Сравнение практик

Другое: Дистанционный мониторинг

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

Страна: Казахстан

Область: Южно-Казахстанская

Другой населенный пункт: distant pastures of A. Sagintayev LLP

Страна: Кыргызстан

Область: Иссык-Кульская

Район: Ак-Суйский

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.

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.

Дата начала: 01.06.2015

Дата окончания: 15.09.2015

Дата начала: 01.01.2012

Дата окончания: 31.12.2013

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.

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.

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

• Модернизация систем управления и контроля; 
• Дистанционный мониторинг

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.

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.

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:

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.

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

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: Высокие

2. Примерная стоимость капиталовложений на 1 га:

3. Затраты на поддержание и эксплуатацию: Умеренные

4. Экспертная поддержка: Требуется на стадии внедрения

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: 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. 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.

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

SIC ICWC

НИЦ МКВК