анықтау әдістері // «Білім беру саласындағы және жаратылыстану-техникалық ғылымдары бойынша мамандар дайындаудағы инновациялық технологиялар» Халықаралық ғылыми- практ. конф. материал, 30-31наурыз , 2007 жыл , II том. М.Х.Дулати атындағы ТарМУ, Тараз, 2007, Б. 131-134

2 Сейітқазиев Ә.С., Салыбаев С.Ж., Өмірзақова Қ.А. Геоэкожүйелердегі ыза суының булануының жылу мен ылғал тасымалдауға байланыстылығы // «Білім беру саласындағы және жаратылыстану-техникалық ғылымдары бойынша мамандар дайындаудағы инновациялық технологиялар» Халықаралық ғылыми-практ. конф. материал. 30-31 наурыз , 2007, Б.134-136

3 Сейітқазиев Ә.С., Салыбаев С.Ж., Жігітова С.З.Топырақтағы ауа, ылғал мен қорек аралық алмасулардың экологиялық өзара байланысы //«Ұлттық ғылыми білім потенциалы және еліміздің бәсекеге қабілетілігі » Халықаралық ғылыми-практ. конф материал. Тараз, 31 қазан-1 қараша 2008 ,Б. 545-547

4 Салыбаев С.Ж. Воостановление параметров уравнения гидрофизики из решения обратной задачи // Вестник ТарГУ, «Природопользование и проблемы антрофосферы» № 3 , Тараз , 2009. С. 95-103

5 Сейтказиев А.С., Салыбаев С.Ж. Обоснование физическое моделирования влаги и переноса солей в расчетном слое почвогрунта // Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева , №4 (71), Астана, 2009 , С.170-174.

6 Сейітқазиев Ә.С., Салыбаев С.Ж. Ауаландыру аймағындағы кеуектілік ерітіндісінің болжамды минералдылығын анықтау// М.Х. Дулати атындағы Тараз мемлекеттік университеті хабаршысы, № 3, 2008 , Б. 26-33

7 Сейітқазиев Ә.С., Салыбаев С.Ж. т.б. Геоэкожүйедегі ландшафтың ластануын бағалау; Аналитикалық шолу , Тараз , 2009, 32 б

8 Салыбаев С.Ж. Ауаландыру аймағындағы қанықпаған-қаныққан ылғал тасымалдау құбылысын анықтау тәсілдер ТарМУ хабаршысы, 2009,№ 4, Б.57-62

9 Сейітқазиев Ә.С., Салыбаев С.Ж. Геоэкожүйедегі ылғал мен жылу тасымалдауды анықтаудың математикалық модельдерін негіздеу//ТарМУ хабаршысы, 2009, №4 ,Б. 63-68

10 Сейітқазиев Ә.С., Салыбаев С.Ж. // Ландшафтағы тұзданған жерлерді жақсартуды экологиялық тұрғыда негіздеу Оңтүстік қазақстан ғылымы және білімі, Серия - Экология 2009, №3, Б  105-109

Резюме
Салыбаев Сатыбалды Джапарбекович
«Моделирование тепло и влагопереноса в орошаемых геоэкосистем»
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 25.00.36-Геоэкология
Актуальность работы. Как показали практические данные, в науке существуют два основных направления влажности почвы. Первое, обеспечение растений влагой, здесь рассматриваются: водно-физические свойства почвы, определяется состояния термодинамического баланса и влагопроводности почвы в этом случае, отвергается баланс, а также гидрохимическое направление в гидрологической почве. Второе, технологические свойства почвы, где раствор электролита связан с окружающей средой, интенсивностью и состоянием взаимосвязей частей почвы. В проблеме защиты окужающей среды самой большой проблемой является эколого-мелиоративные работы.

Цель работы. Рассмотрение технологических методов эколого-математического моделирования засоленной почвы в геосистеме состоянии насыщенности и не насыщенности связанные со свойствам тепло и влаго проводимости.

Для достижений цели были рассмотрены следующие вопросы:



  • определение показателей влажности сероземно-засоленной почвы в насыщенном и не насыщенном состоянии в геоэкосистеме;

  • определение свойства теплопроводимости сероземной почвы в монолитных условиях;

  • составление экологических моделей влаго, соле и теплоперенос;

  • создание эффективно технологической методики влаго и теплопроводимостей, на основе исследование экологического состояния засоленых почв;

  • обоснование экологического и экономического положения засоленной почвы в геоэкосистеме.

Объект исследования. Сероземно-луговые засоленные почвы Байзакского района, Жамбылской области.

Методы исследования. Для определения влаго и тепло проводимости насыщенной и не насыщенной почвы были использованы эколого-математические, физические модели и методы лабораторного и монолитного исследования засоленных почв.

Научная новизна работы:

  • разработаны эколого-математические модели влагопроводности в насыщенном и ненасыщенном состоянии засоленной почвы в геоэкосистеме;

  • разработаны в зависимости от свойств теплопроводимости сероземной почвы эколого-физической модели теплопроводимости;

  • установлена технологическая методика процесса влаго и теплопроводимости с учетом экологической состоянии засоленных почв .

Точность и достоверность научных результатов. Определены в лабораторных и монолитных опытах засоленные, загрязненные почвы насыщенного и не насыщенного состояния влаги, водно-физических свойств тепло переноса. Отражены их теоритические основы с помощью физических моделей .

Практическая значимость результатов диссертационной работы. Эколого-математические, физические модели широко используется в курсовых, дипломных и научно-исследовательских работах вуза, а также в организациях и на предприятиях.

Ценность научной работы. В соответствии с влагоемкостью засоленной почвы насыщенном и не насыщенном состоянии в геоэкосистеме была разработана технологическая методика с использованием эколого-математических, физических моделей влаго и тепло проводимости, а также определена обратная методика решения задач при разработке гидрофизических показателей уравнения. Определены гидротермические коэффициенты с учетом изменением местного климата.

Результаты исследования. Потенциалное состояние влаги, в которой определен характеристикой литологическим разностям почвы, измерен тензометром. Он характерен с водно-физическим свойствам. Ими являются: состав почвы, пористость, поверхностная доля почвы и плотность. При определении параметров солепереноса использовались результаты опытов, выполненных на серноземно - луговых почвах на опытных площадках размером 3х3м2 и на монолитах почвы диаметром d=0,28 м, высотой h=0,45 м. Почвы по механическому составу легко-среднесуглинистые, с объемной массой I,36-I,47 т/м3. Для промывки использовалась вода различной минерализации. Движение влаги в составе почвы во первых, связан способностям поглощенности воды исследуемого почвы и механическому составу. А перенос влаги с генетического слоя почвы меняется от обьема воды, гравитационным законам, методам отдачи воды и технологиям. При этом, так же меняется при расположении состава почвы и растений. Экспериментальное изучение впитывания проводились на сероземно - луговой почве методом малых заливаемых площадей размером 2х2м2 , оборудованных на глубинах 0,5; 0,3; 0,1 м и на поверхности почвы. Скорость впитывании почвы учитывалась по расходу воды из внутренного квадрата площадью 0,25 м, образованного металлическими рамами. В остальной площадь играли роль защиты от бокового растекания.

Область применения. Исследование относится к проблемам охране окружающей среды, а именно к моделированию тепло и влагопереноса в орошаемым геоэкосистем.

Ожидаемый экономический эффект при прогнозе расчета чистый доход с одного гектара составляет 50-60 тысяч тенге.
The summary
Salybaev Satybaldy Zhaparbekovish

«The modeling is warm and moisture carried of the irrigated geo-ecosistems»
Thesis for a candidate of engineering’s degree of specialty 25.00.36-Geoecology
Urgency of job. As have shown the practical data, in a science there are two basic directions of humidity of ground. First, maintenance of plants by a moisture, here are considered(examined): properties of water resistance of ground, is defined(determined) condition thermodynamic balance and keeping of water carryvity of ground balance, and also hydrochemical direction in hydrological ground, in this case, is rejected. Second, technological properties of ground, where the solution electrolyte is connected to an environment, intensity and condition of interrelations of parts of ground.

Here new methods of struggle by the salty polluted infertile grounds, information structures of the requirement of an agricultural industry from ecology- reclamative of a science, from them from a hydrology of ground, the contents of quality of transformations at transition to the quantitative theory of transformations, as a result of which their mathematical modeling quantitative methods of the ecology- reclamative requirement of quantitative increase of methods of development ecology- reclamative of forecasting consists of the simulated condition of development.

Having analysed water-physical properties of the polluted ground, their influence on increase of a saturation of ground, having investigated with ecology- reclamative of the point of view of a saturation and not saturations of grey ground, on a basis practically of taken data, having constructed the program, the drawing up of ecology-mathematical, physical models show importance of the decision of a problem of unfitness of ground in ecosistems.

The purpose of job. The consideration of technological methods of ecology-mathematical modeling of salty ground in geosystem a condition of a saturation and not saturations connected with properties is warm and moisture of conductivity.

For achievement of the purpose the following questions were considered:



  • Definition of parameters of humidity grey salty ground in the sated and not sated condition in geoecosistems;

  • Definition of property heat conductivity of grey ground in monolithic conditions;

  • Drawing up of ecological models moisture, salt and heat transfers;

  • Creation of an effectively technological technique moisture and heat conductivity , on a basis research of an ecological condition salty of ground;

  • Substantiation ecological and economic situation of salty ground in geoecosystems.

Object of research. Unsuitable salty grey ground of grounds Zhambul oblast, Baizak region.

Methods of research. For definition moisture and is warm conductivity of the sated and not sated and not fertilized ground the ecology-mathematical, physical models and methods of laboratory and monolithic research salty, polluted of ground were used.

Scientific novelty of job:

  • The ecology-mathematical models moisture carryvity in the sated and not sated condition of salty ground in geoecosistems were developed;

  • Depending on properties heat conductivity of grey ground the ecology-physical models heat conductivity were developed;

  • The technological technique of process moisture and heat conductivity connected with an ecological condition salty of ground was determined.

Accuracy and reliability of scientific results. Are determined in laboratory and monolithic experiences of salty, unusable ground of the sated and not sated kind of a moisture, of water-physical properties is warm of carry. Were reflected them theoretical of a basis with the help of physical models.

The practical importance of results the dissertative of job. Ecology-mathematical, physical of model is widely used in course, degree and research jobs of high School, and also in organizations and at the enterprises.

Value of scientific job. According to moisture capacity of salty ground the sated and not sated condition in geoecosistem the technological technique with use of ecology-mathematical, physical models moisture and warmly of conductivity was developed, and also the return technique of the decision of tasks is determined by development of hydrophysical.

Results of research. Potential a condition of a moisture, in which is determined by the characteristic litolical to differences of ground, is measured tenzometrs. He is characteristic with water-physical properties. Them are: structure of ground, superficial share of ground and density. At definition of parameters salt carry the results of experiences executed on grey - meadow grounds on skilled platforms by the size 3х3m2 and on monoliths of ground by a diameter d=0,28 m, height h=0,45 m were used. Ground on mechanical structure easy dirty, with volumetric weight I, 36-I, 47 t/m3. For washing water various mineralision was used. Experimental study absorbsion were spent on grey-meadow ground by a method small to fill of the areas by the size 2х2m2, equipped on depths 0,5;0,3;0,1 m and on a surface ground. The speed absorbsion of ground was taken into account under the charge of water from inside of a square by the area 0,25 m, formed(educated) by metal frames. In rest the area played a role of protection from lateral of leaks.

Area of application. The research concerns to problems to protection of an environment, namely to modeling is warm and moisture carried in the irrigated geoecosystems.

Expected economic benefit at the forecast of account the pure(clean) income from one hectare makes of 50-60 thousand tenge.

Басуға 20.11.2009 ж. қол қойылды. Пішімі 60х84 1/16.

Офсеттік қағаз. Офсеттік басылым. Баспа табағы 1,5.

Тапсырыс №68. Таралымы 100 дана.

____________________________________________

М.Х. Дулати атындағы ТарМУ, «Тараз университеті» баспасы

080012 Тараз қ., Төле би көшесі 60.




Каталог: rus -> all.doc
all.doc -> Қазақстан Республикасының мереке (демалыс) күндері
all.doc -> М. Х. Дулати мұраларын ұЛЫҚтау міндетіміз бақторазов С. У. М. Х. Дулати атындағы ТарМУ, Тараз
all.doc -> Ғылыми кітапхана
all.doc -> Өмірбаяны байбатша Ә. Б
all.doc -> Библиографиялық құралдар құрастыру Кеңес Библиографиялық құрал
all.doc -> Әож 80: 930. 24 МҰхаммед хайдар дулатидің Ұстазы бабыр және оның Өмір сүрген кезеңІ
all.doc -> Ғылыми кітапхана Көркем әдебиет секторы «Бір ел – бір кітап» акциясы
all.doc -> Халық қаһарманы Бауыржан Момышұлы: Библиографиялық көрсеткіш/ Құраст. Д. Искакова. Тараз: ТарМУ. Ғылыми кітапхана, 2013. 63б. «Халық қаһарманы Бауыржан Момышұлы»
all.doc -> Кµрмені ќалай безендіруге болады


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет