Сравнение практик

• Use of water resources
• Use of land resources
• Re-use of drainage water for irrigation

Использование водных ресурсов,

Охрана окружающей среды

Страна: Казахстан

Область: Южно-Казахстанская

Район: Мактааральский

Другой населенный пункт: Zhanaauyl Rural District

Страна: Узбекистан

Область: Хорезмская

The Maktaaral Irrigation Massif has 220 vertical drainage wells (VDW), but currently practically all of them are not operational.   The highest level of ground water occurrence in Maktaaral Irrigation Massif falls on December-February after completion of fall irrigation washings and water-charging.  The beginning of vegetation season (April-May) is characterized by receding ground water table.

The second ground water table rise occurs during mass vegetation watering of main crops, as a rule in July-August.

The vertical drainage system in Maktaaral Irrigation Massif does not operate on permanent basis, but mainly during fall and winter (irrigation washing, water charging) and during the vegetation season at the time of insufficient irrigation water supply.

Территория находится в аридной зоне, низовье реки Амударьи.

Дата начала: 01.01.2016

Дата окончания: 31.10.2017

Дата начала: 01.01.1987

Дата окончания: 31.12.1989

Deterioration of reclamation situation: raising ground water table and land salination.  Intensified water withdrawal, saving on pipes, reusing ground water for irrigation

Дефицит оросительной воды

Set of measures to enhance land reclamation condition (rehabilitation of vertical drainage well capacities, fitting them with equipment for pumping ground water via casing column)

• Using casing pipes in wells for water lifting requires application of a special (pipeless water-lifting) device.

Управление возвратных вод,

коллекторно-дренажная вода и повторного его использования

The pipeless water-lifting device allows fixing the submersible pump at a set depth and dividing the well’s trunk into suction and injection zones.

Water lifting is done via the casing column and not the water-lifting pipe used in traditional well operation technology.

 At the same time:

• metal consumption and total weight of the pumping installation decreases by 60-90%;
• pollution of the water-bearing layer is excluded; assembly and dismantling costs decrease by 40-70%;
• power costs of water lifting decrease by 30%; water return of the water-bearing layer increases; possibility of polluting and/or infecting the water-bearing table is excluded making the suggested technology competitive.

 This technology of pumping underground water renders the possibility of intensifying water withdrawal due to creating vacuum in the pump’s suction zone.

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.

There is a need to perform major repair of vertical drainage system with the aim of ensuring the timely diversion of drainage and waste water from the Maktaaral Irrigation Massif.

It is also necessary to identify the optimal environmental and reclamation conditions to prevent salination of irrigated massifs by way of re-using drainage water for irrigation.

The data on the chemical composition of drainage and waste water (as per reports by Southern Kazakhstan Hydro-Geological Reclamation Expedition) prove that in most cases such water can used for irrigation without the need to dilute it with clean irrigation water.

Required personnel capacity-building:

• continuous training of the staff of the Operational Section of Southern Kazakhstan branch of RSE “Kazvodkhoz” on assembly and dismantling of target equipment used for VDW re-fitting;
• drafting and disseminating training materials (operation recommendations, practical seminars and trainings).

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.

Domestic tools (outcomes of research by domestic R&D organizations)

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

Within the framework of 5039GF/4 Project supported via the financial grant on behalf of the Ministry of Education and Science (MoES) of Kazakhstan, several demo-sites were established in Maktaaral District of Southern Kazakhstan Region to hold trainings and practical seminars for specialists and to promote the new technology of pumping underground water via vertical drainage wells re-fitted with pipeless water-lifting devices.

Observations of ground water level were performed in the irrigation massif; optimal reclamation regime for irrigated land via vertical drainage wells based on the new technology was developed.

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

Tumlert, V.A., Tumlert, E.V. “Outcomes of designing a device to pump underground water via well casing column” //Fair and rational use of natural resources – a way to the future (III Urkumbayev Readings): report abstract for scientific and technical conference, Taraz 2015, pp. 337-347;

Amangeldiyev, S.S. “Power-and-resource-saving technology of pumping underground water via well casing column with submersible pumps” // Khabar TV Channel, “Innovative Overdrive” Program (in the Kazakh and Russian languages), May 2015;

Tumlert, V. A., Yugai, I.A., Telgarayeva, G.E., Tumlert, E.V. “Introducing a new resource-saving technology of operating vertical drainage wells in irrigated massifs of Southern Kazakhstan Region” // ”Agrarian Science in Agriculture of Siberia, Kazakhstan, Belarus and Bulgaria”: report at the XIX International Scientific and Technical Conference, Minsk 2016, pp. 183-188;

Tumlert, V. A., Yugai, I.A., Ismailov, B.D. “Technology of  pumping drainage water within the vertical drainage system in the irrigation massif of Southern Kazakhstan Region” // “Transboundary cooperation in Central Asia – stability and wellbeing of the whole region”: materials of international scientific and technical conference, Almaty 2017, pp. 181-187;

Tumlert, V. A., Yugai, I.A., Ismailov, B.D. “Intensifying water supply of distant pastures based on GIS-technologies” // “Prospects of innovative and investment development of the water sector”: materials of international scientific and technical conference, Kherson, Ukraine, May 18-19, 2017, pp. 133-137.

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