Сравнение практик

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

Использование водных ресурсов

Страна: Казахстан

Область: Южно-Казахстанская

Другой населенный пункт: distant pastures of A. Sagintayev LLP

Страна: Узбекистан

Область: Ферганская

Район: Куштепинский

Другой населенный пункт: Фермерское хозяйство «Комилжон Курбонов саховати»

The climate of Jambyl Region is characterized by significant dryness and continentality. The majority of Talas District is located in the desert zone. The warm season is characterized by high air dryness.

Despite substantial thermal resources, considerable lack of moisture limits crop cultivation. The majority of the district’s territory is used for spring, fall and winter grazing. Water supply of pastures is ensured by underground water.

• Верхнее течение реки Сырдарья (Ферганская обл.);
• Центральная климатическая зона;
• Близкое залегание уровня грунтовых вод;
• Орошаемое земледелие в зоне закрытого горизонтального дренажа (ЗГД).

Дата начала: 01.06.2015

Дата окончания: 15.09.2015

Дата начала: 01.01.2014

Дата окончания: 31.12.2015

Water supply of the farms located in the zone of distant-pasture livestock production; possibilities to utilize idle wells containing highly mineralized water, use water resources in a rational manner, as well as to increase the area of used pastures by way of supplying them with additional water.

Дефицит оросительной воды в отдельные периоды вегетации

Technology of reverse osmosis water de-salination in well casing columns

Технология орошения сельхозкультур за счет подпитки из грунтовых вод, уровень которых регулируется при помощи контролирующего устройства в смотровом колодце

The water-lifting and de-salination technology includes several innovative elements like air-tight wellheads, pipeless water-lifting devices and de-salination module block in absence of high-pressure pump to drive water through them.

Water de-salination with its subsequent separation into soft (permeate) water supplied to consumers and saline concentrate diverted for disposal.

Protected by Patent No. 23118 of the RK:

 - application of water lifting pipes for submersible pumps is excluded;

- pollution of the water-bearing layer is excluded;

- labor input (assembly and dismantling works) decreases by 40-70%;

- power costs (water lifting) decrease by 30%;

- water return of the water-bearing layer due to vacuuming the water reception section increases;

- exclusion of capital costs associated with construction of a heated room for de-salination block.

Economic efficiency

The social effect lies in supplying consumers with high-quality drinking water, and the economic effect – in growing livestock population grazing in distant pastures with additional (de-salinized underground) water supply. The later will increase Kazakhstan’s food security and meat export capacity, as well as enhance the overall environmental condition of distant pastures.

Затворное устройство, применяемое за рубежом, является дорогим и неудобным в эксплуатации. Контролирующее устройство, предложенное НИЦ МКВК, позволяет регулировать уровень грунтовых вод посредством изменения высоты устройства (например, высота устройства составляет 90 см). Кроме того, оно легко устанавливается и демонтируется после применения.

Мероприятия:

1. Выбор и обоснование дренируемого участка c допустимой минерализацией грунтовых вод менее 3 г/л.
2. Детальный анализ взаимодействия ирригации и дренажа на уровне фермерских хозяйств и на уровне Ассоциации водопользователей.
3. Монтаж и установка контролируемого устройство ЗГД.
4. Оборудование дренируемого участка современными инструментами и мониторинг элементов водно-солевого баланса зоны аэрации.
5. Оценка влияния водоподачи и регулирование УГВ на влажность и засоление почвы, стока и минерализации дренажной воды и урожайность сельскохозяйственных культур.

Результаты:

Финансово-экономические:
• Низкие затраты контролируемого устройства ЗГД по сравнению с аналогичным зарубежным устройством.
• Повышение урожайности озимой пшеницы на 5-8% по сравнению с контрольным участком.

Технические:
рациональное использование поверхностных вод

Экологические:
уменьшение дренажного стока.

Enhancing water supply of pastures by restoring existing and, where possible, building new well infrastructure; possibility of using water sources with mineralized water that were not used previously, providing livestock crews and cattle on pastures with drinking-quality water.

Уроки:

Этот подход доказан в качестве конструктивного пути реализации результатов исследований. Этот подход также поможет распространить результаты контролируемого дренажа от уровня поля до уровня АВП и со временем на уровне ирригационных систем.

Рекомендация:

Нужно распространить практику и в других районах и областях с идентичными условиями орошаемых земель с установкой регулирующего сооружения в ЗГД.

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

• Отечественные инструменты (результат разработок отечественных научно-исследовательских структур)
• Зарубежные инструменты (передача зарубежного опыта)

1. Затраты на внедрение: Умеренные

2. Примерная стоимость капиталовложений на 1 га: 2,000 thous. tenge

3. Затраты на поддержание и эксплуатацию: Умеренные

4. Экспертная поддержка: Требуется на стадии внедрения

1. Затраты на внедрение: Умеренные

2. Примерная стоимость капиталовложений на 1 га:

3. Затраты на поддержание и эксплуатацию: Низкие

4. Экспертная поддержка: Требуется на стадии поддержания и эксплуатации

The R&D works were executed under the theme “Investigating the Process of De-Salinizing Different Types of Mineralized Underground Water and Identifying De-Salination Regimes for Water Supply of Pasturable Land” (2013-2015, amount of funding – 13.5 mln tenge) within the framework of Project 0190/GF3 under Program 055 “Research and scientific-technical activities”, Sub-Program 101 “Grant funding of scientific research” as per the contract with SE “Science Committee of the Ministry of Education and Science of the Republic of Kazakhstan”.  The process of de-salinizing mineralized underground water with different physical and chemical characteristics was designed and adjusted in lab and field conditions on distant pastures.  In addition, the technical standards of operating devices to treat underground water with 2-7 g/l mineralization (as per Patent No. 23118 of the RK) were developed.

The practice was deployed under the R&D Workstream “Scientific substantiation of pasture water supply system based on GIS-technologies with the aim of intensifying distant-pasture livestock production” within the framework of Project “Development of technologies to improve and ensure rational use of pastures to advance distant-pasture livestock production” (2015-2017).

Название: Управление ирригационно-дренажных систем для устойчивого повышения продуктивности в Ферганской долине, Центральная Азия

Продолжительность: август 2014-декабрь 2015 гг.

Цели и задачи: Улучшение ирригационно-дренажных систем и повышение продуктивности воды сельскохозяйственных культур. Задачи - Управление УГВ путем контролируемого ЗГД для повышения водообеспеченности сельхозкультур и повышения эффективности орошения, а также снижение дренажного стока и загрязняющих веществ;

- Оценка влияния водоподачи и регулирования УГВ на влажность почвы и дренажный сток;

- Сравнительная оценка стока и качества дренажных вод между управляемыми и традиционными дренажами.

Получатели выгод от реализации практики: фермерское хозяйство

Структура, ответственная за реализацию проекта: НИЦ МКВК

Донор: Международный центр сельскохозяйственных исследований в засушливых регионах (ИКАРДА)

1. Balgabayev, N.N., Tumlert, V.A., Tumlert, E.V. “Resource-saving technology of de-salinizing mineralized underground water in the conditions of distant pastures” / Water Magazine, No. 6 (82), 2014, pp. 46-49;
2. Tumlert, V.A., Grankin, Yu.Ya., Tumlert, E.V., Gritsenko, N.V. “Disposal of salt brines during de-salination of mineralized water with receiving commodity salts and fertilizers”// “Science and World”, 2015, No. 8 (24), pp. 32-37;
3. Tumlert, V.A., Grankin Yu.Ya., Tumlert, E.V. “Investigating the process of de-salting mineralized underground water based on reverse osmosis via a device installed in well trunk” // ”Science and World”, 2015, No. 12 (28);
4. Tumlert, V.A. “Issues of restoring and upgrading pasture water supply infrastructure to revive distant-pasture livestock production” // “Agricultural Science of Kazakhstan Digest”, 2014, No. 9.

В. Духовный, Ш. Кенжабаев, Ш. Якубов, Г. Умирзаков, 2017. Управляемый подземный дренаж как стратегия повышения качества системы управления водными ресурсами в орошаемом сельском хозяйстве Узбекистана.  Материалы 13-го международного семинара по дренажу МКИД «Дренаж и устойчивость окружающей среды», г. Ахваз, Иран, 4-7 марта 2017 г.

Сборник научных трудов НИЦ МКВК. Выпуск 15, Ташкент, стр. 109-114

SIC ICWC

НИЦ МКВК