Comparison of practices

• Use of water resources
• Use of land resources
• Environmental protection

• Использование водных ресурсов
• Использованием земельных ресурсов
• Повторное использование дренажных вод на орошение

Country: Turkmenistan

Province: Ahal Region

Country: Kazakhstan

Province: South Kazakhstan Region

District: Maktaaral District

Other settlement: с/о Жанаауыл

The site (9,000 ha, natural juniper woods) is located in the southwestern section of the Central Kopetdagh – a mountain and agro-environmental zone close to the border with Iran with the population of about 12,000 people engaged in agro-livestock production.

На Мактааральском массиве орошения всего 220 шт. скважин вертикального дренажа (СВД). В настоящее время практически все существовавшие СВД вышли из строя и не работают. Наиболее высокий уровень залегания грунтовых вод на Мактааральском массиве орошения приходится на декабрь – февраль месяцы, после окончания осенних промывок и влагозарядковых поливов. На начало вегетационного периода (апрель, май) отмечается понижение грунтовых вод.

Второе повышение грунтовых вод происходит во время проведения массовых вегетационных поливов основных культур, что бывает, как правило, в июле - августе.

Система вертикального дренажа на Мактааральском орошаемом массиве работает не постоянно, в основном в осенне-зимний период (промывка, влагозарядка) и в вегетативный период, при недостаточном объеме подачи оросительной воды. 

Start date: 01.01.2009

End date: 31.12.2010

Start date: 01.01.2016

End date: 31.10.2017

Natural juniper is cut down as heating timber, and water shortage is connected to poor precipitation. As a rule, villagers collect surface water flowing down the mountain slopes into the specially built tanks called “goudans”. In good years, goudans keep enough irrigation water for one season. However, during the last 5-6 years the goudans didn’t fill up due to insufficient rain.  Deforested slopes are unable to hold rainwater due to quick drain. Because of water deficiency, local population is gradually shifting away from agriculture and gardening and is increasingly focusing on livestock breeding. As a result of excessive use of pastures, fodder is not able to grow on the trodden land which leads to further erosion of mountain slopes.

Ухудшение мелиоративной обстановки: подъем грунтовых вод, засоление земель. Интенсификация водоотбора, экономия труб, повторное использование грунтовых вод на орошение. 

Set of measures for collecting surface water drain on slope land (construction of a series of small dams; drip irrigation; planting out of juniper)

Комплекс мер по улучшению мелиоративного состояния земель (восстановление работоспособности скважин вертикального дренажа, их обустройство оборудованием для откачки грунтовых вод по обсадной колонне)

• Использование обсадных труб скважин в качестве водоподъемных, предполагает применение специального устройства (устройства беструбного водоподъема).

Actions:

• A series of small dams were built on the cleared slopes to increase soil infiltration by rain water (short-term solution). The dams built in gorges hold the water streams forming during heavy rain, thus, increasing soil moisture content which promotes vegetation restoration;
• A drip irrigation experiment (10 hectares of orchards) executed; further expansion up to 30 hectares is planned along with the reduction of livestock population;
• Planting out (transplanting) of juniper to enhance soil fixing and water retention;
• In Nokhur area, the initiative to develop vegetable and fruit farming supported to prevent pasture degradation, and necessary hydrogeological research conducted;
• In Kara Kum area, 8 new wells built and 6 existing wells repaired. Mechanical protection (reed mats and Saxaul saplings) set up on the territory of 27 hectares. 

Results:

• 17 dams of various size to prevent soil erosion built;
• fruit-trees planted on the area of 10 hectares;
• saplings of Turkmen juniper (“archa”) planted on the territory of 42 hectares to of restore juniper woods.

С помощью устройства беструбного водоподъема погружной насос фиксируется на заданной глубине и разделяет ствол скважины на зоны всасывания и нагнетания.

Водоподъем осуществляется по обсадной колонне труб, а не по водоподъемной, применяемой в традиционной технологии эксплуатации скважины.

При этом:

• металлоемкость и общая масса насосной установки снижается на 60-90%;
• исключается загрязнение водоносного пласта;снижается трудоемкость монтажно-демонтажных работ на 40-70%;
• снижаются затраты электроэнергии на водоподъем до 30%; повышается водоотдача водоносного пласта, исключается возможность загрязнения и заражения водоносных горизонтов,что делает предлагаемую технологию конкурентоспособной.

При такой технологии откачки подземных вод появляется возможность интенсификации забора подземных вод за счет создания вакуума в зоне всасывания насоса. 

Lessons learnt:

Enhanced methods of collecting surface drain and saving water are necessary to compensate the growing water shortage in order to allow communities to go back to agriculture and make cattle breeding more sustainable.  They are also necessary to stop the increasing degradation of mountain slopes.

Recommendations:

Technologies for application in the future:

• water collection methods, for example, mid-size terracing of slopes, boundary fencing and circular embankments, nursery holes and plant barriers, restoration of infiltration water dams on small streams; for the purpose of water blocking and moisture retention, to test cespitose crops, soil consolidation and the possibility of minimal/zero soil treatment;
• in order to reduce evaporation and loss of moisture, to use wind-shelter strips, dry and rarefied crops, non-plowing methods, crop rotation and consolidation;
• enhance drip irrigation systems to improve water management.

Необходимо проведение капитального ремонта системы вертикального дренажа  в целях обеспечения своевременного отвода дренажно-сбросных вод с  Мактааральского орошаемого массива

Необходимо установить наиболее благоприятные эколого-мелиоративные условия предотвращения засоления орошаемых массивов с повторным использованием дренажных вод на полив сельскохозяйственных культур.

Показатели химического состава дренажно-сбросных вод, (по данным Южно-Казахстанской гидрогеолого-мелиоративной экспедиции) указывают на то, что в большинстве случаев они могут использоваться на орошение без разбавления оросительной водой.

Требуется повышение кадрового потенциала:

• Постоянное обучение персонала эксплуатационного участка Южно-Казахстанского филиала РГП «Казводхоз» приемам монтажа и демонтажа оборудования по внедренной технологии при переоборудовании СВД.
• Подготовка и распространение учебных материалов (рекомендации по эксплуатации, практические семинары и тренинги).

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

Отечественные инструменты (результат разработок отечественных научно-исследовательских структур)

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: Moderate

2. Approximate cost of investment per 1 ha:

3. O&M costs: Moderate

4. Expert support: Needed at implementation stage

Project title: Local-level capacity building and investment for sustainable management of land resources.

Project duration: 2009-2010.

Project goal and objectives: combating desertification and droughts.

Project beneficiaries: population of Garavul and Konegummez daikhan settlements in Bakharly Etrap (district) of Akhal Velayat (Region).

Project implementer: Ministry of Nature Protection of Turkmenistan and German Technical Cooperation Agency (GIZ).

В рамках выполняемого проекта 5039ГФ/4 грантового финансирования МОН РК в Мактааральском районе Южно-Казахстанской области был организован  демонстрационный участок по проведению тренингов и практических семинаров со специалистами по пропаганде преимуществ новой технологии откачки подземных вод на базе оборудованных скважин вертикального дренажа устройством беструбного водоподъема.

Проведено наблюдение за уровнем грунтовых вод на массиве орошения; разработан оптимальный мелиоративный режима на орошаемых землях со скважинами вертикального дренажа, эксплуатируемых по новой технологии.

http://www.turkmenistan.ru/?page_id=3&lang_id=ru&elem_id=17207&type=event&layout=print&sort=date_desc 

Тумлерт В.А., Тумлерт Е.В.  Результаты разработки устройства для откачки подземных вод по обсадной колонне скважины. //Справедливое и разумное использование природных ресурсов – путь в будущее  (IIIУркумбаевские чтения): тез.докл.межд. науч.-техн.конф. – Тараз, 2015. – С.337-347

Амангельдиев С.С. Энерго-ресурсосберегающая технология откачки подземных вод по обсадной колонне скважины погружными насосами //Телеканал «Хабар»,  программа «Инновационный форсаж» (на каз. и русс. языках). – май, 2015.

Тумлерт В.А., Югай И.А., Тельгараева Г.Е., Тумлерт Е.В. Внедрение новой ресурсосберегающей технологии эксплуатации скважин вертикального дренажа  на орошаемых массивах Южно-Казахстанской области. //«Аграрная наука-сельского хозяйства Сибири, Казахстана, Белоруссии и Болгарии»: доклад на XIX междунар.науч.-техн. конф. – Минск, 2016. - С.183-188.

Тумлерт В.А., Югай И.А., Исмаилов Б.Д. Технология откачки дренажных вод на системе вертикального дренажа орошаемого массива  в Южно-Казахстанской области      //Трансграничное сотрудничество в Центральной Азии – стабильность и благополучие всего региона: матер. междунар. науч.-прак. конф. -  Алматы, 2017. -  С.181-187.

Тумлерт В.А., Югай И.А., Исмаилов Б.Д. Интенсификация обводнения отгонных пастбищ с использованием ГИС технологий//Перспективы инновационно-инвестиционного развития водного хозяйства: матер.междунар. науч.-прак. конф.– Херсон, Украина,  18-19 мая 2017.- С.133-137.

SIC ICWC

Тумлерт Евгений

Тел.: 87059026613