Влияние водохранилища на структуру земельного фонда в котловине Хамрин (Ирак)

Образование и развитие современных ландшафтов Ирака тесно связаны с геолого-геоморфологическими условиями территории, особенностями климата и водного режима рек Тигр и Евфрат. Уникальное территориальное распределение водных ресурсов Ирака – почти полное отсутствие на возвышенностях при чрезмерном обилии на низменных равнинах в условиях сухого субтропического и тропического климата – послужили причиной уникального, как нигде в мире, соседства пустынных и болотных ландшафтов. Современные пустыни (песчаные, гравийные, гипсовые и известняковые) и полупустыни возникли в результате аридизации климата после атлантического времени и хозяйственной деятельности, среди которой важнейшим было ирригационное земледелие. Образование и природные особенности плоскоравнинных ландшафтов связаны с наносами рек Тигр и Евфрат. Болота имеют пойменное происхождение, усиленное сбросом вод из оросительных каналов. В горных и предгорных ландшафтах на северо-востоке Ирака активна водная эрозия, интенсивность которой возрастает к северу с увеличением абсолютной высоты рельефа. Территорию Ирака делят на четыре основных природных района: горный север и северо-восток, верхнюю холмистую (равнина Эль-Джазира), аллювиальные равнины Нижней Месопотамии и пустынные плато юго-запада [5, с. 23].

К наиболее насущным современным геоэкологическим проблемам Ирака относятся продолжающееся опустынивание и деградация болот. Современное опустынивание приняло угрожающее масштабы. В настоящее время пустыни и земли, подверженные опустыниванию, занимают около 90% территории Ирака [1, с.1 42]. Процесс опустынивания усилился в середине XX в. Современное опустынивание вызывается следующими факторами: особенности рельефа, климат, почвенно-грунтовые условия, растительный покров, химический состав речных и подземных вод, а также человеческий фактор [4, с. 259]. Расширению опустыненных территорий способствует прорыв дамб ирригационных каналов и редко выпадающие дожди, а также засоление обрабатываемых почв [3, с. 779]. Болота в нижнем течении рек Тигра и Евфрата представляют собой крупнейшую на юге Азии, уникальную по своим природным характеристикам экосистему. Их образование вызвано циклическими разливами рек

Среда обитания

и разрушением древней ирригационной системы. Кроме современного экологичес- кого и экономического значения они имеют

Общество. Среда. Развитие ¹ 4’2014

историческое значение, являясь центром возникновения шумерской цивилизации. Осушение болот вначале 1990-х гг привело к их деградации вплоть до образования соляной пустыни [1, с. 142].

Котловина Хамрин расположена в 120 км к северо-востоку от Багдада в провинции Дияла (рис. 1). Это область холмистых равнин (Эль-Джазира), где зональным типом ландшафта являются сухие и пустынные степи на каштановых почвах, формирующиеся в условиях субтропического континентального климата с зимними дождями.

Котловина Хамрин является районом давнего сельскохозяйственного освоения с довольно высокой плотностью населения и сформировавшейся инфраструктурой. Ведущей отраслью сельского хозяйства является земледелие, основу которого составляют зерновые культуры. В 1981 г. на реке Дияла (приток Тигра) было создано водохранилище Хамрин, для того чтобы уменьшить или ликвидировать опасность наводнений, маловодий и селей, а также перераспределить сток между сезонами года и годами различной водности, днями недели и часами суток, для энергетики, ирригации (для 1200 тыс. га.), водоснабжения. Его протяженность составляет 50 километров, а площадь – 489 кв. километров, ширина – 17 километра, в настоящее время максимальная глубина – 15 м, длина. Но с его появлением возникли экологические и социально-экономические проблемы, которые обусловлены как уменьшением площади сельскохозяйственных угодий, так и структурными изменениями.

Для решения этих проблем необходимо осуществление мониторинга земельного фонда. Одним из методов мониторинга является составление крупномасштабных карт на разные временные срезы. Нами была составлена серия карт на основе аэрокосмических изображений с использованием современных методик их обработки.

Материалы и методы

Для изучения исследуемой территории нами были использованы космические съемки Landsat MSS(1973) до создания водохранилища, Landsat TM (1990) в сезон дождей и ETM (2000) в сухой сезон на территории котловины Хамрин. Далее были использованы данные Aster Dem (30 m) – покрытие радиолокационными съемками исследуемой территории.

Работа выполнялась в следующей последовательности:

• 1.    Создание мозаики односезонных изображении Landsat: MSS (1973), TM (1990) и ETM(2000) максимально удовлетворяющего задачам визуального изучения поверхности.

• 2.    Импорт изображений в формат программ обработки данных ДЗЗ (Erdas Imagine 8.4) и трансформирование в форматы .sid для работы с мозаикой в Arc GIS и в формат .img для обработки в Erdas Imagine.

• 3.    Создание цифровой модели рельефа на основе данных ASTER DEM;

• 4.    Экспорт полученных карт в ГИС, создание векторных тематических слоев, применение инструментов анализа Arc GIS.

Обсуждение

Структура земельного фонда особенности в котловине Хамрин до создания водохранилища представлены на рис. 2, на котором можно увидеть, что данная территория активно использовалась человеком. Достаточно большое количество городов и деревень было рассеяно по всей площади исследования, при этом заметно, что поселения тяготели к берегам реки Дияла и ее притоков. Скопления фруктовых деревьев были сосредоточены в долине реки Дияла в центральной части котловина, и фрагментарно представлены в северной части.

До строительства водохранилища на долю посевов зерновых культур приходилось 36%, а на долю пастбищ – 26% площади земельного фонда (табл. 1). По проекту площадь зеркала водохранилища при

Таблица 1

Площади категорий земель до создания водохранилища

категории земель	Площадь, га	%
Пашни	44 910	36
Пастбища	32 476	26
Фруктовые сады	794	1
Болота	4 784	4
Непродуктивные земли	40 942	33
Сумма	123 900	100

Таблица 2

Площади категорий земель заполнения водохранилищем

категории земель	Площадь затопления всего, га	% общей площади
Пашни	28 926	23,30
Пастбища	1 381	1,10
Фруктовые сады	111	0,09
Болота	4 784	3,80
Непродуктивные земли	13 625	11,00
Сумма	48 827	39,40

Рис. 2. Структура земельного фонда до создания водохранилища.

Рис. 1. Географическое положение района исследования.

Среда обитания

Общество. Среда. Развитие ¹ 4’2014

Рис. 3. 3D карты рельфа до (А) и после (Б) строительства водохранилищ, В – карта котловины Хамрин до строительства водохранилища.

Рис. 4. Структура земельного фонда: А – влажный сезон, Б – сухой сезон.

Среда обитания

отметке уровень мёртвого объёма (УМО) 107,5 м составляла 48827 га, в результате в зоне затопления оказываются не только пахотные земли, пастбища, сады, но и многочисленные деревни с населением около 12,5 тыс. человек [2, с. 118]. Расчеты, выполненные по составленным картам, показывают, что вследствие затопления площадь под посевами зерновых культур сократилась на 23,3%, а пастбищ – на 1,1% (рис.3,

Таблица 3 количественные характеристики категорий земель после создания водохранилища, во влажный и в сухой сезоны

категории земель	Площадь, га		%
	влажный сезон	Сухой сезон	влажный сезон	Сухой сезон
Пашни	15984	33512	13	27
Пастбища	31095	15377	25	12
Фруктовые сады	677	677	1	1
Непродуктивные земли	27317	67115	22	54
Водохранилище	48827	7219	39	6
Сумма	123900		100

Общество. Среда. Развитие ¹ 4’2014

табл. 2). Потеря площади земельного фонда, несомненно, ведет к снижению объемов сельскохозяйственной продукции.

Особенностью водохранилища являются резкие колебания его уровня по сезонам. В сезон дождей, в период максимального подъема незатопленными оказывается всего 13% пахотных земель, а пастбищ – 25%. В сухой сезон площадь самого водохранилища уменьшается, таким образом увеличивается площадь пахотных земель почти в 2 раза, и соответственно, сокращается площадь пастбищ (рис.4, табл. 3). Таким образом общая площадь сельскохозяйственных земель практически остается постоянной, но изменяется по сезонам соотношение площадей пахотных земель и пастбищ.

Результаты и выводы

• 1.    До строительства водохранилища на долю посевов зерновых культур приходилось 36%, а на долю пастбищ 26% площади земельного фонда и многочисленные деревни с населением около 12,5 тыс. человек. Расчеты, выполненные по составленным картам, показывают, что вследствие затопления площадь под посевами зерновых культур сократилась на 12,7%, а пастбищ – на 24,9%. Таким образом, вследствие строительства водохранилища потеря площади земельного фонда, несомненно, ведет к снижению объемов сельскохозяйственной продукции.

• 2.    В тоже время строительство водохранилища позволило существенно расширить возможности использования земель ниже по течению р. Дияла, что привело к повышению объемов сельскохозяйственной продукции в регионе.

• 3.    В сезон дождей, в период максимального подъема незатопленными оказывается всего 13% пахотных земель, а пастбищ – 25%. В сухой сезон площадь пахотных земель увеличивается почти в 2 раза, и соответственно сокращается площадь пастбищ. Таким образом, общая площадь сельскохозяйственных земель практически остается постоянной, но изменяется по сезонам соотношение площадей пахотных земель и пастбищ.

• 4.    Впервые были использованы космические изображения и материалы дистанционного зондирования для влияния водохранилища на структуру земельного фонда в котловине Хамрин до и после строительства плотины и создания водохранилища в 1981 г.

• 5.    Впервые был разработан алгоритм обработки картографической и аэрокосмической информации для составления тематических карт для исследуемого региона.

Автор выражает искреннюю благодарность В.М. Фирсенкову (РГПУ им. А.И. Герцена) за ценные замечания.