Сравнение практик

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

Использование водных ресурсов

Страна: Казахстан

Область: Южно-Казахстанская

Район: Мактааральский

Другой населенный пункт: Zhanaauyl Rural District

Страна: Таджикистан

Область: Районы республиканского подчинения

Район: Рудакинский

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.

• Расположена в бассейне реки Варзоб (правый приток реки Кафирниган);
• Бассейн реки Кафирниган (зона формирования стока), долинная часть;
• Глубокое залегание грунтовых вод - более 5,0 м.;
• Другая специфика: почвы – среднесуглинистые.

Дата начала: 01.01.2016

Дата окончания: 31.10.2017

Дата начала: 01.04.2012

Дата окончания: 31.10.2013

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

При поверхностном способе полива наблюдаются значительные потери оросительной воды, неравномерное увлажнение корнеобитаемого слоя почвы, возникновение ирригационной эрозии почв, низкая производительность труда поливальщика, низкий КПД оросительной системы и т.д.

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.

Низконапорная система импульсного микродождевания

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.

Мероприятия:

- Строительство низконапорной системы импульсного микродождевания (закупка полиэтиленового трубопровода, узла водоподкачки, кассетного фильтра);
- Установка насосных агрегатов, бассейна-отстойника, импульсных дождевальных насадок.

Результаты:

Финансово-экономические:
Рациональное использование оросительной воды; повышение продуктивности водно-земельных ресурсов; низкие затраты предлагаемого варианта (4164 долл. США/га) по сравнению показателя базового варианта (4326 долл. США/га)

Экологические:
Не наносит ущерб в атмосферу, воде и почве. Обеспечивает выращивание чистой экологической продукции.

Технические:
Cистема работает в низконапорном режиме, при этом обеспечивается надёжный полив микродождеванием с хорошим качеством искусственного дождя, создающий одновременно и микроклимат, благоприятно действующий на рост и развитие растений, обеспечивается увлажнение поливного участка с высоким коэффициентом равномерности, а также простота конструкции элементов системы.

Социальные результаты:
Уменьшение платы водопользователей за ирригационные услуги за счёт сокращения объёма использования оросительной воды, повышение благосостояния и доходности бюджета фермерских хозяйств за счёт повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

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).

Уроки:

Низконапорная система импульсного микродождевания позволяет улучшить условия теплиц или лимонариев, обеспечивающая при поливе распределение дождя, уменьшающее ирригационную эрозию почвы и сокращающее непроизводительные потери оросительной воды.

Рекомендации:

Необходимо широко внедрять низконапорную систему импульсного микродождевания для автоматизации поливных работ и экономии оросительной воды. 

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: Требуется на стадии внедрения

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: Низконапорная система импульсного микродождевания для теплиц и (или) лимонариев.

Продолжительность: апрель 2012 – октябрь 2013 г.

Цели и задачи: Разработка и внедрение новой низконапорной системы импульсного микродождевания для теплиц и лимонариев для условий с острым дефицитом воды, которая обеспечивает распределение поливной воды по орошаемой площади, исключающее ирригационную эрозию почвы и непроизводительные потери оросительной воды, что приводит к экономии водных и энергетических ресурсов.

Получатели выгод от реализации проекта: хозяйство «Зироаткор».

Структура, ответственная за реализацию проекта: Таджикский аграрный университет им. Ш. Шотемура.

Донор: ОО «Водное партнерство Таджикистана».

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.

Отчет национального водного партнерства Таджикистана, г. Душанбе, 2012, 18 с.

SIC ICWC

НИЦ МКВК