Comparison of practices

Other: Безопасность и автоматизация гидротехнических сооружений

Использование водных ресурсов, ГТС

Country: Uzbekistan

Province: Xorazm Region

District: Urganch District

Country: Kazakhstan

Province: Aktobe Region

District: Kargaly District

Other settlement: Актобе

Khorezm Region lies in the northwest of Uzbekistan (between the latitudes of 40N and 42N and longitudes of 60E and 62E). The Region stretches for 280 km from northwest to southeast, and for 80 km – from west to east. The adyr relief is mainly formed by moist-type playa and, to a lesser extent, by meadow and grey-dessert soils; the depressions relief is formed by sands.

Количество и влияние бедствий, в том числе вызванных воздействием природных и техногенных факторов, растёт из года в год. В период с 2005 по 2015 гг., жертвами таких бедствий стали свыше 700 000 человек и порядка 23 миллионов человек остались без крова. Общий экономический ущерб составил более 1,3 трлн. долларов США. В Казахстане по данным ЧС только в 2017 году в результате чрезвычайных ситуаций как техногенного, так и природного характера погибло более тысячи человек, порядка четырех тысяч человек пострадали. Сильные весенние паводки бушевали в семи областях Казахстана. Прорыв дамбы в городе Атбасар Акмолинской области привел к эвакуации тысячи людей, сотни домов были подтоплены. Многих мало- и среднемасштабных бедствий можно было бы избежать, а их воздействия смягчить, с помощью систематического применения стратегий и практик снижения риска бедствий, особенно если содействовать им на местном уровне. По данным международных экспертов, на каждый доллар, потраченный на снижение риска бедствий, с точки зрения предотвращения ущерба и затрат, возвращаются порядка четырех долларов США.

Start date: 01.01.2004

End date: 31.12.2016

Start date: 01.11.2017

End date: 30.11.2018

Inefficient field-level use of irrigation water

Данная практика обеспечивает безопасное и комплексное использование гидротехнических сооружений на примере Актюбинского водохранилища посредством автоматизации системы мониторинга и оповещения водохранилища. Актюбинское водохранилище с объемом 245 млн.м3 является потенциально опасным водным объектом15, в случае разрушения плотины в зону затопления попадают не менее 25% площади г.Актобе, дачные участки в долине реки и другие сельскохозяйственные и промышленные объекты, близкорасположенные к водохранилищу. Именно поэтому, Проектом было предусмотрено оборудование водохранилища автоматической системой опове щения «СПРУТ-ИНФОРМ», которая позволяет в режиме реального времени отслеживать состояние оповещения, вести подробную статистику, которая в дальнейшем может быть проанализирована администратором для более точной и правильной настройки системы.

Technology of furrow-based counter irrigation

Автоматизация процесса сбора информации от первичных датчиков и устройств, их обработки и анализа, передачи полученных результатов на пульты диспетчерской связи и в ответственные органы для выработки и принятия соответствующих решений, а также процесс передачи сигналов предупреждений и тревоги в случае превышения заданных пределов.

Technology applicability

In the majority of Central Asian countries, irrigated agriculture is based on flooding irrigation (ex.: wheat) and/or furrow-based irrigation (other crops).  Against the background of climate change and global water shortage, the traditional and/or currently practiced irrigation methods have lost their relevance and are no longer justified, in particular, in the Aral Sea area.  In addition, watering the whole field of uneven relief based on traditional furrow-based technique requires long time. In many cases, traditional watering leads to uneven water distribution (alternating dry and bogging spots) across the field and rising ground water level.  The suggested technology of counter irrigation is suitable for watering areas with even/flat relief, i.e. flat/lowland territories of Central Asian countries.

Technology description

The technology is quite simple and consists of simultaneous irrigation of a field from two sides.  It was appraised in Uzbekistan’s northwestern part within the framework of the ZEF/UNESCO Project.  The technology’s pilot application demonstrated that furrow-based counter irrigation can be used as a technical option of irrigating undeviating (even) sites and increases water efficiency due to more uniform water distribution along furrows.  This effective water-conservation technology has been already widely tested in Central Asian countries, including Uzbekistan (Syr Darya and Khorezm Regions) by SANIIRI.

Advantages

• Water-saving – results of the system’s field pilot testing show that compared to traditional furrow-based irrigation counter watering allows saving up to 20% of irrigation water during vegetation season;
• Decreased seasonal land salination at furrow ends – land salination at furrow ends due to poor absorption of irrigation water and high capillarity can be reduced by half;
• Increased yields – application of the method allows increasing crop yields in general by 30-35%, and specifically for cotton – by 0.5 tons/ha;
• Application and design enhancements of furrow-based irrigation (discharge optimizing, washing irrigation, field laser planning) allow increasing the technology’s efficiency from the current 45% up to 65%.

В случае возникновения чрезвычайной ситуации ключевую роль играет оперативность получения и обработки критических данных и донесения информации до лиц, здоровью и жизни которых грозит опасность. Автоматизация системы мониторинга и оповещения на Актюбинском водохранилище, как на потенциально опасном объекте, в случае необходимости обеспечит своевременное реагирование и позволит не только обезопасить людей в зоне бедствия, но и минимизировать размер материального ущерба от последствий.

Lessons learnt:

The furrow-based counter irrigation technology is rather simple (entails simultaneous irrigation of a field from both sides) and represents a justified technical option of irrigating undeviating (even) relief land and increasing water efficiency due to more uniform water distribution along furrows.

Recommendations:

The irrigation technology is recommended for application by farmers prior to controlling ground water level and enhancing land reclamation condition via more radical measures.  Under the condition of available investment, this watering method can be widely introduced on engineered basis.

Учитывая, что Актюбинское водохранилище относится к категории потенциально опасных объектов, а город является пятым в Казахстане по численности населения (порядка 0,5 млн. жителей г. Актобе), реализация Проекта позволила обезопасить многих жителей от возможных водных бедствий и нивелировать их последствия: негативное воздействие на санитарно-гигиенические нормы, на эпидемиологическую обстановку, последствия для сельского хозяйства и всей биоты в зоне бедствия. Так, по оценкам международных экспертов,22 на каждый доллар, потраченный на снижение риска бедствий, с точки зрения предотвращения ущерба и затрат, возвращаются от четырех до семи долларов23. Исходя из данных исследований и общего бюджета Проекта, потенциальная экономическая выгода от внедрения системы автоматизации мониторинга и управления на Актюбинском водохранилище превышает 800 млн. тенге. Равномерная подача расхода воды за счет автоматизированного регулирования в рамках SCADA обеспечивает возможность увеличения орошаемых земель. При проектной площади орошения Актюбинского водохранилища в 4720 га., в 2015 и 2016 годах площадь использованных земель составил соответственно 1000 и 1200 га. В 2018 г. площадь орошаемых земель намечено довести до 6207 га.

• Traditional tools transferred from generation to generation that proved their efficiency in modern conditions
• Domestic tools (outcomes of research by domestic R&D organizations)

Методическое руководство: Безопасное и комплексное использование гидротехнических сооружений. Автоматизированная система управления Актюбинским водохранилищем. - Астана, 2018 - 56 стр

© Совместный проект ЕС/ПРООН/ЕЭК ООН «Поддержка Казахстана для перехода к модели зеленой экономики», 2018
© «Региональнальный экологический центр Центральной Азии», 2018

1. Cost of implementation: High

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: High

4. Expert support: Not needed

1. Cost of implementation: High

2. Approximate cost of investment per 1 ha: 100 долл. США

3. O&M costs: High

4. Expert support: Needed at implementation stage

Project beneficiaries: water consumers and WUAs.

 Project implementer: Central Asian Research Institute of Irrigation (SANIIRI)

Проект «Поддержка Казахстана для перехода к модели «зеленой экономики», одной из целей которого является содействие в создании системы устойчивого водопользования в стране, инциирован Делегацией Европейского Союза в Казахстане совместно с Программой Развития ООН, Европейской Экономической Комиссией ООН и Комитетом по водным ресурсам Министерства сельского хозяйства РК в 2015 г. с периодом реализации в три года до ноября 2018 г. Он направлен на поддержку проводимой в Казахстане политики по предупреждению чрезвычайных ситуаций, в т.ч. в водном секторе. 

1) Reference Book on climatically optimized investment in rural areas of the Aral Sea Basin (based on the examples of Uzbekistan and Tajikistan), Tashkent 2016;

2) Paluashova, G.K., Shirokova, Yu.I. “Efficiency of furrow-based counter irrigation of cotton in Khorezm conditions” (http://www.cawater-info.net/bk /improvement- irrigated-agriculture/files/paluashova-shirokova.pdf);

3) Paluashova, G. (2005), “Investigating land saline regime due to changed irrigation technology in the conditions of Khorezm Oasis.  Materials of “Scientific Support as a Factor of Sustainable Water Sector Development” International Research and Applied Conference (Taraz, Kazakhstan).

Совместная вспомогательной проектная инициатива ПРООН и РЭЦЦА «Распространение знаний и опыта по современным методам управления водой» (2018) к основному проекту Евросоюза «Поддержка Казахстана для перехода к модели «зеленой» экономики»

SIC ICWC

НИЦ МКВК