Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра___Водные ресурсы и мелиорация
МАМУЧЕВ Р.А.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
Специальность 5В080500 Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Гидротехника, мелиорация и бизнес
Кафедра_Водные ресурсы и мелиорация
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
Объем, стр. _____________
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов __21__
Приложений ____1________
Выполнил _____________________________Мамуче в Р.А.
(Ф.И.О.)
Допущен к защите ______ _______________________ 2018 г.
Заведующий кафедрой _________________ Саркынов Е.С.
(подпись) Ф.И.О.)
Руководитель ____________________________Рау А.Г.
(подпись) Ф.И.О.)
Консультанты:
___________1,2, ______________ ____________ Жарков В.А.
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль ____________________ ______________ _______
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет___Гидротехника, мелиорация и бизнес_______________
Специальность 5В080500Водные ресурсы и водопользование______
Кафедра Водные ресурсы и мелиорация_______________________ ___
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту Мамучеву Р.А.
(фамилия , имя, отчество)
Тема проекта (работы): совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
утверждено приказом по университету № ____ от _________________2017__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы)
22 ___мая____2018__г.
Исходные данные к проекту (работе):
Патентно-информационный поиск по совершенствованию конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов в мировой практике. Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем по характеристикам и параметрам в соответствии межгосударственными стандартами (ГОСТ 18599-2001, ISO 4427CEN TC 55SS20). Унифицированный стандарт для полимерных труб (ГОСТ 18599-2001, ГОСТ Р52134 - 2003, ГОСТ Р51613-2000 из ПВХ).
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:
1 Разработка методологии управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды.
2 Схемы конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов.
3 Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем.
4 Экономическая эффективность и экологическая устойчивость рисовых оросительных систем Республики Казахстан.
Перечень графического материала (при необходимости):
1. Противофильтрационные покрытия на каналах открытого типа.
2. Подбор пластических материалов по качественным характеристикам для совершенствования коструктивных элементов рисовых оросительных систем.
3. Современное состояние рисовых оросительных систем Казахстана (на примере Кызылординской области).
4. Современные системы земледелия на рисовых оросительных системах Казахстана.
5. Экологическая устойчивость рисовых оросительных систем.
Рекомендуемая основная литература
1. А.С. № 1771602 СССР Рисовая оросительная система Маковского В.И. В.И.Маковский, опубл. 30.10.92. Бюл.№ 40
2. Отчет о НИР по бюджетной программе 212 Научные исследования и мероприятия в области АПК и природопользования согласно договора № 1516 - 09 - 05. Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах (промежуточный за 2015г.) - Тараз (фонд ДГП НИИВХ).
3. Мухамеджанов В.Н., Баранов Р.Н., Жданов Г.Н. Эколого-экономический аспект использования водно-земельных ресурсов в условиях аридной зоны. - Тараз: ИЦ АКВА, 1999.-148с.
4. Орошение риса и сопутствующих культур (Рекомендации) Под общей редакцией А.К. Куришбаева, Тараз: КазНИИВХ, 2005.-33с.
5. Нормирование орошения в водохозяйственных бассейнах Казахстана Ибатуллин С.Р., Кван Р.А., Парамонов А.И., Балгабаев Н.Н.-Тараз: КазНИИВХ, 2008.-122с.
6. Рау А.Г. Водораспределение на рисовых системах, - М.: Агропромиздат, 1988.-86 с.
7. Джумабеков А.А. Научные основы рационального использования водных ресурсов и охраны окружающей среды на рисовых системах Приаралья Автореферат докт.дисс.- Ташкент, 1994.- 49 с.
8. Рахимбаев Ф.М., Гасанов Г.К. Расчет мелиоративного режима при переустройстве гидромелиоративных систем.- Ташкент: Мехнат, 1986.- 86с.
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
1,2
Жарков В.А.
19.04.2018г.
Заведующий кафедрой ________________ Саркынов Е.С.
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)__________ Рау А.Г.
(подпись) (ФИО
Задание принял к исполнению, студент ________________ Мамучев Р.А. (подпись) (ФИО)
___23__ _____11____2017г.
График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представления руководителю
Примечание
1.
Разработка методологии управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды.
28.03.,2018г.
2.
Схемы конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов.
19.04.2018 г.
3.
Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем.
26.04.2018г.
4.
Экономическая эффективность и экологическая устойчивость рисовых оросительных систем Республики Казахстан.
12.05.2018 г.
Заведующий кафедрой _____________ Саркынов Е.С.
(подпись) (Ф.И.О)
Руководитель дипломного проекта(работы) ____________ Рау А.Г.
(подпись) (Ф.И.О.)
Задание принял к исполнению, студент _______________ Мамучев Р.А.
(подпись)
СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
7
ВВЕДЕНИЕ
10
Методика проведения исследований
15
Основная часть
16
1 Разработка методологии управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды
16
2 Схемы конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов
36
3 Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем
53
3.1 Противофильтрационные покрытия на каналах открытого типа
53
3.2 Подбор пластических материалов по качественным характеристикам для совершенствования коструктивных элементов рисовых оросительных систем
70
4 Экономическая эффективность и экологическая устойчивость рисовых оросительных систем Республики Казахстан
94
4.1. Современное состояние рисовых оросительных систем Казахстана (на примере Кызылординской области)
94
4.2 Современные системы земледелия на рисовых оросительных системах Казахстана
97
4.3. Экологическая устойчивость рисовых оросительных систем
101
4.4 Экономическая эффективность рисовых оросительных систем
103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
108
Приложение А
125
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
В дипломной работе применены следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями.
Рисовая оросительная система - комплекс взаимосвязанных сооружений и устройств, обеспечивающий поддержание оптимального водного и солевого режимов почвогрунтов для получения высоких и устойчивых урожаев риса и сопутствующих ему культур.
Рисовый чек - первичный элемент рисовой карты и оросительной системы в целом.
Поливная (рисовая) карта - площадь, занятая посевами риса и ограниченная по периметру младшими каналами оросительной и водоотводной сети.
Карта краснодарского типа - рисовая карта с раздельными подачей и сбросом воды, вдоль одной из длинных сторон которой расположен картовый ороситель двухстороннего командования, а вдоль другой - картовый сбросной канал.
Карта кубанского типа - рисовая карта с раздельными подачей и сбросом воды, картовые оросители и сбросы которого с двусторонним командованием.
Гидромодуль - удельный расход водоподачи отнесенный к одному гектару севооборотного участка.
Инфильтрация - просачивание воды, происходящее преимущественно по порам.
Водные ресурсы - запасы поверхностных и подземных вод рассматриваемой территории.
Водный баланс - соотношение прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов за выбранный интервал времени для рассматриваемого объекта.
Водный режим - измененное во времени уровней, расходов и объемов воды в водных объектах и почвогрунтах
Водозабор - изъятие воды из реки или водоема для орошения, обводнения, водоснабжения и т.д.
Водоотведение (коллекторно-сбросной сток) - количество воды, отводимое за пределы оросительной системы с помощью инженерных сооружений.
Водопользование при орошении - забор воды из источника орошения, транспортировка и распределение ее между водопользователями.
Возвратные воды - часть ирригационного стока, достигшая источника орошения из которого она может быть забрана для повторного использования на орошение или другие нужды.
Дренажный сток - воды, профильтровавшиеся из каналов и поливных участков в дренажную сеть и стекающие по ней за пределы оросительной системы.
Режим орошения - совокупность количества, сроков и норм полива.
Севооборот - научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур во времени и на территории или только во времени.
РОС - рисовая оросительная система.
КЗИ - коэффициент земельного использования.
ГОСТ - государственный стандарт.
РГП - республиканское государственное предприятие.
ОПУ - опытно-производственный участок.
УГВ - уровень грунтовых вод.
РК - Республика Казахстан.
НИОКР - научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
КПД - коэффициент полезного действия.
НИУ - научно-исследовательское учреждение.
НИИ - научно-исследовательский институт.
ВХБ - водохозяйственный баланс.
ИУВР - интегрированное управление водными ресурсами.
ИУИВР - интегрированное управление и использование водных ресурсов.
ТОО - товарищество с ограниченной ответственностью.
БВИ - бассейновая водная инспекция.
МСХ - министерство сельского хозяйства.
БС - бассеиновый совет.
ООН - организация объединенных наций.
ЦРТ - цели развития тысячелетия.
ВВЕДЕНИЕ
Вопросы управления водными и земельными ресурсами на рисовых оросительных системах имеют большое значение и актуальны для нашей страны. Ирригация для засушливых регионов Казахстана не имеет альтернативы и является основой жизнедеятельности сельского населения.
За последние почти два десятилетия в республике не проводились работы по переустройству рисовой оросительной сети, улучшению мелиоративного состояния рисовых земель, что привело к деградации орошаемых земель на площади более 30 тыс. га и разрушению инженерных коммуникаций по водораспределению на десятках тыс. га. Все возрастающий дефицит водных ресурсов в стране стимулирует к переходу на водосберегающие технологии водопользования. При этом особо ощутимые результаты экономии воды могут быть достигнуты на рисовых оросительных системах, т.к. на их долю приходятся значительные объемы водных ресурсов.
Водосбережение и управление водными и земельными ресурсами на рисовых оросительных системах Казахстана тесно связано с факторами оптимального управления, как природными, так и технологическими (антропогенными) процессами. Чтобы правильно управлять ими, необходимо знать механизм их воздействий, направленность, уметь прогнозировать ожидаемые результаты этих воздействий, располагать соответствующей научной и информационной базой. В Послании Президента РК Н. Назарбаева к народу Казахстана от 14 декабря 2012 года Стратегия Казахстан-2050, Концепции по переходу Республики Казахстан к зеленой экономике, утвержденной Указом Президента Республики Казахстан, Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию до 2024 года, к 2030 году ожидается дефицит водных ресурсов в размере 14 км3, а к 2050 году может достигнуть величины 20 км3 (70% от потребности в водных ресурсах).
Угроза дефицита воды, а также деградация земель и не эффективное управление земельными и водными ресурсами на рисовых оросительных системах может стать основным препятствием для устойчивого социально-экономического развития рисосеющих регионов Казахстана. Решение этих задач, безусловно, требует проведения расширенных научно-технических и проектно-изыскательских исследований, научного сопровождения и реализации государственной программы продовольственной безопасности страны.
Предлагаемый проект направлен на совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах, исключающие непроизводительные потери воды. Реализация проекта позволит резко повысить эффективность использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах Казахстана.
Опыт эксплуатации рисовых оросительных систем показывает, что на современных рисовых оросительных системах размеры водозабора из источников орошения предопределяются их водностью, потребностями выращиваемых культур и изменяются в широких пределах от 15 до 35 тыс. м3га. При этом установлено, что растения используют около 30-35% воды забранной из источников орошения. Остальная часть расходуется на технологические потери (фильтрация в каналах при транспортировке воды от источников орошения к полю, потеря воды на орошаемых землях при поливах). Низкий коэффициент полезного использования воды вынуждает водопользователя увеличивать размеры водозабора на 30%, что приводит к снижению оросительной возможности источников орошения и сокращению площади поливных земель.
Низкая эффективность нынешней водохозяйственной деятельности на рисовых оросительных системах объясняется также тем, что она не обеспечивает целостное решение водохозяйственных задач, в то время как устойчивое водопользование должно базироваться на балансе экономических, социальных и экологических интересов региона, то есть на интеграции.
Решение этой задачи, основанное на интегрированном использовании водных ресурсов, составной частью которого являются водосбережение, повышение продуктивности орошаемых земель и поливной воды на рисовых оросительных системах, необходимо для устойчивого развития аграрного сектора экономики, социального прогресса, продовольственной и экологической безопасности страны.
Целью работы является совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах.
Основными задачами проекта ставились:
- разработка методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды;
- патентно-информационный поиск для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем;
- подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем;
Актуальность и новизна заключается в разработке методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды путем совершенствования их конструктивных элементов с использованием современных пластических материалов.
Практическая значимость - это решение водных проблем в условиях ограниченного доступа к воде и нарастающего ее дефицита требует принципиально новых подходов к интегрированному управлению и использованию водных ресурсов на рисовых оросительных системах, в связи с этим возникает стратегическая необходимость изучения функций управления водными ресурсами внутри рисовых оросительных систем и внедрения научно-обоснованной методологии интегрированного распределения поливной воды между участниками гидромелиоративного кондоминиума. При внедрении полезных моделей увеличится: коэффициент земельного использования на 15-17%, за счет сокращения вымыва гумусовых веществ из почвы и элементов питания экономятся вносимые минеральные удобрений на 25-30%, и снизится загрязнение водоземельных ресурсов на 30-35%. Усовершенствование конструкций рисовых оросительных систем с применением современных пластических материалов направлено на повышение технического уровня системы, продуктивности поливной воды, с увеличением коэффициента полезного действия оросительной сети от 0,60 до 0,87, условий и производительности труда, улучшение экономических и социальных условий жизни населения рисосеющих районов страны.
Результаты исследований. Разработана методология интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающей непроизводительные потери воды. Проведен патентно-информационный поиск по совершенствованию конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов в мировой практике. Разработана схема конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов. Подобраны пластические материалы для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем по характеристикам и параметрам в соответствии межгосударственными стандартами (ГОСТ 18599-2001, ISO 4427CEN TC 55SS20). Материалы пластических труб подбирались в соответствии с составом предполагаемого содержимого труб: воды, агрессивной среды, абразивно-содержащих жидкостей, температуры среды, как внутри трубопроводов, так и снаружи, средние и максимальные эксплуатационные температуры, давление в системе. В соответствии со значением рабочего давления подбиралась необходимая толщина стенок труб. Унифицированный стандарт для полимерных труб (ГОСТ 18599-2001, ГОСТ Р52134 - 2003, ГОСТ Р51613-2000 из ПВХ) обеспечивает возможность применение труб и фитингов, поставляемых различными производителями. Они взаимозаменяемы, их можно использовать с высокой надежностью в специфических условиях рисовых оросительных систем Казахстана.
Методика проведения исследований
Информационный поиск по применению пластических материалов на оросительных системах проводится с привлечением имеющихся материалов фонда ТОО КазНИИВХ, научно-технической библиотеки г.Тараз, специализированных периодических изданий, СМИ, Интернет-ресурсов.
Анализировались конструктивные и технологические схемы рисовых оросительных систем, выявлялись их преимущества и недостатки, с учетом более прогрессивных конструкций и технологий в данном направлении.
Выбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем производился на их характеристиках и параметрах в соответствии межгосударственными стандартами (ГОСТ 18599-2001, ISO 4427CEN TC 55SS20), материала труб определялся составом предполагаемого их содержимого.
Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем направлено на интегрированное управление водными ресурсами, учитывающие возможность создания необходимого слоя воды на системах орошения по фазам развития риса и сброса ее при необходимости. Разработка методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающей непроизводительные потери воды, предусматривает анализ существующих условий водораспределения воды на рисовых системах и установления возможных путей исключения потерь воды на поле по фазам развития риса с применением усовершениствованных конструктивных элементов систем и повышения эффективности ее использования.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 Разработка методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды
ИУВР - мировая практика эффективного управления водными ресурсами. Управление водными ресурсами основывается на оценке их состояния, сложившегося водопотребления и планирования мер по устойчивому водообеспечению, предусматривающих в первую очередь упорядочения расходования воды и сокращение сброса загрязнённых вод в водные источники. В мире нарастает беспокойство о состоянии водных ресурсов. Единственным способом исправления сложившейся негативной ситуации является улучшение управления балансом между водными ресурсами и их потреблением. Благодаря мировому глобальному опыту, подход к управлению водными ресурсами стал рассматриваться как единственно правильный и эффективный. Он известен как Интегрированное Управление Водными Ресурсами (ИУВР). Казахстан присоединился к директиве по улучшению управления водными ресурсами на основе ИУВР.
В республике была разработана Концепция Национального Плана по Интегрированному Управлению Водными Ресурсами и водосбережения и при подержке проекта ПРООН, Правительства Норвегии, DFID (Великобритания) и методической помощи Глобального водного партнерства в 2004-2007 годы составлен Национальный план ИУВР и водной эффективности Казахстана. Он одобрен правительством РК и отражает необходимы действия на национальном уровне для внедрения принципов и практики ИУВР в Казахстане.
В настоящее время в стране реализуется общенациональный план мероприятий по выполнению программы Стратегия Казахстан-2050 и двух концепций по переходу Республики Казахстан к устойчивому развитию к зеленной экономике [1,2,3,4]. В стране действует Водный кодекс РК (2003г.), являющийся правовой основой ИУВР, сформированы бассейновые советы (БС), вовлеченные в процесс управления заинтересованных сторон. Принята государственная программа по Управлению водными ресурсами РК [5]. Практическое управление водными ресурсами осуществляет Комитет по водным ресурсам при МСХ РК.
В интегрированном управлении водными ресурсами - ключевая слово интеграция, одной из форм которого является интеграция водохозяйственников - управленцев и водопользователей. Здесь ключевую роль играют Бассейновые Советы, которые объединяют управляющих органы с водопотребителями, обсуждает нужды в контексте того, что возможно сделать и принимают соответствующие решения. Они заключают Бассейновые Соглашения и разрабатывают Бассейновые Планы ИУВР. Другими формами интеграции является интеграция секторов экономики, общества и окружающей среды (экологии), здоровья населения, сферы водных ресурсов, используемых отраслями экономики, объёмов воды и ее качества, поверхностных и подземных вод, в целом воды и земли, а в социальной сфере - улучшение качества жизни народа, предотвращение и разрешение возникающих конфликтов.
Результаты изучения применения методологии ИУВР в отдельных зарубежных странах показывает, что многие из них испытывали трудности, связанными с водными ресурсами из-за невозможности их решения в рамках обычных отраслевых подходов. К примеру, засуха, наводнение, подтопление, переносимые с водой болезни, семена сорных трав, деградация почв, ухудшение состояния экосистем приводит к нарастанию числа конфликтов из-за воды. Эти проблемы не решаются, поскольку они выходят за рамки одной организации, т.е. необходимо объединить сотрудничество нескольких секторов экономики. Методология ИУВР обеспечивает возможность решать вышеуказанные и другие проблемы эффективно и оперативно. В Малайзии, например, использование принципов ИУВР было вызвано необходимостью срочной борьбы с наводнениями и загрязнением водных ресурсов, защитой экосистем и повышением эффективности водорегулирования в отраслях экономики. В Коста-Рике - для предотвращения деградации лесов и прибрежных экосистем, угрожающих развитию туризма в стране, в Йемене - для продвижения укрепления административных, финансовых и экономических реформ.
В Казахстане за последние годы были проведены серьезные структурные и институциональные преобразования. Создана адекватная рыночным условиям система государственного регулирования водохозяйственной деятельности. В законодательстве сформулированы цели, направления, задачи и принципы проведения государственной политики в области водопользования. Обзор законодательства Республики Казахстан по ИУВР подробно рассматривается в работах И.А. Петракова и др. [6].
Возрастающие проблемы в водохозяйственном комплексе требуют применения новых подходов к его управлению. Улучшение управления и повышение его эффективности может быть достигнуто только посредством метода интегрированного управления водными ресурсами, об использовании которого многократно озвучивалось на международных конференциях по устойчивому развитию.
Основные принципы интегрированного управления водными ресурсами были определены в Дублине в 1992 г. на Международной конференции по проблемам воды и окружающей среды, говорящие о том, что а) ресурсы пресной воды не бесконечны, вода - основа жизни и устойчивого развития общества; б) развитие и управление водными ресурсами должно равномерно распределяться между теми, кто пользуется водой, теми, кто планирует и принимает решения на всех уровнях; в) вода имеет экономическую стоимость и должна восприниматься как экономическое благо. Данная концепция ИУВР, в основу которой положены Дублинские принципы, была принята в Повестке дня на 21 век на конференции ООН по окружающей среде и устойчивому развитию в Рио-де-Жанейро (1992 г). Позднее на втором Международном форуме по воде в Гааге (2000 г.) были сформулированы глобальные и региональные документы по видению проблемы и по структурной основе для действий по реализации ИУВР. На Всемирной встрече по устойчивому развитию (ВВУР) в Йоханнесбурге в 2002 г. международное сообщество сделало важный шаг на пути к устойчивому водопользованию, призвав все страны разработать планы по интегрированному использованию водных ресурсов и повышению эффективности водопользования. На этой же встрече Европейское сообщество объявило о начале существования Глобальной водной инициативы: Вода для жизни - здоровье, благополучие, экономическое развитие и безопасность. Цель инициативы - достижение целей развития тысячелетия (ЦРТ) в области рационального использования водных ресурсов.
В широком социальном смысле ИУВР - это процесс, который способствует скоординированному развитию и управлению не только водными, но и другими связанными с ним ресурсами с целью оптимизации результатов в процессе экономического и социального развития общества при минимальном ущербе природной среде. Он способствует формированию комплексного подхода к достижению компромиссов между конкурирующими потребностями в водных ресурсах различных секторов общества и заинтересованных групп, позволяет организовать эффективное сотрудничество между ними, выработать согласованные стратегии развития с учетом интересов всех заинтересованных сторон в процессе выработки и принятия управленческих решений.
По определению Глобального Водного Партнерства, внедрение методологии и принципов ИУВР сводится к: а) созданию условий для осуществления водной политики, разработки стратегии и законодательства в целях устойчивого развития водных ресурсов; б) организации институциональной основы для реализации их в жизнь и в) выработке инструментов управления.
ИУВР - это в большей степени политический процесс, направленный на разрешение конфликтов, а сама потребность в нем обусловлена необходимостью достижения справедливости в совместном использовании водных ресурсов. ИУВР предлагает своеобразный последовательный подход к управлению водными ресурсами, давая общую структуру предоставления услуг водного сектора.
Интеграция в рамках ИУВР рассматривается с 2-х сторон: - интеграция водных ресурсов (поверхностные и подземные воды, ресурсы возвратных вод); - интеграция интересов водопользователей, стремление удовлетворить и понять их требования.
Сам процесс ИУВР базируется на следующих ключевых принципах: он осуществляется в пределах гидрографических границ; в него включен учет всех видов вод, принимая во внимание климатические особенности; тесная увязка водопользования и всех участвующих субъектов осуществляется как по горизонтали между отраслями, так и по вертикали между уровнями иерархии управления водными отношениями; широкое участие общественности в управлении, планировании и использовании водных ресурсов; процесс осуществляется при условии адекватного информационного обеспечения, его открытости и прозрачности; приоритет отдается насущным человеческим нуждам; используются стимулы для борьбы с непродуктивными потерями водопользователей.
В мире накоплен значительный опыт по внедрению элементов ИУВР: Китай и Квебек, Таиланд и Индия, Бразилия, Уганда, страны Центральной Америки, Польша, Швейцарии.
ИУВР предлагает механизмы и инструменты обеспечения устойчивого развития и управления водным сектором, при этом уделяя особое внимание экологическому фактору.
Важная роль отводится сотрудничеству с частным сектором на условиях государственно - частного партнерства.
Другим важным элементом процесса ИУВР является управление спросом и предложением. Эффективность водопользования включает вопросы использования, переработки стоков и повторного использования воды, оборотного водоснабжения. Эффективное использование воды может быть достигнуто путем изменения поведения водопользователей (управление спросом), в т. ч. путем проведения информационных кампаний, внедрения экономических стимулов и технологических решений.
Эффективное управление предложением означает совершенствование технологии водозабора и водопользования. Повышение эффективности означает отказ от традиционной ориентации на предложение (давать больше воды, строить новую инфраструктуру) к управлению спросом, т.е. изменение структуры использования воды, экономия воды.
Эффективность использования воды в подавляющем большинстве зависит от платы за водные ресурсы и водопользование. При этом экономические механизмы водосбережения и использования воды будут превалирующими над остальными. Необходимо добиться, чтобы вода не считалась почти бесплатным ресурсом неограниченного снабжения с нулевой стоимостью в пункте снабжения, когда водопользователи должны были уплачивать только часть расходов на ее отбор, передачу, обработку и отведение. Внешние затраты на воду не должны быть игнорированы, имея ввиду также и поддержание качества воды в водных объектах.
Важным является создание информационного инструмента, способного обеспечить устойчивое управление водными ресурсами. К сожалению, на сегодняшний день не существует региональной информационной базы, охватывающей вопросы стабильного управления водопользованием. Существующая система сбора, обработки и распространения информации, касающейся водных ресурсов, не всегда удовлетворяет требованиям пользователей. Информационный обмен подразумевает создание общего информационного пространства, в рамках которого все заинтересованные стороны работают по единым информационным и техническим стандартам. Элементами этого пространства должны быть не только данные о водных и других, связанных с водой ресурсов, но и информационные базы о заинтересованных сторонах и партнерах. Однако, имеющийся опыт показывает, что сложно обеспечить широкий обмен информацией и данными даже в рамках региональных границ. В этом случае предполагается использовать концепцию распределенной базы данных, при которой исходные данные остаются в инициирующей стороне, а другим партнерам отсылаются отчеты по запросам.
Интегрированное управление водными ресурсами (ИУВР) - термин, данный лучшему международному опыту в сфере водохозяйственного управления, который построен на шести основных принципах:
1. Речной бассейн представляет собой подходящую естественную единицу водохозяйственного управления.
2. Водные и земельные ресурсы, составляющие площадь речного бассейна должны быт интегрированы, другими словами, их планирование и должны осуществляться вместе.
3. Социальные, экономические и экологические факторы должны быть интегрированы в процессе планирования и управления водными ресурсами.
4. Поверхностные и подземные воды, а также экосистемы, по которым они протекают, также должны быть интегрированы в процессе планирования и управления водными ресурсами.
5. Участи общественности необходимо для принятия эффективных решений в отношении водных ресурсов. Здесь требуется хорошее осведомлённость общественности и понимание общественностью проблем, только тогда ее участие будет обоснованным (т.к. управление водными ресурсами осуществляются только с целью обеспечения людей и окружающей среды водой).
6. Прозрачность и подотчетность в процессе принятия решений по водным ресурсам являются необходимыми элементами эффективного планирования в управления водными ресурсами. Прозрачность означает, что населения должно быть информировано о вариантах в сфере водохозяйственного управления для того, чтобы реагировать на те решения, которые были приняты относительно водных ресурсов. Подотчётность означает, что общественность имеет право задавать вопросы и предъявлять жалобы в соответствующие организации, а эти организации в свою очередь должны рассматривать вопросы и жалобы своих клиентов - общественности.
Интегрированное управление водопользованием, отвечающее государственным интересам, эффективно на основе бассейнового принципа.
Таким образом, ИУВР является своеобразным инструментом для поддержания благоприятного баланса между управляющими органами и многочисленными водопользователями, между развитием производительных сил общества и окружающей средой.
Методология ИУВР способствует скоординированному развитию и управлению водными, земельными с ними ресурсами, с целью минимизировать экономическое и социальное благосостояние населения в рамках устойчивого развития экосистем.
Такой подход включает в себе более скоординированное развитие и управление:
- земельными и водными ресурсами;
- поверхностными и подземными водами;
- речными бассейнами и окружающей среды;
- интересами пользователей верхнего и нижнего течения рек.
Применение принципов ИУВР в практике функционирования рисовых оросительных систем, ориентированную на принятие решений на всех уровнях управления для обеспечения эффективной интеграции факторов, связанных с использованием водных и других природных ресурсов в процессы устойчивого экономического и социального развития в рисосеющей зоне, водохозяйственном бассейне и страны в целом.
Учет особенностей эффективного использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах. Многочисленными исследованиями по использованию оросительной воды на рисовых системах установлено, что объемы ее затрат при возделывании риса зависят от целого ряда факторов: природно-климатических, почвенно-мелиоративных и гидрогеологических, фильтрационных свойств почв рисовых полей, возделываемых сортов и гибридов, применяемых режимов орошения, водности года. Оросительные нормы риса изменяются в широких пределах - от 14-15 до 30-35 и более тыс. м3га. Однако как показывает практика при столь больших оросительных нормах водопотребления наблюдаются значительные объемы водоотведения, достигающие 40-45% от водозабора, что оказывает негативное влияние на состояние окружающей среды и требует применения мер по улучшению экологической обстановки [7-15]. Для разработки методологии интегрированного использования водных ресурсов на рисовых системах нами привлечены методические положения и результаты исследовании ведущих научных учреждений, имеющих многолетний исследовательский и практический опыт орошения риса и сопутствующих культур рисового севооборота [16-35 и др.].
Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства начал проводить исследования на рисовых оросительных системах практически с момента своего образования и продолжает их осуществлять по настоящее время [36-57].
В Кызылординской области они начались с 1964 года. Главная цель была - выявить, как при минимальных затратах оросительной воды получать максимальные урожаи риса. На основе многолетних исследований разработаны режимы орошения на незасоленных и засоленных землях, где испытывались различные типы и глубины затопления, предельно-допустимые концентрации солей в воде рисовых чеков, сроки прекращения подачи воды в предуборочных период и др.
В результате комплексных исследований, оптимальным режимом орошения риса на незасоленных почвах принят укороченный тип: после посева риса чеки сразу же затапливаются слоем воды 10-15см на 3-4 суток и затем подача воды в чеки прекращается. При появлении всходов и обозначении четких рядков, они затапливаются на глубину 10-15см. В начале кущения подача прекращается до снижения слоя в 5см, и он поддерживается до конца кущения. Затем глубина увеличивается до 10-15см и поддерживается до молочно-восковой спелости зерна и далее вода не сбрасывается и впитывается в почву. В течение вегетации сброс и проточность отсутствует.
На засоленных почвах рисовых систем хлоридно-сульфатного типа в Кызылординской области оптимальным является постоянный тип затопления с переменным слоем воды от посева до молочной спелости зерна. После посева рис затапливается на глубину 10-15см, затем через 3 суток производится форсированный полный сброс воды и сразу же производится повторное затопление чеков. Между сбросом и затоплением разрывы не допускаются. Такой цикл повторяется до начала кущения 2-3 раза.
Перед кущением риса подача в чеки уменьшается, слой снижается до 5см и поддерживается 6-10 суток - до конца кущения, после чего он повышается до 10-15см и поддерживается на этом уровне. В последующий период до фазы выметывания периодически (до 2-4 раз в зависимости от степени засоления) производится замена воды в чеках (на 50% от глубины затопления). Замена воды производится с учетом предельной минерализации чековой воды - концентрации хлора 0,20-0,25гл. Подача воды в чеки прекращается в фазе полной молочной спелости зерна.
Исследования, проводимые в Кызылординской области осуществлялись также на рисовых массивах Южно-Казахстанской и Алматинской областей. С учетом специфики и особенностей климатических и почвенно-мелиоративных условий, установлены оросительные нормы риса и многолетних трав.
С появлением гребневой ресурсосберегающей технологии возделывания сельскохозяйственных культур, показавшую хорошие результаты в суходольных севооборотах и появлением на нашем рынке гребневой сеялки индийского производства DASMESH, появилась возможность ее испытания на рисовых системах. Одним из первых исследователей стал КазНИИ рисоводства, который провел ряд научных работ по гребневой технологии [58]. Затем индийская сеялка была усовершенствована в КазНИИ водного хозяйства (СГНМ2,8-НИИВХ) и институт совместно с КазНИИ рисоводства провел специальные исследования на Караултобенском опорном пункте в соответствии с опробированными многолетней практикой методиками и рекомендациями [59-65].
При постоянном затоплении и проточности подаваемые оросительные нормы достигали 34600-36200 м[3] на 1 гектар. В то же время при укороченном затоплении - 24600-26800 м[3]га, при этом урожайность зерна риса ненамного отличалась - соответственно 4,42-4,66 тга и 4,05-4,56 тга.
В то же время затраты оросительной воды на создание единицы продукции - 1 т зерна - при постоянном затоплении намного превосходили этот показатель, чем при укороченном затоплении - соответственно 7655-7873 м[3]т и 5395-6617 м[3]т.
Результаты комплексных исследований явились основой усовершенствования водо- и ресурсосберегающей технологии возделывания риса с применением гребневого его посева и укороченного режима затопления рисовых чеков, что в целом способствует экономии оросительной воды и ГСМ на 25 %, семян - в 1,7-2 раза, повышению урожайности риса на 1,2-1,4 цга.
В течение вегетационного периода имеется возможность быстрой замены чековой воды при повышении её минерализации, понижения слоя затопления вплоть до освобождения растений от воды без создания просушки почвы в чеках, проведение комплекса работ по защите растений от взошедших сорняков, появления вредителей и болезней на уровне нижнего порога вредоносности.
Усовершенствованная водо- и ресурсосберегающая технология для рисовых систем основана на применении гребневого посева риса и диверсификационных культур, обладающего рядом преимуществ перед традиционной технологией их возделывания. При посеве совмещается три технологические операции: сев, внесение удобрений и нарезка поливных борозд.
При орошении риса создаются наиболее благоприятные условия для применения режима укороченного затопления, когда отсутствует слой воды в начале и конце вегетационного периода, наиболее полно отвечающие физиологическим особенностям риса. Прорастание семян и появление всходов происходит при свободном доступе кислорода, повышается жизнеспособность семян, проростков, всходов и улучшается развитие растений в ювенальной стадии.
В течение вегетационного периода имеется возможность быстрой замены чековой воды при повышении ее минерализации, понижения слоя затопления вплоть до освобождения растений от воды без создания просушки почвы в чеках, проведение комплекса работ по защите растений от взошедших сорняков, появления вредителей и болезней на уровне нижнего порога вредоносности.
В конце вегетационного периода можно создавать условия равномерной просушки почвы путем отвода чековой воды даже из микропонижений, зачастую имеющих место при плохо спланированной поверхности рисовых чеков (+-5-10см), то есть при отступлении от требований ГОСТа (+-3-5см).
Орошение сопутствующих культур рисового севооборота. Как показывает отечественная и зарубежная практика на рисовых системах возделываются традиционные зерновые (ячмень, пшеница, кукуруза), многолетние травы (донник, люцерна) и рекомендуются к широкому внедрению - соя, рапс, горох, чечевица, гречиха, сорго, нут, чина, просо и др., как диверсификационные перспективные, для формирования биологизированных севооборотов. Они выполняют не только роль плодосмена, но и совершенствуют структуру, повышают плодородие почв рисовых полей и в то же время удовлетворяют запросы рынка. Главной культурой в рисовом севообороте остается по-прежнему люцерна. Свою роль лучшего предшественника риса она выполняет при условии хорошего своего развития ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра___Водные ресурсы и мелиорация
МАМУЧЕВ Р.А.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
Специальность 5В080500 Водные ресурсы и водопользование
Алматы 2018
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Гидротехника, мелиорация и бизнес
Кафедра_Водные ресурсы и мелиорация
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
Объем, стр. _____________
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов __21__
Приложений ____1________
Выполнил _____________________________Мамуче в Р.А.
(Ф.И.О.)
Допущен к защите ______ _______________________ 2018 г.
Заведующий кафедрой _________________ Саркынов Е.С.
(подпись) Ф.И.О.)
Руководитель ____________________________Рау А.Г.
(подпись) Ф.И.О.)
Консультанты:
___________1,2, ______________ ____________ Жарков В.А.
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль ____________________ ______________ _______
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018
НАО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет___Гидротехника, мелиорация и бизнес_______________
Специальность 5В080500Водные ресурсы и водопользование______
Кафедра Водные ресурсы и мелиорация_______________________ ___
ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)
Студенту Мамучеву Р.А.
(фамилия , имя, отчество)
Тема проекта (работы): совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах
утверждено приказом по университету № ____ от _________________2017__г.
Срок сдачи законченного проекта (работы)
22 ___мая____2018__г.
Исходные данные к проекту (работе):
Патентно-информационный поиск по совершенствованию конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов в мировой практике. Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем по характеристикам и параметрам в соответствии межгосударственными стандартами (ГОСТ 18599-2001, ISO 4427CEN TC 55SS20). Унифицированный стандарт для полимерных труб (ГОСТ 18599-2001, ГОСТ Р52134 - 2003, ГОСТ Р51613-2000 из ПВХ).
Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:
1 Разработка методологии управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды.
2 Схемы конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов.
3 Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем.
4 Экономическая эффективность и экологическая устойчивость рисовых оросительных систем Республики Казахстан.
Перечень графического материала (при необходимости):
1. Противофильтрационные покрытия на каналах открытого типа.
2. Подбор пластических материалов по качественным характеристикам для совершенствования коструктивных элементов рисовых оросительных систем.
3. Современное состояние рисовых оросительных систем Казахстана (на примере Кызылординской области).
4. Современные системы земледелия на рисовых оросительных системах Казахстана.
5. Экологическая устойчивость рисовых оросительных систем.
Рекомендуемая основная литература
1. А.С. № 1771602 СССР Рисовая оросительная система Маковского В.И. В.И.Маковский, опубл. 30.10.92. Бюл.№ 40
2. Отчет о НИР по бюджетной программе 212 Научные исследования и мероприятия в области АПК и природопользования согласно договора № 1516 - 09 - 05. Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах (промежуточный за 2015г.) - Тараз (фонд ДГП НИИВХ).
3. Мухамеджанов В.Н., Баранов Р.Н., Жданов Г.Н. Эколого-экономический аспект использования водно-земельных ресурсов в условиях аридной зоны. - Тараз: ИЦ АКВА, 1999.-148с.
4. Орошение риса и сопутствующих культур (Рекомендации) Под общей редакцией А.К. Куришбаева, Тараз: КазНИИВХ, 2005.-33с.
5. Нормирование орошения в водохозяйственных бассейнах Казахстана Ибатуллин С.Р., Кван Р.А., Парамонов А.И., Балгабаев Н.Н.-Тараз: КазНИИВХ, 2008.-122с.
6. Рау А.Г. Водораспределение на рисовых системах, - М.: Агропромиздат, 1988.-86 с.
7. Джумабеков А.А. Научные основы рационального использования водных ресурсов и охраны окружающей среды на рисовых системах Приаралья Автореферат докт.дисс.- Ташкент, 1994.- 49 с.
8. Рахимбаев Ф.М., Гасанов Г.К. Расчет мелиоративного режима при переустройстве гидромелиоративных систем.- Ташкент: Мехнат, 1986.- 86с.
Консультанты по специальным разделам проекта (работы)
Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
1,2
Жарков В.А.
19.04.2018г.
Заведующий кафедрой ________________ Саркынов Е.С.
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)__________ Рау А.Г.
(подпись) (ФИО
Задание принял к исполнению, студент ________________ Мамучев Р.А. (подпись) (ФИО)
___23__ _____11____2017г.
График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представления руководителю
Примечание
1.
Разработка методологии управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды.
28.03.,2018г.
2.
Схемы конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов.
19.04.2018 г.
3.
Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем.
26.04.2018г.
4.
Экономическая эффективность и экологическая устойчивость рисовых оросительных систем Республики Казахстан.
12.05.2018 г.
Заведующий кафедрой _____________ Саркынов Е.С.
(подпись) (Ф.И.О)
Руководитель дипломного проекта(работы) ____________ Рау А.Г.
(подпись) (Ф.И.О.)
Задание принял к исполнению, студент _______________ Мамучев Р.А.
(подпись)
СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
7
ВВЕДЕНИЕ
10
Методика проведения исследований
15
Основная часть
16
1 Разработка методологии управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды
16
2 Схемы конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов
36
3 Подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем
53
3.1 Противофильтрационные покрытия на каналах открытого типа
53
3.2 Подбор пластических материалов по качественным характеристикам для совершенствования коструктивных элементов рисовых оросительных систем
70
4 Экономическая эффективность и экологическая устойчивость рисовых оросительных систем Республики Казахстан
94
4.1. Современное состояние рисовых оросительных систем Казахстана (на примере Кызылординской области)
94
4.2 Современные системы земледелия на рисовых оросительных системах Казахстана
97
4.3. Экологическая устойчивость рисовых оросительных систем
101
4.4 Экономическая эффективность рисовых оросительных систем
103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
108
Приложение А
125
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
В дипломной работе применены следующие термины с соответствующими определениями и сокращениями.
Рисовая оросительная система - комплекс взаимосвязанных сооружений и устройств, обеспечивающий поддержание оптимального водного и солевого режимов почвогрунтов для получения высоких и устойчивых урожаев риса и сопутствующих ему культур.
Рисовый чек - первичный элемент рисовой карты и оросительной системы в целом.
Поливная (рисовая) карта - площадь, занятая посевами риса и ограниченная по периметру младшими каналами оросительной и водоотводной сети.
Карта краснодарского типа - рисовая карта с раздельными подачей и сбросом воды, вдоль одной из длинных сторон которой расположен картовый ороситель двухстороннего командования, а вдоль другой - картовый сбросной канал.
Карта кубанского типа - рисовая карта с раздельными подачей и сбросом воды, картовые оросители и сбросы которого с двусторонним командованием.
Гидромодуль - удельный расход водоподачи отнесенный к одному гектару севооборотного участка.
Инфильтрация - просачивание воды, происходящее преимущественно по порам.
Водные ресурсы - запасы поверхностных и подземных вод рассматриваемой территории.
Водный баланс - соотношение прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов за выбранный интервал времени для рассматриваемого объекта.
Водный режим - измененное во времени уровней, расходов и объемов воды в водных объектах и почвогрунтах
Водозабор - изъятие воды из реки или водоема для орошения, обводнения, водоснабжения и т.д.
Водоотведение (коллекторно-сбросной сток) - количество воды, отводимое за пределы оросительной системы с помощью инженерных сооружений.
Водопользование при орошении - забор воды из источника орошения, транспортировка и распределение ее между водопользователями.
Возвратные воды - часть ирригационного стока, достигшая источника орошения из которого она может быть забрана для повторного использования на орошение или другие нужды.
Дренажный сток - воды, профильтровавшиеся из каналов и поливных участков в дренажную сеть и стекающие по ней за пределы оросительной системы.
Режим орошения - совокупность количества, сроков и норм полива.
Севооборот - научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур во времени и на территории или только во времени.
РОС - рисовая оросительная система.
КЗИ - коэффициент земельного использования.
ГОСТ - государственный стандарт.
РГП - республиканское государственное предприятие.
ОПУ - опытно-производственный участок.
УГВ - уровень грунтовых вод.
РК - Республика Казахстан.
НИОКР - научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
КПД - коэффициент полезного действия.
НИУ - научно-исследовательское учреждение.
НИИ - научно-исследовательский институт.
ВХБ - водохозяйственный баланс.
ИУВР - интегрированное управление водными ресурсами.
ИУИВР - интегрированное управление и использование водных ресурсов.
ТОО - товарищество с ограниченной ответственностью.
БВИ - бассейновая водная инспекция.
МСХ - министерство сельского хозяйства.
БС - бассеиновый совет.
ООН - организация объединенных наций.
ЦРТ - цели развития тысячелетия.
ВВЕДЕНИЕ
Вопросы управления водными и земельными ресурсами на рисовых оросительных системах имеют большое значение и актуальны для нашей страны. Ирригация для засушливых регионов Казахстана не имеет альтернативы и является основой жизнедеятельности сельского населения.
За последние почти два десятилетия в республике не проводились работы по переустройству рисовой оросительной сети, улучшению мелиоративного состояния рисовых земель, что привело к деградации орошаемых земель на площади более 30 тыс. га и разрушению инженерных коммуникаций по водораспределению на десятках тыс. га. Все возрастающий дефицит водных ресурсов в стране стимулирует к переходу на водосберегающие технологии водопользования. При этом особо ощутимые результаты экономии воды могут быть достигнуты на рисовых оросительных системах, т.к. на их долю приходятся значительные объемы водных ресурсов.
Водосбережение и управление водными и земельными ресурсами на рисовых оросительных системах Казахстана тесно связано с факторами оптимального управления, как природными, так и технологическими (антропогенными) процессами. Чтобы правильно управлять ими, необходимо знать механизм их воздействий, направленность, уметь прогнозировать ожидаемые результаты этих воздействий, располагать соответствующей научной и информационной базой. В Послании Президента РК Н. Назарбаева к народу Казахстана от 14 декабря 2012 года Стратегия Казахстан-2050, Концепции по переходу Республики Казахстан к зеленой экономике, утвержденной Указом Президента Республики Казахстан, Концепции перехода Республики Казахстан к устойчивому развитию до 2024 года, к 2030 году ожидается дефицит водных ресурсов в размере 14 км3, а к 2050 году может достигнуть величины 20 км3 (70% от потребности в водных ресурсах).
Угроза дефицита воды, а также деградация земель и не эффективное управление земельными и водными ресурсами на рисовых оросительных системах может стать основным препятствием для устойчивого социально-экономического развития рисосеющих регионов Казахстана. Решение этих задач, безусловно, требует проведения расширенных научно-технических и проектно-изыскательских исследований, научного сопровождения и реализации государственной программы продовольственной безопасности страны.
Предлагаемый проект направлен на совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах, исключающие непроизводительные потери воды. Реализация проекта позволит резко повысить эффективность использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах Казахстана.
Опыт эксплуатации рисовых оросительных систем показывает, что на современных рисовых оросительных системах размеры водозабора из источников орошения предопределяются их водностью, потребностями выращиваемых культур и изменяются в широких пределах от 15 до 35 тыс. м3га. При этом установлено, что растения используют около 30-35% воды забранной из источников орошения. Остальная часть расходуется на технологические потери (фильтрация в каналах при транспортировке воды от источников орошения к полю, потеря воды на орошаемых землях при поливах). Низкий коэффициент полезного использования воды вынуждает водопользователя увеличивать размеры водозабора на 30%, что приводит к снижению оросительной возможности источников орошения и сокращению площади поливных земель.
Низкая эффективность нынешней водохозяйственной деятельности на рисовых оросительных системах объясняется также тем, что она не обеспечивает целостное решение водохозяйственных задач, в то время как устойчивое водопользование должно базироваться на балансе экономических, социальных и экологических интересов региона, то есть на интеграции.
Решение этой задачи, основанное на интегрированном использовании водных ресурсов, составной частью которого являются водосбережение, повышение продуктивности орошаемых земель и поливной воды на рисовых оросительных системах, необходимо для устойчивого развития аграрного сектора экономики, социального прогресса, продовольственной и экологической безопасности страны.
Целью работы является совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов и интегрированное управление водными ресурсами на рисовых системах.
Основными задачами проекта ставились:
- разработка методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды;
- патентно-информационный поиск для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем;
- подбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем;
Актуальность и новизна заключается в разработке методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды путем совершенствования их конструктивных элементов с использованием современных пластических материалов.
Практическая значимость - это решение водных проблем в условиях ограниченного доступа к воде и нарастающего ее дефицита требует принципиально новых подходов к интегрированному управлению и использованию водных ресурсов на рисовых оросительных системах, в связи с этим возникает стратегическая необходимость изучения функций управления водными ресурсами внутри рисовых оросительных систем и внедрения научно-обоснованной методологии интегрированного распределения поливной воды между участниками гидромелиоративного кондоминиума. При внедрении полезных моделей увеличится: коэффициент земельного использования на 15-17%, за счет сокращения вымыва гумусовых веществ из почвы и элементов питания экономятся вносимые минеральные удобрений на 25-30%, и снизится загрязнение водоземельных ресурсов на 30-35%. Усовершенствование конструкций рисовых оросительных систем с применением современных пластических материалов направлено на повышение технического уровня системы, продуктивности поливной воды, с увеличением коэффициента полезного действия оросительной сети от 0,60 до 0,87, условий и производительности труда, улучшение экономических и социальных условий жизни населения рисосеющих районов страны.
Результаты исследований. Разработана методология интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающей непроизводительные потери воды. Проведен патентно-информационный поиск по совершенствованию конструктивных элементов рисовых оросительных систем с использованием пластических материалов в мировой практике. Разработана схема конструктивных элементов рисовых оросительных систем с применением пластических материалов. Подобраны пластические материалы для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем по характеристикам и параметрам в соответствии межгосударственными стандартами (ГОСТ 18599-2001, ISO 4427CEN TC 55SS20). Материалы пластических труб подбирались в соответствии с составом предполагаемого содержимого труб: воды, агрессивной среды, абразивно-содержащих жидкостей, температуры среды, как внутри трубопроводов, так и снаружи, средние и максимальные эксплуатационные температуры, давление в системе. В соответствии со значением рабочего давления подбиралась необходимая толщина стенок труб. Унифицированный стандарт для полимерных труб (ГОСТ 18599-2001, ГОСТ Р52134 - 2003, ГОСТ Р51613-2000 из ПВХ) обеспечивает возможность применение труб и фитингов, поставляемых различными производителями. Они взаимозаменяемы, их можно использовать с высокой надежностью в специфических условиях рисовых оросительных систем Казахстана.
Методика проведения исследований
Информационный поиск по применению пластических материалов на оросительных системах проводится с привлечением имеющихся материалов фонда ТОО КазНИИВХ, научно-технической библиотеки г.Тараз, специализированных периодических изданий, СМИ, Интернет-ресурсов.
Анализировались конструктивные и технологические схемы рисовых оросительных систем, выявлялись их преимущества и недостатки, с учетом более прогрессивных конструкций и технологий в данном направлении.
Выбор пластических материалов для совершенствования конструктивных элементов рисовых оросительных систем производился на их характеристиках и параметрах в соответствии межгосударственными стандартами (ГОСТ 18599-2001, ISO 4427CEN TC 55SS20), материала труб определялся составом предполагаемого их содержимого.
Совершенствование конструктивных элементов рисовых оросительных систем направлено на интегрированное управление водными ресурсами, учитывающие возможность создания необходимого слоя воды на системах орошения по фазам развития риса и сброса ее при необходимости. Разработка методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающей непроизводительные потери воды, предусматривает анализ существующих условий водораспределения воды на рисовых системах и установления возможных путей исключения потерь воды на поле по фазам развития риса с применением усовершениствованных конструктивных элементов систем и повышения эффективности ее использования.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1 Разработка методологии интегрированного управления и использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах, исключающие непроизводительные потери воды
ИУВР - мировая практика эффективного управления водными ресурсами. Управление водными ресурсами основывается на оценке их состояния, сложившегося водопотребления и планирования мер по устойчивому водообеспечению, предусматривающих в первую очередь упорядочения расходования воды и сокращение сброса загрязнённых вод в водные источники. В мире нарастает беспокойство о состоянии водных ресурсов. Единственным способом исправления сложившейся негативной ситуации является улучшение управления балансом между водными ресурсами и их потреблением. Благодаря мировому глобальному опыту, подход к управлению водными ресурсами стал рассматриваться как единственно правильный и эффективный. Он известен как Интегрированное Управление Водными Ресурсами (ИУВР). Казахстан присоединился к директиве по улучшению управления водными ресурсами на основе ИУВР.
В республике была разработана Концепция Национального Плана по Интегрированному Управлению Водными Ресурсами и водосбережения и при подержке проекта ПРООН, Правительства Норвегии, DFID (Великобритания) и методической помощи Глобального водного партнерства в 2004-2007 годы составлен Национальный план ИУВР и водной эффективности Казахстана. Он одобрен правительством РК и отражает необходимы действия на национальном уровне для внедрения принципов и практики ИУВР в Казахстане.
В настоящее время в стране реализуется общенациональный план мероприятий по выполнению программы Стратегия Казахстан-2050 и двух концепций по переходу Республики Казахстан к устойчивому развитию к зеленной экономике [1,2,3,4]. В стране действует Водный кодекс РК (2003г.), являющийся правовой основой ИУВР, сформированы бассейновые советы (БС), вовлеченные в процесс управления заинтересованных сторон. Принята государственная программа по Управлению водными ресурсами РК [5]. Практическое управление водными ресурсами осуществляет Комитет по водным ресурсам при МСХ РК.
В интегрированном управлении водными ресурсами - ключевая слово интеграция, одной из форм которого является интеграция водохозяйственников - управленцев и водопользователей. Здесь ключевую роль играют Бассейновые Советы, которые объединяют управляющих органы с водопотребителями, обсуждает нужды в контексте того, что возможно сделать и принимают соответствующие решения. Они заключают Бассейновые Соглашения и разрабатывают Бассейновые Планы ИУВР. Другими формами интеграции является интеграция секторов экономики, общества и окружающей среды (экологии), здоровья населения, сферы водных ресурсов, используемых отраслями экономики, объёмов воды и ее качества, поверхностных и подземных вод, в целом воды и земли, а в социальной сфере - улучшение качества жизни народа, предотвращение и разрешение возникающих конфликтов.
Результаты изучения применения методологии ИУВР в отдельных зарубежных странах показывает, что многие из них испытывали трудности, связанными с водными ресурсами из-за невозможности их решения в рамках обычных отраслевых подходов. К примеру, засуха, наводнение, подтопление, переносимые с водой болезни, семена сорных трав, деградация почв, ухудшение состояния экосистем приводит к нарастанию числа конфликтов из-за воды. Эти проблемы не решаются, поскольку они выходят за рамки одной организации, т.е. необходимо объединить сотрудничество нескольких секторов экономики. Методология ИУВР обеспечивает возможность решать вышеуказанные и другие проблемы эффективно и оперативно. В Малайзии, например, использование принципов ИУВР было вызвано необходимостью срочной борьбы с наводнениями и загрязнением водных ресурсов, защитой экосистем и повышением эффективности водорегулирования в отраслях экономики. В Коста-Рике - для предотвращения деградации лесов и прибрежных экосистем, угрожающих развитию туризма в стране, в Йемене - для продвижения укрепления административных, финансовых и экономических реформ.
В Казахстане за последние годы были проведены серьезные структурные и институциональные преобразования. Создана адекватная рыночным условиям система государственного регулирования водохозяйственной деятельности. В законодательстве сформулированы цели, направления, задачи и принципы проведения государственной политики в области водопользования. Обзор законодательства Республики Казахстан по ИУВР подробно рассматривается в работах И.А. Петракова и др. [6].
Возрастающие проблемы в водохозяйственном комплексе требуют применения новых подходов к его управлению. Улучшение управления и повышение его эффективности может быть достигнуто только посредством метода интегрированного управления водными ресурсами, об использовании которого многократно озвучивалось на международных конференциях по устойчивому развитию.
Основные принципы интегрированного управления водными ресурсами были определены в Дублине в 1992 г. на Международной конференции по проблемам воды и окружающей среды, говорящие о том, что а) ресурсы пресной воды не бесконечны, вода - основа жизни и устойчивого развития общества; б) развитие и управление водными ресурсами должно равномерно распределяться между теми, кто пользуется водой, теми, кто планирует и принимает решения на всех уровнях; в) вода имеет экономическую стоимость и должна восприниматься как экономическое благо. Данная концепция ИУВР, в основу которой положены Дублинские принципы, была принята в Повестке дня на 21 век на конференции ООН по окружающей среде и устойчивому развитию в Рио-де-Жанейро (1992 г). Позднее на втором Международном форуме по воде в Гааге (2000 г.) были сформулированы глобальные и региональные документы по видению проблемы и по структурной основе для действий по реализации ИУВР. На Всемирной встрече по устойчивому развитию (ВВУР) в Йоханнесбурге в 2002 г. международное сообщество сделало важный шаг на пути к устойчивому водопользованию, призвав все страны разработать планы по интегрированному использованию водных ресурсов и повышению эффективности водопользования. На этой же встрече Европейское сообщество объявило о начале существования Глобальной водной инициативы: Вода для жизни - здоровье, благополучие, экономическое развитие и безопасность. Цель инициативы - достижение целей развития тысячелетия (ЦРТ) в области рационального использования водных ресурсов.
В широком социальном смысле ИУВР - это процесс, который способствует скоординированному развитию и управлению не только водными, но и другими связанными с ним ресурсами с целью оптимизации результатов в процессе экономического и социального развития общества при минимальном ущербе природной среде. Он способствует формированию комплексного подхода к достижению компромиссов между конкурирующими потребностями в водных ресурсах различных секторов общества и заинтересованных групп, позволяет организовать эффективное сотрудничество между ними, выработать согласованные стратегии развития с учетом интересов всех заинтересованных сторон в процессе выработки и принятия управленческих решений.
По определению Глобального Водного Партнерства, внедрение методологии и принципов ИУВР сводится к: а) созданию условий для осуществления водной политики, разработки стратегии и законодательства в целях устойчивого развития водных ресурсов; б) организации институциональной основы для реализации их в жизнь и в) выработке инструментов управления.
ИУВР - это в большей степени политический процесс, направленный на разрешение конфликтов, а сама потребность в нем обусловлена необходимостью достижения справедливости в совместном использовании водных ресурсов. ИУВР предлагает своеобразный последовательный подход к управлению водными ресурсами, давая общую структуру предоставления услуг водного сектора.
Интеграция в рамках ИУВР рассматривается с 2-х сторон: - интеграция водных ресурсов (поверхностные и подземные воды, ресурсы возвратных вод); - интеграция интересов водопользователей, стремление удовлетворить и понять их требования.
Сам процесс ИУВР базируется на следующих ключевых принципах: он осуществляется в пределах гидрографических границ; в него включен учет всех видов вод, принимая во внимание климатические особенности; тесная увязка водопользования и всех участвующих субъектов осуществляется как по горизонтали между отраслями, так и по вертикали между уровнями иерархии управления водными отношениями; широкое участие общественности в управлении, планировании и использовании водных ресурсов; процесс осуществляется при условии адекватного информационного обеспечения, его открытости и прозрачности; приоритет отдается насущным человеческим нуждам; используются стимулы для борьбы с непродуктивными потерями водопользователей.
В мире накоплен значительный опыт по внедрению элементов ИУВР: Китай и Квебек, Таиланд и Индия, Бразилия, Уганда, страны Центральной Америки, Польша, Швейцарии.
ИУВР предлагает механизмы и инструменты обеспечения устойчивого развития и управления водным сектором, при этом уделяя особое внимание экологическому фактору.
Важная роль отводится сотрудничеству с частным сектором на условиях государственно - частного партнерства.
Другим важным элементом процесса ИУВР является управление спросом и предложением. Эффективность водопользования включает вопросы использования, переработки стоков и повторного использования воды, оборотного водоснабжения. Эффективное использование воды может быть достигнуто путем изменения поведения водопользователей (управление спросом), в т. ч. путем проведения информационных кампаний, внедрения экономических стимулов и технологических решений.
Эффективное управление предложением означает совершенствование технологии водозабора и водопользования. Повышение эффективности означает отказ от традиционной ориентации на предложение (давать больше воды, строить новую инфраструктуру) к управлению спросом, т.е. изменение структуры использования воды, экономия воды.
Эффективность использования воды в подавляющем большинстве зависит от платы за водные ресурсы и водопользование. При этом экономические механизмы водосбережения и использования воды будут превалирующими над остальными. Необходимо добиться, чтобы вода не считалась почти бесплатным ресурсом неограниченного снабжения с нулевой стоимостью в пункте снабжения, когда водопользователи должны были уплачивать только часть расходов на ее отбор, передачу, обработку и отведение. Внешние затраты на воду не должны быть игнорированы, имея ввиду также и поддержание качества воды в водных объектах.
Важным является создание информационного инструмента, способного обеспечить устойчивое управление водными ресурсами. К сожалению, на сегодняшний день не существует региональной информационной базы, охватывающей вопросы стабильного управления водопользованием. Существующая система сбора, обработки и распространения информации, касающейся водных ресурсов, не всегда удовлетворяет требованиям пользователей. Информационный обмен подразумевает создание общего информационного пространства, в рамках которого все заинтересованные стороны работают по единым информационным и техническим стандартам. Элементами этого пространства должны быть не только данные о водных и других, связанных с водой ресурсов, но и информационные базы о заинтересованных сторонах и партнерах. Однако, имеющийся опыт показывает, что сложно обеспечить широкий обмен информацией и данными даже в рамках региональных границ. В этом случае предполагается использовать концепцию распределенной базы данных, при которой исходные данные остаются в инициирующей стороне, а другим партнерам отсылаются отчеты по запросам.
Интегрированное управление водными ресурсами (ИУВР) - термин, данный лучшему международному опыту в сфере водохозяйственного управления, который построен на шести основных принципах:
1. Речной бассейн представляет собой подходящую естественную единицу водохозяйственного управления.
2. Водные и земельные ресурсы, составляющие площадь речного бассейна должны быт интегрированы, другими словами, их планирование и должны осуществляться вместе.
3. Социальные, экономические и экологические факторы должны быть интегрированы в процессе планирования и управления водными ресурсами.
4. Поверхностные и подземные воды, а также экосистемы, по которым они протекают, также должны быть интегрированы в процессе планирования и управления водными ресурсами.
5. Участи общественности необходимо для принятия эффективных решений в отношении водных ресурсов. Здесь требуется хорошее осведомлённость общественности и понимание общественностью проблем, только тогда ее участие будет обоснованным (т.к. управление водными ресурсами осуществляются только с целью обеспечения людей и окружающей среды водой).
6. Прозрачность и подотчетность в процессе принятия решений по водным ресурсам являются необходимыми элементами эффективного планирования в управления водными ресурсами. Прозрачность означает, что населения должно быть информировано о вариантах в сфере водохозяйственного управления для того, чтобы реагировать на те решения, которые были приняты относительно водных ресурсов. Подотчётность означает, что общественность имеет право задавать вопросы и предъявлять жалобы в соответствующие организации, а эти организации в свою очередь должны рассматривать вопросы и жалобы своих клиентов - общественности.
Интегрированное управление водопользованием, отвечающее государственным интересам, эффективно на основе бассейнового принципа.
Таким образом, ИУВР является своеобразным инструментом для поддержания благоприятного баланса между управляющими органами и многочисленными водопользователями, между развитием производительных сил общества и окружающей средой.
Методология ИУВР способствует скоординированному развитию и управлению водными, земельными с ними ресурсами, с целью минимизировать экономическое и социальное благосостояние населения в рамках устойчивого развития экосистем.
Такой подход включает в себе более скоординированное развитие и управление:
- земельными и водными ресурсами;
- поверхностными и подземными водами;
- речными бассейнами и окружающей среды;
- интересами пользователей верхнего и нижнего течения рек.
Применение принципов ИУВР в практике функционирования рисовых оросительных систем, ориентированную на принятие решений на всех уровнях управления для обеспечения эффективной интеграции факторов, связанных с использованием водных и других природных ресурсов в процессы устойчивого экономического и социального развития в рисосеющей зоне, водохозяйственном бассейне и страны в целом.
Учет особенностей эффективного использования водных ресурсов на рисовых оросительных системах. Многочисленными исследованиями по использованию оросительной воды на рисовых системах установлено, что объемы ее затрат при возделывании риса зависят от целого ряда факторов: природно-климатических, почвенно-мелиоративных и гидрогеологических, фильтрационных свойств почв рисовых полей, возделываемых сортов и гибридов, применяемых режимов орошения, водности года. Оросительные нормы риса изменяются в широких пределах - от 14-15 до 30-35 и более тыс. м3га. Однако как показывает практика при столь больших оросительных нормах водопотребления наблюдаются значительные объемы водоотведения, достигающие 40-45% от водозабора, что оказывает негативное влияние на состояние окружающей среды и требует применения мер по улучшению экологической обстановки [7-15]. Для разработки методологии интегрированного использования водных ресурсов на рисовых системах нами привлечены методические положения и результаты исследовании ведущих научных учреждений, имеющих многолетний исследовательский и практический опыт орошения риса и сопутствующих культур рисового севооборота [16-35 и др.].
Казахский научно-исследовательский институт водного хозяйства начал проводить исследования на рисовых оросительных системах практически с момента своего образования и продолжает их осуществлять по настоящее время [36-57].
В Кызылординской области они начались с 1964 года. Главная цель была - выявить, как при минимальных затратах оросительной воды получать максимальные урожаи риса. На основе многолетних исследований разработаны режимы орошения на незасоленных и засоленных землях, где испытывались различные типы и глубины затопления, предельно-допустимые концентрации солей в воде рисовых чеков, сроки прекращения подачи воды в предуборочных период и др.
В результате комплексных исследований, оптимальным режимом орошения риса на незасоленных почвах принят укороченный тип: после посева риса чеки сразу же затапливаются слоем воды 10-15см на 3-4 суток и затем подача воды в чеки прекращается. При появлении всходов и обозначении четких рядков, они затапливаются на глубину 10-15см. В начале кущения подача прекращается до снижения слоя в 5см, и он поддерживается до конца кущения. Затем глубина увеличивается до 10-15см и поддерживается до молочно-восковой спелости зерна и далее вода не сбрасывается и впитывается в почву. В течение вегетации сброс и проточность отсутствует.
На засоленных почвах рисовых систем хлоридно-сульфатного типа в Кызылординской области оптимальным является постоянный тип затопления с переменным слоем воды от посева до молочной спелости зерна. После посева рис затапливается на глубину 10-15см, затем через 3 суток производится форсированный полный сброс воды и сразу же производится повторное затопление чеков. Между сбросом и затоплением разрывы не допускаются. Такой цикл повторяется до начала кущения 2-3 раза.
Перед кущением риса подача в чеки уменьшается, слой снижается до 5см и поддерживается 6-10 суток - до конца кущения, после чего он повышается до 10-15см и поддерживается на этом уровне. В последующий период до фазы выметывания периодически (до 2-4 раз в зависимости от степени засоления) производится замена воды в чеках (на 50% от глубины затопления). Замена воды производится с учетом предельной минерализации чековой воды - концентрации хлора 0,20-0,25гл. Подача воды в чеки прекращается в фазе полной молочной спелости зерна.
Исследования, проводимые в Кызылординской области осуществлялись также на рисовых массивах Южно-Казахстанской и Алматинской областей. С учетом специфики и особенностей климатических и почвенно-мелиоративных условий, установлены оросительные нормы риса и многолетних трав.
С появлением гребневой ресурсосберегающей технологии возделывания сельскохозяйственных культур, показавшую хорошие результаты в суходольных севооборотах и появлением на нашем рынке гребневой сеялки индийского производства DASMESH, появилась возможность ее испытания на рисовых системах. Одним из первых исследователей стал КазНИИ рисоводства, который провел ряд научных работ по гребневой технологии [58]. Затем индийская сеялка была усовершенствована в КазНИИ водного хозяйства (СГНМ2,8-НИИВХ) и институт совместно с КазНИИ рисоводства провел специальные исследования на Караултобенском опорном пункте в соответствии с опробированными многолетней практикой методиками и рекомендациями [59-65].
При постоянном затоплении и проточности подаваемые оросительные нормы достигали 34600-36200 м[3] на 1 гектар. В то же время при укороченном затоплении - 24600-26800 м[3]га, при этом урожайность зерна риса ненамного отличалась - соответственно 4,42-4,66 тга и 4,05-4,56 тга.
В то же время затраты оросительной воды на создание единицы продукции - 1 т зерна - при постоянном затоплении намного превосходили этот показатель, чем при укороченном затоплении - соответственно 7655-7873 м[3]т и 5395-6617 м[3]т.
Результаты комплексных исследований явились основой усовершенствования водо- и ресурсосберегающей технологии возделывания риса с применением гребневого его посева и укороченного режима затопления рисовых чеков, что в целом способствует экономии оросительной воды и ГСМ на 25 %, семян - в 1,7-2 раза, повышению урожайности риса на 1,2-1,4 цга.
В течение вегетационного периода имеется возможность быстрой замены чековой воды при повышении её минерализации, понижения слоя затопления вплоть до освобождения растений от воды без создания просушки почвы в чеках, проведение комплекса работ по защите растений от взошедших сорняков, появления вредителей и болезней на уровне нижнего порога вредоносности.
Усовершенствованная водо- и ресурсосберегающая технология для рисовых систем основана на применении гребневого посева риса и диверсификационных культур, обладающего рядом преимуществ перед традиционной технологией их возделывания. При посеве совмещается три технологические операции: сев, внесение удобрений и нарезка поливных борозд.
При орошении риса создаются наиболее благоприятные условия для применения режима укороченного затопления, когда отсутствует слой воды в начале и конце вегетационного периода, наиболее полно отвечающие физиологическим особенностям риса. Прорастание семян и появление всходов происходит при свободном доступе кислорода, повышается жизнеспособность семян, проростков, всходов и улучшается развитие растений в ювенальной стадии.
В течение вегетационного периода имеется возможность быстрой замены чековой воды при повышении ее минерализации, понижения слоя затопления вплоть до освобождения растений от воды без создания просушки почвы в чеках, проведение комплекса работ по защите растений от взошедших сорняков, появления вредителей и болезней на уровне нижнего порога вредоносности.
В конце вегетационного периода можно создавать условия равномерной просушки почвы путем отвода чековой воды даже из микропонижений, зачастую имеющих место при плохо спланированной поверхности рисовых чеков (+-5-10см), то есть при отступлении от требований ГОСТа (+-3-5см).
Орошение сопутствующих культур рисового севооборота. Как показывает отечественная и зарубежная практика на рисовых системах возделываются традиционные зерновые (ячмень, пшеница, кукуруза), многолетние травы (донник, люцерна) и рекомендуются к широкому внедрению - соя, рапс, горох, чечевица, гречиха, сорго, нут, чина, просо и др., как диверсификационные перспективные, для формирования биологизированных севооборотов. Они выполняют не только роль плодосмена, но и совершенствуют структуру, повышают плодородие почв рисовых полей и в то же время удовлетворяют запросы рынка. Главной культурой в рисовом севообороте остается по-прежнему люцерна. Свою роль лучшего предшественника риса она выполняет при условии хорошего своего развития ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
