Comparison of practices

Other: Дистанционный мониторинг

Country: Uzbekistan

Province: Xorazm Region

District: Urganch District

Country: Kyrgyzstan

Province: Issyk Kul Region

District: Ak-Suu District

Хорезмская область расположена в северо-западной части Республики Узбекистан. По своему географическому положению, область расположена между 40°−42° северной широты и 60°−62° восточной долготы. Территория области простирается с северо-запада на юго-восток на 280 км, с запада на восток на 80 км. Почвенный покров адыров образован, в основном, солончаками и в меньшей степени лугово-серозёмными почвами. Почвенный покров низменностей - песчаный.

Ледник Энилчек дендритового типа. Этот ледник берёт начало в районе пика Хан-Тенгри (6995 м), а его язык длиной 43,2 км при средней ширине 2,2 км опускается до отметки 2800 м. Длина ледника Северный Энилчек — 38,2 км, площадь — 181,2 км2; длина ледника Южный Энилчек — 58,9 км, площадь — 567,2 км2.

Озеро Мерцбахера:
• высота над уровнем моря 3304 м
• объем 0,12-0,25 км3
• наибольшая глубина 75 м
• средняя глубина 35 м
• площадь озера 4,5 км2

Озеро Мерцбахера сформировалось в окончании малого ледникового периода (XIX в.). Имеет два бассейна, называемых Верхнее и Нижнее озеро Мерцбахера, разделённых высотой 400 м и 3-4 км ледовой реки которая также носит имя Мерцбахера. Нижняя, большая часть озера с юга ограничена ледниковой «плотиной». Ежегодно (дважды в год, в летний и зимний период) нижняя часть прорывается в долину реки Энилчек, полностью теряет свои воды, сбрасывая их в течение 2-7 суток по подлёдным каналам. Скорость сброса может превышать 1000 м³/с. В момент прорыва в озере накапливается от 0,06 до 0,07 кубических километров воды. Согласно исследованиям учёных прорывы происходят, когда температура воды в озере поднимается до 10-15 градусов по Цельсию.

Start date: 01.01.2004

End date: 31.12.2006

Start date: 01.01.2012

End date: 31.12.2013

Неэффективное использование оросительной воды на уровне поля

Прорывы на озере Мерцбахера нередко разрушают мосты, дороги, и другие инженерные сооружения вниз по течению рек вытекающих из этого озера, вплоть до реки Аксу на территории Китая.

Технология встречного полива по бороздам

• Модернизация систем управления и контроля; 
• Дистанционный мониторинг

Возможность внедрения технологии

В большинстве стран Центральной Азии орошаемое земледелие основывается на поливе затоплением (например, для пшеницы) или по бороздам (для других культур). Традиционные или практикуемые в настоящее время методы орошения не являются более жизнеспособными или оправданными в свете процессов изменения климата и нехватки водных ресурсов на планете и, в особенности, в регионе Аральского моря. Более того, для полного охвата поля, которое может иметь неровный рельеф, традиционным поливом по бороздам требуется длительное время. Традиционный полив во многих случаях приводит к неравномерному распределению воды по полю, оставлению сухих участков на поле и заболачиванию других, повышению уровня грунтовых вод. Предлагаемая технология встречного полива является применимым и подходящим способом орошения участков с ровным рельефом – равнинных территорий стран Центральной Азии.

Описание технологии

Технология довольно проста и состоит из одновременного орошения поля с двух сторон. Технология апробирована в северо-западной части Узбекистана в рамках проекта ZEF/ЮНЕСКО. По результатам экспериментального применения, встречный полив по бороздам как технический вариант орошения безуклонных участков способствует повышению эффективности водопользования благодаря более однородному распределению воды по бороздам.

Эта эффективная водосберегающая технология была широко опробована в странах Центральной Азии, в т.ч. Узбекистане (Сырдарьинская, Хорезмская области) Среднеазиатским научно-исследовательским институтом ирригации (САНИИРИ).

Преимущества
• Водосбережение. Результаты опытного полевого применения системы показывают, что в сравнении с традиционным поливом по бороздам метод встречного полива позволяет сэкономить до 20% поливной воды в период вегетации.
• Снижение уровня сезонного засоления в конце борозды. Увеличение засоления в конце борозд в связи с низким поглощением поливной воды и высокой капиллярностью может быть сокращено вдвое.
• Увеличение урожайности. В результате урожайность культур увеличилась в целом на 30-35%, в частности хлопчатника на 0,5 т с 1 га.
• Улучшения в способе эксплуатации и проектирования техники полива по бороздам (оптимизация сбросов, промывки, лазерная планировка земли) позволяет повысить эффективность технологии с текущего показателя 45% до 65%.

Регион бассейна реки Сары-Джаз, включающий крупнейший ледник Энилчек, являетсяся одним из крупных источников пресной воды и потенциальным источником для гидроэнергетики в регионе.

Регион представляет особую важность для изучения вероятности возникновения как природных, так и природно-техногенных стихийных бедствий, и имеет большое значение для рационального водоснабжения в Кыргызстане и на прилегающих территориях в Синьцзянском автономном районе Китая, для планирования крупномасштабных технических проектов таких, как каскады гидроэлектрических станций.

Причина регрессии оледенения Тянь-Шаня, наблюдаемая в последние десятилетия, заключается в климатических изменениях. Это ведет к уменьшению общих водных ресурсов, активизации грязевых потоков, паводков и прорывов ледниковых озер. Крупнейшее из известных, подпруженных ледником озер, ледниковое озеро Мерцбахера, отличается одним из наиболее сильных и регулярных ежегодно повторяющихся прорывных ледниковых паводков. В районе этого озера, в центральной части ледника Энилчек, в месте сочленения двух его ветвей: Северного и Южного Энилчека, необходимо было изучение гидрологических, климатически, гляциологических изменений, связанных с изменениями атмосферной циркуляции в региональном и глобальном масштабе.

Мероприятия:

Исследования ледника Энилчек выполнялись на базе станции имени Мерцбахера, которая была создана совместно ЦАИИЗ и GFZ в августе 2009 года. В последующем, на этой станции, предполагается расширить набор измерительных приборов, исследующих ледник Энилчек.

По проекту проведены полевые работы в бассейне рек Сарыджаз и Энилчек, поступают измерения с автоматических метео- и сейсмостанций, гидропостов с перемычки Северный Энилчек и абляционных реек с Южного Энылчека.

Автоматические метеостанции предоставляют информацию о температуре, осадках, влажности, атмосферном давлении, ветре и суммарной солнечной радиации. Это позволило выявить влияние изменения климатических параметров на изменения баланса ледника, стока реки Энилчек и режима прорывного стока озера Мерцбахера.

Получено более точное определение летнего ледникового стока отдельно по ледникам Северный и Южный Энилчек с использование автоматических гидропостов.

Колебания уровня воды озера Мерцбахера и ледовой поверхности озера регистрировались. Датчики давления воды и разработанные GFZ, OpenGPS – датчиком, с использованием технологии лазерного сканирования и визуального наблюдения с помощью веб - камеры высокого разрешения обеспечили мониторинг постоянных изменений водной поверхности.

Результаты:

Мониторинговая сеть ЦАИИЗ создается на основе изыскания грантов и инвестиций по проектам из третьих источников и оснащены GPRS модемами, через которые информация один раз в сутки автоматически поступает на сервер ЦАИИЗ.

Комплекс связанных между собой станций создан еще по одному проекту GCO-CA. Это станции MRZ1 и MRZ2, размещенные вблизи озера Мерцбахерна на северном и южном борту ледников Северный и Южный Энелчек. Третья станция ICED установлена на ледовой дамбе, она служит для измерения скорость движения ледника и наблюдения за дамбой.

Были составлены электронные карты для бассейна реки Сары-джаз. Проведены геофизические измерения и оценены мощности ледника Энылчек, обнаружены линеаменты, разломы и ригели в районе прорывоопасного озера Мерцбахера. По космическим снимкам дешифрированы скальные оползни в виде палеосейсмодислокаций, расположенные в радиусе до 50 км от слияния реки Сарыджаз с левобережным его притоком Энылчек. Палеосейсмодислокации свидетельствуют о высокой сейсмичности исследуемого региона. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании и возведении в перспективе Сарыджазской ГЭС.

Финансово-экономические:
Полученные результаты стали важным вкладом для планирования и осуществления безопасного хозяйственного развития бассейна реки Сарыджаз, в частности, для проектирования, строительства и эксплуатации гидроэлектростанций в этом регионе.

Экологические:
Результаты служат основой для оценки и прогноза климатической и экологической изменчивости водных ресурсов

Социальные:
• снизилась вероятность внезапного разрушения инженерных сооружений;
• повысился уровень безопасности для населения, проживающего в бассейне реки Сарыджаз.

Уроки:

Технология встречного полива по бороздам довольно проста и состоит из одновременного орошения поля с двух сторон. Встречный полив по бороздам, как технический вариант орошения безуклонных участков, способствует повышению эффективности водопользования, благодаря более однородному распределению воды по бороздам.

Рекомендации:

Данная технология орошения рекомендуется к применению фермерами до решения проблемы регулирования уровня грунтовых вод и мелиоративного состояния земель радикальными мерами. При наличии инвестиций данный способ полива можно широко внедрять на инженерной основе.

Уроки:

Изучение и мониторинг ледников Южный и Северный Энилчек и озера Мерцбахера имеют огромное значение в связи с перспективами освоения водных, гидроэнергетических и минеральных ресурсов бассейна р. Сарыджаз

Рекомендации:

В долгосрочной перспективе мониторинг ледников и озер необходим для предотвращения опасных прорывов на высокогорных озерах.

• Традиционные инструменты, передаваемые из поколения в поколение и показавшие ценность в современных условиях;
• Отечественные инструменты (результат разработок отечественных научно-исследовательских структур).

Зарубежные инструменты (передача зарубежного опыта)

1. Cost of implementation: Low

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: Low

4. Expert support: Needed at implementation stage

1. Cost of implementation: High

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: Moderate

4. Expert support: Needed at implementation stage

Получатели выгод от его реализации: Водопотребители, АВП

Структура, ответственная за реализацию проекта: Среднеазиатский научно-исследовательский институт ирригации (САНИИРИ)

Донор: ZEF/ЮНЕСКО в Республике Узбекистан.

Название: Изучение ледника Энилчек с целью определения его баланса, морфологических, динамических характеристик, а так же климатических и гидрологических условий.

Продолжительность: 2012-2013 гг.

Цели и задачи: Измерение ряда параметров, необходимых для объяснения, моделирования и прогноза гляциальной, водной, атмосферной подсистем, в аспекте возникновения возможных рисков геокатастроф и изменения водных ресурсов.

Долгосрочные цели: Прогноз тенденций климатических изменений и изменений водных ресурсов в Кыргызстане и Центральной Азии.

Масштаб внедрения и получатели выгод от его реализации: Население бассейна реки Сарыджаз Кыргызской Республики, а также население нижнего течения на территории Китайской Народной Республики.

Агентство по реализации: Центрально-Азиатский институт прикладных исследований земли (ЦАИИЗ).

Донор: Правительство Кыргызской Республики и GFZ.

Ответственное агентство по внедрению проекта: Центрально-Азиатский институт прикладных исследований земли (ЦАИИЗ).

1) Справочник по климатически оптимизированным инвестициям в сельских регионах бассейна Аральского моря (на примере Узбекистана и Таджикистана). Ташкент, 2016 г.

2) Палуашова Г.К., Широкова Ю.И. Эффективность встречного полива хлопчатника по бороздам в условиях Хорезма.
http://www.cawater-info.net/bk/improvement-irrigated-agriculture/files/paluashova-shirokova.pdf  

3) Палуашова, Г. (2005). Изучение солевого режима почвы при изменении технологии полива в условиях Хорезмского оазиса. Материалы Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение как фактор устойчивого развития водного хозяйства», г. Тараз, Казахстан.

1. Центрально-Азиатский институт прикладных исследований земли. Научно-исследовательская программа на 2012-2013 гг. 

2. Магнитометрические исследования ледников Южный и Северный Энилчек (Иныльчек) в районе озера Мерцбахера

3. Презентация о работе института

4. О сети мониторинга для оценки георисков в Центральной Азии

НИЦ МКВК

НИЦ МКВК