Главная принципиальная трудность заключается в том, что в почве одновременно
идет очень большое число разнообразных микропроцессов. Современное состояние науки
не обеспечивает нам возможности количественного их определения и оценки каждого
микропроцесса интегральной составляющей от одновременного взаимодействия
нескольких почвенных режимов. Исключение составляют водный и тепловой режимы,
так как в данных областях уже возможно составление полного баланса. Для водного
режима можно количественно охарактеризовать следующие составляющие: поступление
влаги в почву (из атмосферы, грунтовых вод), стоки (поверхностный, внутренний,
грунтовый), испарение (суммарное, с поверхности почвы, эвапотранспирация), изменение
содержания влаги за определенный период времени. Метод водного баланса при
изучении мелиорируемых почв впервые был применен А.Н.Костяковым в 1919 г. В
настоящее время в СССР и за рубежом известно более 40 методов расчета водного
баланса. В наших исследованиях использован метод А.Н.Костякова (1951), учитывающий
следующие составляющие:
dw = (P - V - S ) + (G + A - O) + E , где
dw - приток/отток запаса почвогрунтовых вод в определенной толще грунта
данного массива;
P - атмосферные осадки;
V - поверхностные воды, поступающие извне, со стороны водосбора или
снизу;
S - сток всей поверхности воды за данный период;
G - приток грунтовых или фильтрационных вод на данный массив;
A - конденсация в почве атмосферной влаги;
O - отток почвогрунтовых вод за пределы массива;
E - величина суммарного испарения влаги из почвы.
В условиях высокой незатапливаемой поймы (дерновые почвы) расчет водного
баланса показал, что полный влагооборот измеряется величинами 1153-1456 мм. Однако
водный баланс почв на низкой и даже обвалованной пойме рассчитать не удается, так
как в период паводков на водный режим оказывает влияние гидравлический подпор от
реки.
Одним из дальнейших путей совершенствования расчетов водных режимов на
мелиорируемых землях является применение системы уравнений тепло- и влагопереноса,
служащих для прогнозирования водного режима при мелиоративном воздействии. При
расчете могут быть использованы известные модели тепловлагопереноса [Коссовича
(1904), Букингема (1907), Гарднера и Уинстона (1921), Ричардсона (1931), Клюта
(1952), Коваленко (1965),Чайлдса (1973), Галямина (1981, 1983), Санояна (1982)].
Однако, как отмечает А.Г.Булавко (1971), не следует переоценивать возможности
применения методов математического моделирования, рационально использовать
которые можно при наличии полноценной информации о поведении водно- и тепло-
балансовых систем в изменяющихся условиях. Необходимы многолетние наблюдения за
режимами почв в полном объеме с целью получения информации о сущности
протекающих процессов и их количественной характеристике. Так, за 5-летний период
наблюдений за водным режимом орошаемых дерновых почв высокой поймы
(р.Томь), только дважды отмечался дренажный сток за пределы зоны аэрации вследствие
сложившихся нестандартных внешних условий (незначительные, но непрерывные
осадки и проведенный полив),которые обусловили появление стока до 7-13 мм.
Разработка математической модели функционирования водно-тепло-балансовой системы
возможна только при высоком уровне исследования данной системы и при наличии
полной информации о ее свойствах и режимах в до- и послемелиоративный периоды. Так,
в исследуемых орошаемых дерновых почвах на глубине 160 см легкоглинистый
гранулометрический состав сменяется на супесчаный. На данной глубине постоянно
отмечалось скопление влаги, которая влияла на динамику влажности почв. В осушаемых
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
