Поиск

Верхнее течение Аму-Дарьи
27.06.2015

Вахшский проект

Вахшский проект, в настоящее время в основном осуществленный, представляет собой образец героических усилий России в борьбе за хлопковую независимость. Располагаясь южнее 38-й параллели, территория проекта является одним из немногих районов России, пригодных для разведения высококачественных сортов египетского хлопчатника.
Это обстоятельство и послужило основанием к форсированию строительства в этом отдаленном, но ценном районе. В настоящее время здесь осуществляется широкое освоение территорий, и потому мы опишем почвенные условия района с некоторыми подробностями.
Положение и геоморфологическое строение района

Район проекта вытянут сравнительно узкой полосой по левому берегу р. Вахш от выхода его из гор выше г. Курган-Тюбе и до впадения в р. Пяндж. Валовая площадь около 150 000 га.
Если взять поперечный профиль, перпендикулярный к Вахшу, то он сложится из 3 (4) аллювиальных террас, предгорной равнины и собственно горных возвышенностей. Первая, самая низкая терраса возвышается над Вахшем около одного метра, имеет ничтожное развитие и хозяйственного интереса не представляет. Сложена она преимущественно галечниками, песками и супесями.
Вторая терраса возвышается над поймой на 3—5 м по Пянджу и на 5—12 м по Вахшу. Территориально она гораздо более развита. Сложена песками, супесями и суглинками, подстилаемыми галечниками.
Третья терраса возвышается еще на 12—15 м и очень широко развита, особенно на севере, кругом Курган-Тюбе. Сложена преимущественно аллювиальными суглинками, супесями и глинами. От четвертой, древней террасы сохранился лишь небольшой кусочек на северо-восток от Курган-Тюбе, примыкающий уже к коренным холмим.
На всей остальной территории третья терраса переходит в плоскую предгорную равнину, уступом у Пянджа до 80 м высотой и по Вахшу до 5—15—17 м. Эта равнина сложена мощными делювиально-пролювиальными (лессовыми) суглинками.
Выше предгорной равнины лежат мягкие горные возвышенности, сложенные рыхлыми красноцветными и серыми песчаниками, обычно гипсоносными, и прикрыты суглинками. Все они располагаются выше зоны орошения.
Предгорная равнина

Топографически равнина представляет плоскость, удовлетворительно наклонную с востока на запад, к Вахшу. Она слабо рассечена плоскими логами и в общем является хорошим плацдармом для правильного ирригационного и сельского машинизированного хозяйства. Геологическое строение предгорной равнины по естественным обнажениям у Пянджа представляется таким: сверху, на 5—15 м, залегает однородный серовато-желтый суглинок (лёсс). Ниже суглинок переслаивается обильными пластами гравия, галечников и песка.
Один из шурфов, сделанных в южной части лессовой равнины, на так называемом Джилликульском плато, близ обрыва в аллювиальную равнину, прошел 8-метровую толщу лессовидного суглинка, иод которым встретил песок. Лессовидный суглинок обнаружил не совсем однородное сложение: здесь более глинистые прослойки с содержанием частиц менее 0,01—мм до 50—60% чередуются с более песчаными, в которых содержание физической глины падает до 20% и менее. Другой шурф, расположенный восточнее первого, ближе к горам, прошел 12 м лессовидных суглинков и песка не встретил. Буровая скважина, сделанная в северной части Джилликульского плато, на месте проектируемой гидростанции, прошла 16 м суглинков, перемежающихся с супесями, и встретила галечник.
Предгорная равнина севернее мыса Кызыл-Тумшук (так называемое урочище Ак-Газа) в общем имеет тот же характер, но мощность рыхлых однородных лессов здесь, по-видимому, не менее 30 м. Количество физической глины колеблется около 30—40%. У предгорий глинистость верхнего метра падает до 27%.
Очень характерной и важной чертой предгорной равнины является чрезвычайно рыхлое и проницаемое для воды сложение суглинков. Этим объясняется то, что селевые потоки, выбегающие из гор, не проникают в глубь равнины, поглощаясь у самых гор. Поэтому на равнине здесь нет размытых оврагов, а лишь редкие плоские балки.
В связи с рыхлостью лессов для них характерна ярко выраженная просадочность. Она обнаружилась в первый же момент строительства, когда на втором участке Ак-Газа был проведен хозяйственный арык расходом всего около 40 л/сек. Глубина просадки достигала здесь 0,7 м глубины.
Кроме того для этих лессов характерна очень легкая размываемость, что является особенно опасным на косогорных участках каналов.
Специальные обследования этих вопросов привели однако к убеждению, что несмотря на несомненную всеобщность этих явлений в пределах предгорной равнины размер их не должен превышать известных уже в практике строительства других районов (Джун, Северный Кавказ и др.) и потому строительство было разрешено. В настоящее время осуществленное строительство в общем подтвердило это заключение: канал первой очереди уменьшенного сечения, рассчитанный на замочку и осадку, работает.
Явления осадки почв будут иметь место всюду и на полях, особенно после первых поливов, что создаст неблагоприятный микрорельеф поля. Это обязывает предусмотреть предварительные поливы полей с осени (замочки) и затем развитие широких планировочных работ. Размер оседаний на полях измеряется, по-видимому, величинами 20—30 см, не считая отдельных значительных провалов по ходам землероев и муравейникам.
Все лессовые толщи содержат 15—20% извести и сравнительно незначительные количества воднорастворимых солей. Так, на Ак-Газа хлор и серная кислота встречаются с глубины двух метров и до глубины 5 м не достигают в сумме 1%.
На Джилликульском плато для шурфа, расположенного близ адыров (холмы гор), проанализированы глубины 1,5 и 12 м. Солей всего 0,1—0,3%. Другая скважина, расположенная в центре Джилликульского плато, проанализирована для глубин 1,0 и 1,8 м. Здесь солей во втором метре значительно больше, именно 0,8%. По-видимому, эта цифра более или менее характерна, так как и в почвенных разрезах около Пянджа обнаружено примерно то же количество солей. В последнем случае состав их на двух метрах определился таким: гипса 0,14%, хлористого натрия 0,138%. Итак следовательно для центральной части Джилликульского плато следует принять наличие заметного количества воднорастворимых солей во втором метре. К сожалению остается неизвестным осолонение нижележащих слоев.
Грунтовые воды

Грунтовые воды на лессовой террасе нигде фактически не вскрыты и лежат во всяком случае на глубине более 20 м от поверхности. Судя по этой глубине и упоминавшейся выше хорошей водопроницаемости всей толщи суглинка, нельзя предвидеть, чтобы грунтовые воды после орошения смогли здесь принять участие в почвообразовании.
Почвы

Почвенный покров рассматриваемой геоморфологической области представлен светлыми сероземами. Они развиты как на Джилликульском плато, так и на севере, в урочище Ак-Газа. По механическому составу это суглинки (средние), с количеством физической глины в первом метре около 30%. Данные для более глубоких слоев приведены выше. Осолонение первого метра не достигает 0,1%, причем серной кислоты нет, а хлора около 0,002%. Во втором метре, как упомянуто, количество солен поднимается до 0,8%.
На основании всего вышеизложенного нужно признать, что рассматриваемая лессовая территория по характеру своих почв и гидрогеологическим условиям не внушает опасений с точки зрения своего солевого режима. В качестве исключения из этого нужно отметить следующее. Юго-западный угол Джилликульского плато представляет собой развернутый шлейф, не обрывающийся в долину Вахша, а упирающийся в песчаные пространства урочища Кум-Сынгыр. По-видимому, этот участок является более глинистым, гидрогеологические условия его хуже, и в связи с этим здесь замечается большое засоление, достигающее 1—2% всех солей на небольшой глубине от поверхности (2 м). Соответственно этому данный участок должен быть отмечен как подозрительный по своему будущему состоянию после орошения.
Третья терраса р. Вахша

Следующей геоморфологической зоной является 3-я терраса Вахша, на которой развито современное орошение. Она лежит ниже предгорной долины на 5 —15 м по Вахшу и на 80 м по Пянджу, являясь областью древних аллювиальных отложений. Географически эта терраса развита чрезвычайно широко, слагая собой всю Курган-Тюбинскую равнину и протягиваясь далее на юг, вдоль Вахша, более узкой полосой вплоть до Пянджа. Рельеф в общем равнинный, но с широко развитыми обширными плоскими, бессточными западинами. Геологическое строение по данным бурений представляется в следующем виде: в Курган-Тюбинском районе мелкоземистая (суглинистая иногда супесчаная) свита имеет мощности 4—8 м и подстилается галечником. В Джилликульском районе схема строения остается той же, но мощность суглинистой толщи возможно несколько возрастает, по крайней мере некоторые скважины дают гальку только на 11,0 м, хотя одновременно есть и на 4 м. Эта пестрота мощностей совершенно естественна и не поддается обобщению. Так же пестр и механический состав аллювиальной свиты, но преобладающими грунтами являются все же суглинки и более легкие разности, но не глины. Это не относится однако к самому верхнему слою свиты, представленному позднейшим культурно-ирригационным наносом, по преимуществу глинистым. Засоление грунта по имеющимся данным в общем незначительное, измеряющееся десятыми долями процента, за исключением однако двух районов, о которых данные будут приведены отдельно.
Грунтовые воды в районе Курган-Тюбе минерализованы в пределах 1,5—2,5 г на литр. Уровень залегания их всюду отмечен на глубинах 4—5 м, а иногда и ниже.
Почвенный покров относится к типу так называемых культурнооазисных почв, т. о. образованных по преимуществу за счет отложения наносов поливных вод. Это район бывшего широко развитого рисосеяния.
По механическому составу почвы преимущественно глинистые с содержанием физической глины выше 50% и до 75%. Осолонение культурно-поливных почв незначительно, измеряется всего десятыми долями процента, но в этих пределах весьма пестро в зависимости от топографических и культурных условий.
Описанный характер почв и гидрогеологических условий является господствующим в Курган-Тюбинском и Джилликульском районах.
Оценивая этот характер почвенных условий в настоящем бытовом состоянии, нужно признать его удовлетворительным.
Однако режим района должен будет существенно измениться при полном осуществлении проекта. В основном это изменение касается степени использования территории под культуру. Современная загрузка площадей иллюстрируется например следующими цифрами для Курган-Тюбинского района:
Верхнее течение Аму-Дарьи

Таким образом загрузка равняется всего 27,8%. Проект предполагает оросить здесь 49 400 га, т. е. поднять загрузку до 87%. С точки зрения изменения этих величин и нужно оценить вероятное будущее района, а более конкретно — будущее состояние уровня грунтовых вод и следовательно перспективы возможного засоления.
Общее геологическое строение третьей террасы представляется как будто вполне благоприятным: в основании ее лежат крупные галечники, что должно обеспечивать отток грунтовых вод.
К сожалению в настоящее время прямых характеристик грунтового потока здесь нет, и следовательно иметь прямое суждение о величине оттока не представляется возможным. Бытовое положение зеркала грунтовых вод заставляет однако предполагать, что этот отток здесь все же затруднен. На это укапывает то, что фактически грунтовые воды лежат не в галечнике, а значительно выше, в мелкоземистых отложениях. Это положение их является, по-видимому, выражением установившегося равновесия между величиной естественного оттока и величиной притока фильтрационных ирригационных вод. Отсюда мы можем сделать вывод, что даже при той степени загрузки территории, которая указана выше, галечники не справляются вполне с притоком от фильтрации и зеркало грунтовых вод оказывается несколько приподнятым. При проектируемом очень сильном увеличении загрузки территории приток от фильтрации неизбежно увеличится, хотя и не пропорционально увеличению территорий. Тем не менее мы должны ожидать заметного повышения грунтовых вод. Поскольку настоящее их состояние по существу находится на критическом уровне (4—5 м), постольку подъем их должен будет вызвать развитие осолонения, особенно бурное и резкое во всех замкнутых понижениях рельефа.
Исходя из этого, нужно признать необходимым, при развертывании орошения обеспечить одновременно искусственное регулирование грунтовых вод. Для местных условий трудно предполагать, чтобы потребовался обычный интенсивный дренаж, но мощная коллекторная глубокая сеть вероятно будет обязательна.
Кроме описанных здесь лучших, не засоленных территорий, на третьей террасе имеют место три значительных очага засоленных почв. Каждый из них залегает в совершенно оригинальных условиях, и потому мы опишем каждый из них отдельно.
Наиболее резкой зоной осолонения является так называемое урочище Кафыр. Оно характеризуется разрезом № 60 (табл. 135).
Верхнее течение Аму-Дарьи

Мы видим, что осолонение здесь громадно. В этом же районе имеется гидрогеологическая скважина № 26 следующего характера: 0—3 м — суглинок сероватый, плотный сухой; 3—16 м — суглинок желтоватый, на 5—7 м с красноватым оттенком, с 7 м от поверхности водоносный. Соленость воды: плотного остатка 22,4 г на литр, хлора 9,3 г и серной кислоты 6,7 г. Осолоненность грунта и механический состав даются в следующей таблице 136:
Верхнее течение Аму-Дарьи

Как видно из таблицы, осолонение до глубины 16 м не спускается ниже 1% при весьма тяжелом механическом составе.
Площадь этого осолонения занимает около 6 000 га и располагается в петле древней долины Вахша, подпертой мысом Кызыл-Тумшук. В эту петлю Baхш забрасывал только наиболее мелкоземистые, отмученные осадки, чем и объясняется тот тяжелый механический состав, который установлен скважиной № 26. Также естественно, что выщелачивание солей из такой толщи совершенно не обеспечено, Кроме того эта территория является устьем обширной так называемой Таш-Рабатской горловины, которая выносит сюда из гор и откладывает как илистые частицы, так главным образом и значительные количества солей. Сама Таш-Рабатская долина также значительно засолена, вплоть до наличия пухлых солончаков.
Вся эта засоленная низина Кафыр по проекту предназначена под рисовые посевы и требует интенсивного дренирования.
Второй район засоления располагается на запад от Курган-Тюбе и может быть охарактеризован следующими данными (табл. 137):
Верхнее течение Аму-Дарьи

Разрез № 52 из комплекса № 12 содержит солей до глубины 160 см от 2,8 до 1,7%. Из этих данных видно, что осолонение здесь очень серьезное и во всяком случае не допускает культуры без предварительных промывок. Такие промывки вообще можно проектировать и без дренажа, в расчете на естественные дренажные свойства галечника. Однако выше уже мы отметили обстоятельства, которые обязывают оценивать естественную дренажную способность долины с весьма большой осторожностью. Что же касается конкретно рассматриваемого района засоления, то он оказывается в особо специфических условиях для Вахшской долины. Эта специфичность заключается в том, что здесь древний поток Вахша, откладывавший вообще галечники, упирался в два препятствия, именно в останцы коренных пород, возвышенности Урта-Боз и Таш-Тюбе. Совершенно естественно предполагать, что перед этими препятствиями Вахш отлагал совершенно иную свиту пород, что на своем фарватере. К сожалению здесь нет геологического разреза, но имеется скважина № 32 у головы арыка Зарзар, которая лежит, по-видимому, в протоке, прорывавшемся между Урта-Бозом и Таш-Тюбе. Она конечно не характеризует точно типа интересующих нас отложений, но дает некоторые указания о возможном их строении.
Скважина прошла 12,9 м в резкослоистой толще, и ниже мы приводим механические анализы отдельных слоев (табл. 138).
Верхнее течение Аму-Дарьи

Цифры показывают, что здесь тяжелосуглинистая, а в пределах 4—8 м глинистая свита. Этим вероятно объясняется и высокое стояние грунтовых вод, на 5,5 м. Если таков механический состав в бывшем протоке Вахша, то по сторонам его, может быть в заводях, соответствующих зоне засоления, можно предполагать еще более тяжелые грунты и подпор грунтового потока вышеупомянутыми возвышенностями. При этих условиях рассчитывать на естественный дренаж едва ли можно и необходимо проектировать искусственный водоотвод в первую очередь в виде мощной коллекторной сети, а частично может быть и дренажа.
Последний район засоления расположен на юго-западе, при слиянии Вахша и Пянджа, и занимает обширную площадь около 40 000 га. Это так называемое урочище Кум-Сынгыр. Оно представляет собой область грядовых и частью развеваемых песков, с глинистыми такырно-солончаковыми площадями среди них. По проекту это район второй очереди орошения, требующий серьезных мелиораций. Подробного исследования его пока нет.
Итак, резюмируя все вышеизложенное, мы видим, что земельный фонд Вахшского проекта разнообразен. Наряду с обширными вполне доброкачественными территориями здесь имеют место столь же значительные площади, требующие к себе серьезного и разнообразного мелиоративного внимания. Основной задачей периода широкого освоения должно явиться обеспечение продуманного, индивидуального, а не обезличенного подхода к отдельным земельным массивам.