Сравнение практик

Другое: Remote monitoring

Использование водных ресурсов,

Охрана окружающей среды

Страна: Кыргызстан

Область: Иссык-Кульская

Район: Ак-Суйский

Страна: Узбекистан

Область: Хорезмская

Enilchek is a dendrite-type glacier originating around Khan Tengri Peak (6,995 m) with its tongue (43.2 km long and on average 2.2 km wide) descending to 2,800 m ASL.  Northern Enilchek Glacier is 38.2 km long (181.2 sq.km) and Southern Enilchek Glacier is 58.9 km long (567.2 sq.km).

Lake Merzbacher:

• 3,304 m ASL;
• volume – 0.12-0.25 km³;
• deepest point -- 75 m;
• average depth -- 35 m;
• water-surface lake area – 4.5 sq.km.

Lake Merzbacher formed at the end of the Small Ice Age (19^th century).  It has two pools called Upper and Lower Lakes divided by 400 m of elevation and 3-4 km long ice river with the same name.  In its southern part, the lower and larger part of the lake is limited by the glacial “dam”.  Every year (twice a year, in summer and winter periods) the lake’s lower part breaks into the Enilchek River Valley completely losing its water (discharge speed may exceed 1,000 m³/s) and dumping it in the course of 2-7 days via subglacial canals.  At the time of lake outburst, it accumulates 0.06-0.07 km³ of water.  Based on research data, lake bursts occur when water temperature in the lake rises to 10-15° Celsius.

Территория находится в аридной зоне, низовье реки Амударьи.

Дата начала: 01.01.2012

Дата окончания: 31.12.2013

Дата начала: 01.01.1987

Дата окончания: 31.12.1989

Lake Merzbacher’s outbursts often destroy bridges, roads and other engineering facilities/installations located along the rivers originating in the lake down to the Ak-Suu River on the territory of China.

Дефицит оросительной воды

1. Upgrading control and management systems;
2. Remote monitoring

Управление возвратных вод,

коллекторно-дренажная вода и повторного его использования

The Sary-Dzhaz River Basin which includes Enilchek -- the largest glacier in the country – is one of main sources of fresh water and a potential source for hydropower in the region.

The region is of special significance as to investigating the probability of both natural and natural-technogenic disasters.  It also plays an important role in rational water supply in Kyrgyzstan and the adjacent territory of Xinjiang Autonomous Region of China, as well as planning large-scale infrastructure projects (ex.: cascading hydro-power stations).

Based on the observation data of the last decade, climate change is the reason behind the regressing Tien Shan glaciation.  It leads to reduction of shared water resources, activation of mud flows, floods and glacial lake outbursts.  The largest known glacier-dammed Lake Merzbacher is characterized by one of the most severe and regular annual disruptive glacial floods.  It was necessary to examine hydrological, climatic and glacial changes associated with altering region- and global-scale atmospheric circulations, i.e. their effect on the central section of Enilchek Glacier (confluence point of its two branches -- Northern and Southern Enilchek).

Actions:

Enilchek Glacier research was carried out on the premises of Merzbacher Station established jointly by CAIAG and GFZ in August 2009.  Subsequently, it is planned to expand the set of measuring tools used for studying Enilchek Glacier.

Project scope included field research in the Sary-Dzhaz and Enilchek River Basins, collection of measurements from automatic meteo- and seismic stations, hydro-posts on Northern Enilchek Bridge and Southern Enilchek ablation stake.

Automatic meteorological stations provide data on temperature, precipitation, humidity, atmospheric pressure, wind and total solar radiation necessary to reveal the impact of altering climatic parameters on glacier balance, discharge of the Enilchek River and outburst discharge regime of Lake Merzbacher.  Project efforts allowed better identification of summer glacial discharge for separate glaciers (Northern and Southern Enilchek) via automatic hydro-posts.

Water level and ice surface fluctuations in Lake Merz-bacher were subject to monitoring and registration via water pressure sensors developed GFZ, OpenGPS Sensor (laser scanning technology) and visual observations (high-resolution web-cameras).

Results:

The CAIAG monitoring network was established under research grants and third-party project investments.  The installed GPRS-modems allowed to automatically transfer data to CAIAG server on a daily basis.

The network of interlinked stations was created already under the GCO-CA Project, including MRZ1 and MRZ2 stations close to Lake Merzbacher on northern and southern walls of Northern and Southern Enilchek Glaciers.  The third ICED Station – to measure glacier speed and monitor the dam -- was installed on the ice dam.

The project allowed the e-mapping of the Sary-Dzhaz River Basin, making and assessing Enilchek Glacier geophysical and capacity measurements, as well as identifying lineaments, breaks and crossbars near outburst-prone Lake Merzbacher.  Analyses of satellite imagery allowed identifying rock slides in the form of paleoseismic dislocations within the 50 km radius of the merger point of the Sary-Dzhaz River and the Enilchek River (its left-bank tributary).  The deciphered paleoseismic dislocations prove the region’s high seismicity.  In the future, project results can be used for designing and building the Sary-Dzhaz Hydropower Station.

Financial and economic:

The received results manifest an important contribution to planning and implementing secure economic development efforts in the Sary-Dzhaz River Basin, in particular, designing, building and operating hydropower plants in the region.

Environmental:

Project outcomes serve basis for assessing and forecasting climatic and ecological variability of water resources.

Social:

• reduced probability of sudden destruction of engineering facilities;
• increased security for the residents of the Sary-Dzhaz River Basin.

Территория реализации проекта находится в засушливой зоне. Коллекторно-дренажные воды Хорезмской области формируются за счет дренажных вод «Суходольного» (хлопок, люцерна и др.) комплекса, дренажно-сбросных вод рисового комплекса и сбросных вод из сети при орошении и промывках. 

Основными принципами технологии использования являются:

• территориальное районирование коллекторно-дренажных вод по условиям их формирования в привязке к крупным коллекторным системам: отбора и подачи на поля;
• учет гидрогеолого-мелиоративных и водохозяйственных условий при оценке применимости коллекторно-дренажных вод и выборе площадей с наименьшей опасностью вторичного засоления почв;
• качественная и количественная оценка вод, подлежащих использованию по системам коллекторов;
• выбор места и способа водозабора;
• технико-экономическое обоснование состава и объёма мелиоративных и эксплуатационных мероприятий при использовании коллекторно-дренажных вод на орошение и промывки.

Количественная оценка коллекторно-дренажного стока необходима для возможности планирования в маловодные годы возможного водозабора на орошение. Количественная оценка коллекторно-дренажного стока проводится по системе Озёрного, Дауданского коллекторов и северо-западной зоны (между каналом Шават и Амударья). Количественная оценка даётся в разрезе административных районов Хорезмской области и по выделенной зоне в целом.

Пригодность коллекторно-дренажного стока на орошение сельскохозяйственных культур в Хорезмской области оценивается следующими основными факторами:

• опасность вторичного засоления почвогрунтов;
• токсичность отдельных ионов.

Полученные результаты: В САНИИРИ под руководством А.У. Усманова разработана классификация качества минерализованных дренажных вод с учетом степени  дренированности почвенного слоя, механического состава почвогрунтов, плотного остатка и содержания хлора.

По Хорезмской области использование коллекторно-дренажного стока может осуществляться:

1. На орошение риса по типу «замкнутой системы».

• в зоне Озёрного коллектора с забором воды по типу «замкнутой системы» для совхозов (если здесь сохранится рисовой севооборот) Хазараспского, Янгиарикского, Хивинского, Кошкупырского, Ургенчского  районов;
• в зоне Правоташсакинского и ЧАТ-Узякского коллекторов совхоз Багат Багатского района и Аль-Хорезми Ханкинского района;
• в зоне Диванкульского коллектора совхоз Россия Янгибазарского района, совхозы Янгиабад, Гулистан, Коммунизм Гурленского района.
• в зоне Дауданского коллектора совхоз Колос Шаватского района.
• С учетом качества коллекторно-дренажного стока забор по Правоташсакинской зоне в вегетацию - до 5 м³/сек.
• По зоне Диванкульского коллектора 1,5 - 3,0 м³/сек на совхоз.
• По зоне Озёрного коллектора дополнительно к существующему отбору 4 м³/сек.
• На орошение пастбищ и кормовых угодий по левому берегу Озёрного коллектора. Полив в основном затоплением. Объем воды, возможный к отбору из Озёрного коллектора 10 - 15 м³/сек.

2. На орошение культур хлопкового комплекса в каждом районе только в случае острой необходимости из межхозяйственных коллекторов до 4 м³/сек (50 млн. м³ в стоке за вегетацию) может быть отобрано временными насосами.
3. Смешение коллекторно-дренажного стока с оросительной водой допускается только в оросителях низкого порядка, которые не являются источником нужд населения.

Устойчивость: Технология использования коллекторно-дренажного стока Хорезмской области на орошение позволяет до сегодняшнего дня использование из общего объёма коллекторно-дренажного стока в постоянном использовании около 10 % возвратных вод.

Особенно в маловодные годы по необходимости временно на межхозяйственных коллекторах устанавливаются несколько насосов СНП 500. Эта вода, в период острого дефицита Амударьинской воды, подаётся непосредственно на поле, либо смешивается с оросительной на уровне участкового оросителя.

Lessons learnt:

Research and monitoring of Southern and Northern Enil-chek Glaciers and Lake Merzbacher are of paramount importance due to the prospects of developing water, hydropower and mineral resources in the target basin.

Recommendations:

Long-term monitoring of glaciers and lakes is necessary to prevent the devastating outbursts of high-altitude lakes.

Наиболее важный критерий оценки пригодности воды на орошение опасность появления вторичного засоления почвогрунтов. Большинство сельскохозяйственных культур во время роста и развития реагирует на общую концентрацию воды. Солеустойчивость растений изменяется в процессе развития, наименьшая отмечается в период проростков, далее, по мере прохождения фаз развития увеличивается, в частности хлопчатник, могут произрастать, по хлору – от 0,03 до 0,065 %, по сухому остатку – от 0,5 до 1,3 % и более. В низовьях Амударьи на легких и средних по механическому составу луговых почвах слабого засоления при поливе минерализованной дренажной водой (3-4 г/л) с хлоридно-сульфатным типом засоления получен урожай хлопка-сырца в среднем 29,6 ц/га, а при поливе речной водой -32,2 ц/га. Отрицательное влияние минерализации воды на уровень урожайности риса начинается при 1,5 г/л, т.е. рис более солеустойчивая культура.

Для определения реальных объёмов возможного использования коллекторно-дренажных вод на системах Озёрно-уравнительного и Диванкульского коллекторов, предотвращая при этом ухудшение мелиоративного состояния земель при орошении водой повышенной минерализации, необходимо разработать схему с детальными рекомендациями и очерёдностью выполнения работ по строительству насосных станции.

НИЦ МКВК и ОАО «Узсувлойиха» подготовил Схему водоотведение коллекторно-дренажной воды к хвостовой части межхозяйственных каналов для смешивания оросительной водой.

В настоящее время рекомендации ученых и проектировщиков направлены в основном на использование вод с минерализацией до 1,5 г/л, а в отдельных случаях до 2 г/л и ориентированы для легких или средних почв при кратковременным применении и при наличии совершенной системы дренажа и промывного режима орошения. Особую опасность представляет такое использование минерализованных вод при близком залегании уровня грунтовых вод, особенно на фоне несовершенных дренажа.

Foreign tools (transfer of foreign experience)

Отечественные инструменты (результат разработок отечественных научно-исследовательских структур)

1. Затраты на внедрение: Высокие

2. Примерная стоимость капиталовложений на 1 га:

3. Затраты на поддержание и эксплуатацию: Высокие

4. Экспертная поддержка: Не требуется

1. Затраты на внедрение: Умеренные

2. Примерная стоимость капиталовложений на 1 га:

3. Затраты на поддержание и эксплуатацию: Умеренные

4. Экспертная поддержка: Не требуется

Project title: Examination of Enilchek Glacier to determine its balance, morphological and dynamic characteristics, and climatic and hydrological conditions.

Project duration: 2012-2013.

Project goal and objectives: measure a series of parameters necessary for explanation, simulation and forecasting of glacial, water, and atmospheric sub-systems in terms of potential risks of geo-catastrophes and water resources changes.

Project long-term goals: forecast climate and water resources change trends in Kyrgyzstan and Central Asia.

Scale of implementation and project beneficiaries: populations of the Sary-Dzhaz River Basin of the Kyrgyz Republic and the river’s lower reaches on the territory of the People's Republic of China.

Project implementer: Central Asian Institute for Applied Geosciences (CAIAG).

Название: Анализ и прогнозирование использование минерализованных вод на орошение для условий Хорезмской области

Продолжительность:  1987-1989 гг.

Цели и задачи: Детальные исследования качества коллекторно-дренажных вод Хорезмской области и оценка пригодности дренажных вод по методики САНИИРИ.

Получатели выгод от реализации проекта: Коллективные и дехканские хозяйства Хорезмской области.

Структура, ответственная за реализацию проекта: Министерства водного хозяйства Республики Узбекистан

Донор: Госбюджет Республики Узбекистан

1. Central Asian Institute for Applied Geosciences, 2012-2013 Research Program;
2. Magnetometer Survey of Southern and Northern Enilchek (Inylchek) Glaciers in the area of Lake Merzbacher;
3. Presentation about the work of the institute;
4. On the geo-risk monitoring system in Central Asia;

Научно-исследовательский институт ирригации и водных проблем Республики Узбекистан (бывшей институт САНИИРИ)

 SIC ICWC

 Эшчанов Одилбек Исламович

Телефон: +998-90-805-57-71

Электронный адрес: odilbek.icwc@mail.ru