Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В НОВЫХ ХОЗЯЙСТВЕН­НЫХ УСЛОВИЯХ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В НОВЫХ ХОЗЯЙСТВЕН­НЫХ УСЛОВИЯХ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН"

№ £

На правах рукописи

НАЗИРОВ АБДУКОХИР АБДУРАСУЛОВИЧ

Совершенствование использования водных ресурсов в новых хозяйственных условиях орошаемого земледелия Республики Таджикистан

Специальность: 06.01.02- мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в научно-производственном объединении «Таджик-НИИГиМ» (Таджикский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации)

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор сельскохозяйственных наук Пулагов Яраш Эргашевкч. Губер Кирилл Вадимович - доктор технических наук

Ратковнч Лев Данилович - кандидат технических наук, доцент Всероссийский научно-

исследовательский институт систем орошения и сельхозводоснабжения (ВНИИ «Радуга»)

Защита состоится « 2% » февраля 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006,038.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте гидротехники и мелиорации им. А.Н.Костякова (ВНИИГиМ) по адресу: 127550, Москва, ул. Большая Академическая, 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИГиМ.

Автореферат разослан «№ » января 2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

' Е.Л. Ворожцова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Таджикистан - горная республика, где равнинные земли занимают всего 7,0% территории и на одного жителя приходится лишь 0,12 га орошаемой пашни. В связи с малоземельем и бурным демографическим ростом населения республики, отчуждением части орошаемых земель под строительство этот показатель в перспективе сокращается до 0,08 га. Постановлением, подписанным Главами государств Центральной Азии " Программа конкретных действий по улучшению экологической обстановки в бассейне Аральского моря с учетом социально-экономического развития региона" (1994г.,2000г.), Программы Бассейна Аральского Моря (ПБАМ-2) (2002), особое внимание обращено на первостепенное значение рационального использования водных ресурсов и внедрение в практику прогрессивных водосберегаюших технологий орошения и систем земледелия в целом.

Эффективное использование водных ресурсов во многом зависит от структуры управления и устойчивости системы водного хозяйства. Вся структура управления водного хозяйства, в основном, представлена иерархией, сложившейся в эпоху социалистического строя централизованным управлением и направлением сверху вниз, придерживающихся определенных правил, достаточно хорошо адаптированных в условиях централизованного руководства и жесткой специализации. Главный стержень организационной структуры управления - это эксплуатационная иерархия от Минводхоза через областные органы к районным непосредственным водопотребителям, Однако, наряду с высоким уровнем управления на межобластном, межрайонном и межхозяйственном уровне, внутрихозяйственное водопользование резко отставало, и степень управления эффектвностью использования водных ресурсов резко снижалась. Этот разрыв еще более усилился в настоящее время, когда внутрихозяйственный уровень практически остался без штата и средств к существованию.

Совершенствование структуры управления водными ресурсами на всех уровнях становится очень актуальной задачей и требует интегрированного планирования водопользования и водопотребления, нацеленность на оценку продуктивности воды в увязке с экономическими и экологическими требованиями. Современный переход к рыночным отношениям, развитие новых форм собственности определяют необходимость включения в управление водным хозяйством новых институциональных структур.

Важнейшим резервом повышения продуктивности сельскохозяйственных культур и экономии оросительной вода является'разработка и внедрение научно обоснованных методов управления водными ресурсами, техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур, формирования устойчивых оросительных и агроэкосисгем., позволяющим обеспечить получение стабильно высоких и качественных урожаев.

Цель и задачи исследований. Целью исследований является совершенствование методов управления и использования водных ресурсов, техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур и водосберегаюших технологий, обеспечивающих значительное повышение эф&ективности вбднгрземелвных и

^ ЦНБ МСХА

материальных ресурсов при сохранении и улучшении эколого-мелиоративного состояния орошаемых земель. Для достижения этой цели требовалось решение следующих задач:

1 .Провести оценку климатических, почвенно-мелиоративных, рельефных условий и водно-земельных ресурсов области;

2. Оценить и усовершенствовать основные теоретические подходы существующего состояния управлеши и использования водных ресурсов в орошаемом земледелии путем разработки и внедрения основных принципов интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР) и модели создания Ассоциации водопользователей (АВП);

3. Выявить оптимальные параметры техники и технологии орошения хлопчатника и озимой пшеницы;

4. Определить эвапотраспирацию и адаптировать различные модели расчета режимов орошения и технологии полива;

5. Усовершенствовать экологически безопасные технологии полива хлопчатника, основные требования и принципы организации сосредоточенных поливов для различных уклонов местности и почв;

6. Уточнить районирование техники полива хлопчатника по бороздам для условий Северного Таджикистана и разработать основные направления развития комплексного управления водными ресурсами и орошаемого земледелия.

Методика исследований. Основным методом исследований являлся планируемый эксперимент, выполненный в опытно-производственных условиях (2001—2004гг.). Результаты экспериментов использовались в качестве источника теоретических построений, а также критерия достоверности обобщений. В процессе выполнения работы применялись методы инженерно-технических и экономических исследований: статистико-экономический, монографический, расчетно-конструктивный, исторический. Анализ состояния орошаемых земель проводился на основе методологии системного моделирования управления. Применили метод системного анализа и технико-экономического прогнозирования. Использованы фондовые материалы Министерства Мелиорации и водного хозяйства и Министерства Сельского хозяйства Республики Таджикистан, управления "Таджикгидромета", "Ги-прозем", статистические отчеты производственных структур, а также справочники по агроклиматическим ресурсам, природе республики и т.д. Дополнительными источниками служат результаты научно-исследовательских работ, информационные материалы.

Научная новизна. На основе теоретических обобщений и экспериментов, проведенных автором, впервые предложены: основные теоретические подходы к разработке и внедрению принципов интегрированного управления водными ресурсами в орошаемом земледелии Согдийской области; принципы организации и создания АВП (ассоциации водопользователей); оптимальные параметры техники и технологии орошения хлопчатника и озимой пшеницы; новые модели для определения эвапотраспирации и для составления программы

орошения; экологически безопасные технологии полива хлопчатника и озимой пшеницы на основе организации сосредоточенных поливов для различных уклонов местности и почв. Изучение почвенных, рельефных и природных условий позволило уточнить районирование техники полива по бороздам для условий Северного Таджикистана,

Практическая ценность работы заключается в разработке новых принципов управления оросительной воды путем перехода на гидрографический метод, организацию АВП, улучшения водораспределеиия и водообеспеченноети орошаемых земель; моделей и алгор!ггмов с использованием компьютерных технологий для планирования водопользования и проектирования оросительных систем в фермерских хозяйствах. Разработки программы орошения по оптимальным параметрам позволяют проектировать экологически безопасные оросительные системы многоцелевого функционирования. Применение рекомендованных параметров технолоши орошения хлопчатника и озимой пшеницы на основе организации сосредоточенных поливов позволяет повысить производительность труда до 30%, сократить оросительную норму брутто на 15 -20 %.

На защиту выносятся следующие результаты;

оценка состояния природных, водных и земельных ресурсов в зоне орошаемого земледелия и управления оросительной водой в Северном Таджикистане;

новые принципы интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР) путем создания АВП (ассоциация водопользователей) и методы улучшения водораспределения и водообеспеченноети орошаемых земель;

оптимальные параметры техники и технологии орошения хлопчатника; основные требования и принципы организации сосредоточенных поливов по бороздам для различных уклонов местности и почв;

расчет эвапотраспирации и адаптация различных моделей по разработке техники и технологии полива;

уточнение районирования техники полива хлопчатника по бороздам для условий Согдийской области Таджикистана.

Реализация результатов исследований. На базе теоретических и экспериментальных исследований разработаны «Рекомендации по управлению водным хозяйством» (Душанбе,2005). Результаты работы автора были использованы при разработке проекта закона РТ «Об ассоциациях водопользователей», дополнения и изменения в Водном Кодексе РТ; при создании АВП «Зараф-шон»; в проекте реабилитация ирригационной коллекторно-дренажной сети Б. Гафуровского, Зафарабадского и Матчинского районов Республики Таджикистан; при составлении «Схемы развития и размещения мелиорации в Таджикистане до 2010 года», куда вошли основные итоги исследований по совершенствованию технолоши орошения, развитию конструкций внутрихозяйственных оросительных систем, а также районированию техники и технологии орошения сельскохозяйственных культур в Таджикистане.

Результаты исследований по совершенствованию техники полива внедрены на общей площади 1050 га. Суммарная дополнительная чистая прибыль от внедрения этой технологии составила более 845 тыс. долларов США. Результаты исследований использованы при проектировании схемы реконструкции Гис-сарского научно-исследовательского полигона НПО ТаджикНИИГиМ на площади 21 га.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации доложены: на международной конференции «Водные ресурсы Центральной Азии и их рациональное использование» (Душанбе, 2001), 2-ом Всемирном Водном Форуме (Гаага, 2000), 3-ом Всемирном Водном Форуме (Киота, Япония, 2003), Центральноазиатских научно-практических конференциях (Ташкент, 2002, 2004; Бишкек, 2002; Алматы, 2003, 2004, 2005), на республиканских конференциях в Душанбе (2001, 2002, 2003, 2003, 2004, 2005), на ученых советах НПО ТаджикНИИГиМ. Кроме того, полевые опыты ежегодно апробировались специальной комиссией НПО ТаджикНИИГиМ.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 172, в том числе 127 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и списка использованной литературы, включающего 186 источников, из них 11 иностранных авторов. Работа содержит 65 таблиц и 23 рисунка, приложения на 20 страницах.

В первой главе диссертации изложены результаты анализа почвенно-климатических условий Согдийской области Таджикистана. Климат резко континентальный, аридный с умеренно холодной зимой. Континентальность выражается в сильном колебании климатических параметров по временам года и суток. Аридность обусловлена большой продолжительностью солнечной радиации, малым количеством атмосферных осадков и пр. Среднегодовые значения некоторых метеорологических параметров по данным метеостанции «Ле-нинабад» таковы: осадки- 179,6мм, температура воздуха +14,1 °С, абсолютная влажность воздуха 8,3мб, относительная влажность — 58%, дефицит влажности

— 12,1мб. Сезон дождей начинается в ноябре и продолжается до апреля-мая. В течение июня-сентября осадки практически отсутствуют. Самый жаркий месяц

- июль. Особым отличительным признаком климата является активный ветровой режим. Число дней с ветром свыше 15м/с составляет от 30 и более. Высока испаряемость, превышающая 1200мм/год.

В целом климат равнинных районов области благоприятствует выращиванию хлопчатника, риса, плодовых, в частности урюка. Однако эти же черты климата провоцируют деградацию почв, как вторичное засоление, эрозию и дефляцию. По показателю термических зон область относится к умеренно жаркой и знойной, а показатель коэффициента теплообеспеченности в них изменяется от 0,88 до 1,3. Эти различия оказывают существенное влияние на режим испарения с орошаемых полей. Оценка условий увлажнения проводилась по показателю увлажнения (Мл) согласно Д.И. Шашко (1967) - отношение суммы осадков за апрель-сентябрь к сумме дефицитов влажности воздуха за этот же период. Так, согласно показателю увлажнения Согдийская область относится к

очень сухой зоне (М^=0,009 - 0,051). По показателю увлажнения нам» составлена карта районирования области (рис.1).

Je»»«« вбожачсиая ГрйКВДи ToejjupcTMBn» FtcnjtfjviwxM - Ответы

■* Кзолтшя vwjfm^l îly

Карта районирования территории Согдийской области по природной увлажненности

Отмеченные особенности формирования метеоэлементов оказывают существенное влияние на испаряемость, выражающую испарение с открытой водной поверхности. Эта величина рассчитана по формуле Н.Н. Иванова (1941) с поправочным коэффициентом 0,8. Как показали расчеты, во всей территории области земледелие основывается исключительно на орошении. Следует отметить, что в Согдийской области сложились самые низкие показатели орошаемой площади и водопользования на душу населения, которые составляют соответственно 0,11 га и 1,85 тыс.м3.

Дана оценка существующего состояния и перспективы развития водохозяйственного комплекса Согдийской области и проанализированы данные по динамике площадей орошаемых земель, перспектив их расширения и условия орошения, а также площади машинного орошения, степени дренирования, минерализации воды и др. (табл. 1).

Основными источниками орошения Согдийской области является река Сыр-дар ья и ее притоки. Общий годовой сток при среднемноголетних условиях (50%) составляет 21,73 км'. Забор, использование и сброс воды представлены в таблице 2.

С целью общей оценки обеспеченности поверхностными водами, определены удельные ресурсы (современные и прогнозные) по бассейнам рек области. Орошение земель, повышение урожайности на орошаемых землях и обеспечение мелиоративного их благополучия требует рационального использования водных ресурсов, соблюдения научно-обоснованных режимов орошения, совершенствования способов полива, в первую очередь, поверхностного борозд-кового, позволяющего наиболее продуктивно использовать воду и повысить производительность труда при поливе. Наряду с этим, огромное значение имеет создание технически совершенных оросительных систем с высоким коэффици-

ГИС.1

Таблица 1. Анализ работы оросительных систем Согдийской области.

Показателя Ед. изм. Голы

1998 1999 2000

КПД межхозяйственных каналов - 0,82 0,82 0,82

Средняя удельпая во-доподача Фактическая Годовая м1 /га 12600 11900 11400

Вегетационная « 11240 11590 11240

Вневегетационная « 4280 3190 1870

Плановая Годовая « 16020 16020 16020

Вегетационная « 15000 15000 15000

Вневегетационная « 10160 10610 10610

Водообеспеченность Годовая % 79 74 72

Вегетационная « 82 77 74

Вневегетационная « 41 31 18

Удельная протяженность горизонтального дренажа м/га 48,7 48,4 40,4

Протяженность межхозяйственньм коллекторов км 575,8 575,8 ' 575,8

Минерализация воды в кдс Средняя г/л 1,94 1,97 1,94

Максимальная « 1,92 1.95 1,90

Минимальная « 1,97 2,02 1,98

Минерализация оросительной воды Средняя « 0,89 0,82 0,76

Максимальная « 1,16 0,96 1,04

Минимальная « 0,71 0,45 0,44

Минерализация грунтовых вод Средняя « 1,8 1,9 1,9

Максимальная « 5,0 5,0 5,0

Минимальная « 0,4 0,4 0,35

Водоотведение по коллекторам Удельное м*/га 6520 5349 5205

Суммарное за год м-^ « 1504318 44 1216093 38,4 1180672 39

Вегетационный период % 944382 28 756343 24 660620 22

вяевегетационный период м* % 559936 16 .459696 14,5 520057 17

Удельный объем очистки Мсжхозяйственных каналов мл/га 6,4 4,9 6,1

Коллекторов « 3,5 2,6 2Д

Таблица 2. Забор, использование и сброс воды в Республике Таджикистан (на

примере 2000г.), млн. м3

№ Показатели Всего по В том числе по

п/п республике Согдийской области

1 Забор воды из источников -всего 13137,8 3257,4

2 Использование волы 11043,4 3204,7

в том числе:

2.1 на хоз питьевые нужды 431,7 . 136,7

2.2 на производственные нужды 922,1 64,4

2.3 на селъхоз водоснабжение 608,5 167,3

2.4 на орошение 9059,9 2836,3

2.5 прочие нужды 21,2 -

3 Сброс воды - всего 4131,2 1265,6

б

в том числе

3.1 Сточной 536,6 92,0

3.2 шахтно-рудной 0,95 0,95

3.3 коллекторно-дренажной 3593,6 1172,7

ентом полезного действия, совершенствование эксплуатации оросительных систем, внедрение средств автоматизации и телеуправления водозабором и вод »распределением.

Вторая глава диссертации посвящена методологии и практике реализации, а также институциональным исследованиям Интегрированного Управления Водными Ресурсами (ИУВР) в Согдийской области. Обоснованы причины неэффективного управления в водохозяйственном комплексе, В процессе реформирования сельского хозяйства, из 600 крупных хозяйств образованы свыше 20 тысяч дехканских (фермерских) хозяйств. При этом система управления внутрихозяйственными мелиоративными системами практически остались без «хозяина». Кроме того, управление водными ресурсами ведется, используя систему «сверху-вниз», и эффективность которой все в большей степени подвергается сомнению.

Интегрированное управление водными ресурсами является непрерывным процессом, обеспечивающим устойчивое развитие, распределение и мониторинг использования водных ресурсов в контексте социальных, экономических и экологических задач. При существующих институциональных и законодательных структурах внедрение ИУВР потребует проведения реформ на всех этапах цикла планирования и управления водными ресурсами. В диссертации изложены результаты исследований по теоретическим аспектам стратегического плана реализации принципов ИУВР в Республике. Дается оценка состояния водного хозяйства страны с позиций его соответствия принципам ИУВР, Доказано политическое и общественное понимание необходимости реформирования водного хозяйства.

Важным направлением реформы сельского и водного секторов в условиях рынка является повсеместное создание ассоциаций водопользователей (АВП). В 2002 г. нами подготовлены рекомендации по созданию и функционированию АВП в существующих хозяйственных и юридических условиях Таджикистана, которые освещают в частности вопросы: порядок организации подготовительных работ, предшествующих созданию АВП; порядок проведения учредительных заседаний; порядок легализации создаваемых АВП.

Дается анализ динамики дестабилизирующих факторов и их перспективного влияния на устойчивость водообеспечения страны. Интегрированное управление водными ресурсами предполагает гармонизацию всех основных факторов влияющих на эффективное управление и использование водных, земельных, энергетических и связанных с ними ресурсов, с учетом политических, правовых, экономических, финансовых, технических, организационных, социальных и других аспектов на различных уровнях отраслевой и административ-

ной иерархии с целью обеспечения устойчивого экономического развития и социального благополучия жизни населения.

Горизонтальные и вертикальные связи иерархии управления обеспечивают доставку воды от источника до потребителя - бассейн, подбассейн, оросительная система, распределитель 2-го порядка, АВП (Ассоциации водопользователей), группы водопользователей, фермеры и поле. На каждом из этих уровней действуют различные по характеру и степени воздействия факторы нестабильности водоподачи, которые характерны для каждого уровня распределения воды.

Рекомендуемая организационная структура управления водными ресурсами по Таджикской части бассейна реки Сырдарья по административной линии включает Минводхоз, бассейновое водохозяйственное управление (БВУ), далее управления ирригационных систем и управления каналов. Перечень ирригационных систем, организованный по гидрографическому принципу, включает; Ходжа-Бакирганская, Самгарская, Аксуйская, Исфаринская, Большая Аштская, Северо-Фер ганская, Голодностепская и Дальверзинская. Межсекторальное управление включает на уровне бассейна водохозяйственный Совет бассейна Сырдарьи. На уровне ирригационных систем участие общественных и коммерческих организаций осуществляется через водные комитеты ирригационных систем и каналов.

Методология и критерии оценки эффективности использования воды в орошаемом земледелии разрабатывались и раньше в каждой из Центрально-Азиатских республик, но до настоящего времени отсутствует единая, признанная всеми странами бассейна Аральского моря, база оценки сценариев управления водными ресурсами в условиях их дефицита. В мировой практике в настоящее время существуют также различные методики расчета поливных и оросительных норм. Одна из методик — компьютерная программа CROPWAT — разработана Отделением земельных и водных ресурсов Комиссии по сельскому хозяйству и продовольствию ООН (ФАО) и предназначена для вычисления водопотребления на основе климатических данных и характеристик сельхозкультур. Программа позволяет просчитывать эвапотранспирацию сельхозкультур, вычислять в од о потребность растений на каждой стадии их развития в табличном и графическом виде с учетом КПД техники полива, составлять графики полива при различных, задаваемых пользователем, условиях управления. Можно также определить реальную во до потребность для каждой республики и ' специфику управления водными ресурсами, предложить программы и притерли назначения стоимости воды, основанные на экономическом значении воды для сельхозпроизводства. Другая методика для расчета поливных и оросительных норм - это комплекс программ EVAPOT, KclSA ц 1SAFLEG, разработанных в Аграрном Университете Лиссабона.

Теория и практика гидромодульного районирования, примененные для почвенно-климатических условий равнинной части1 Центральной Азии известны из работ В.М. Легостаева (1932,1935), Г.П. Гельцер (1932), С.Н. Рыжова (1948,1971), В.М. Легостаева и Б.С. Конькова (1951), В.Б. Федорова (1953), В.Е.

Еременко (1957), В.Р. Шредера (1970,1973), Н.Ф. Беспалова (1970), С.Н. Рыжова и Н.Ф. Беспалова (1971,1974), B.C. Мамбетназарова (1989), Х.Д. Домуллод-жанова (1991), А. Авлиякулова (1993) Я.Э.Пулатова (1995) и др.

Размер оросительной нормы при этом установлен по эмпирической зависимости:

M = 10*Ki*K2*(E0-0), (1)

где: M -оросительная норма (м3/га); Е, - испаряемость за апрель - сентябрь (мм); О - сумма осадков за тот же период: К ] - коэфф ициент, зависящий от вида возделываемых сельхозкультур и почвекно-климатических условий; Kv-коэффициент, зависящий от гидрогеологических и почвенно-мелиоративных условий.

Величина испаряемости в этой формуле принимается по формуле Н.Н.Иванова с поправкой Молчанова Н.

Е = 0,00144 (t + 25)' (100 - г), . (2)

где: t — среднемесячная температура воздуха С); r-среднемесячная относительная влажность воздуха (%)

Коэффициенты К| и Кг установлены на основании анализа исследовательского материала по изучению режимов орошения, накопленного в различных природных и мелиоративио-хозяйственных условиях. Однако методика расчета этих норм страдает рядом недостатков: недоучет динамики солевого режима; невозможность разделения оросительных норм на составляющие; отсутствие зависимости оросительной нормы от урожая _ сельхозкультур; от освоенности территории; фактического плодородия почв; КПД техники полива и их технологии; возможность использования части потерь на субирригацию; качество поливной воды; сроков и норм межвегетационных поливов; водности года: изменчивости погодных условий и т.п.

Оценка основных методов расчета оросительных норм, применяемых в регионе, показала, что сложившиеся методические подходы к расчёту оросительных норм затрудняют решение водохозяйственных задач по планированию и управлению водными ресурсами. Нами проведен расчет оросительных норм для Согдийской области по различным методикам (СоюзНИХИ, Беспалов Н.Ф., «Средазгипроводхлопок» (Шредер В.Р), САНИИРИ и др.). Как показали результаты, оросительные нормы значительно отличаются друг от друга. Основанные на действующих нормативных документах, ороснтельные нормы не стимулируют водосбережение, при этом в хозяйствах совершенно разная продуктивность оросительной воды при одинаковых удельных водоподачах на единицу площади

Процедура вычисления водопотребности сельхозкультур основана на методике, представленной в выпусках ФАО по ирригации и дренажу N24 "Потребности в воде для культуры" и N33 ((Зависимость урожая- от водопотребления». Основной частью водопотребления является оросительная норма нетто, которая определяется из уравнения водного баланса:

М„= Е -Х +AW-V, (3)

где: М„- оросительная норма нетто; Е - суммарное испарение; X - осадки; AW — запасы воды в почве; Y — подпитка от уровня грунтовых вод.

При вычислении эвапотранспирации культуры, обозначаемой ЕТотр, в программе CROP WAT учитываются три фактора, влияющих на водопотребление культуры: климат; характеристики культуры; местные условия и агротехническия мероприятия. Нами было проведено сравнение наблюденных и вычисленных по формуле Пенмана-Монтейта значений ЕТ0 (мм/сут) по метестанции Ленинабад за 1980 - 2003 гг. Отклонение за вегетационный период составляет 9%. Такие сравнения были неоднократно проведены нами по многим метеостанциям, и при этом получены аналогичные результаты. Поэтому можно сделать вывод, что вычисление эталонной эвапотранспирации по методу ФАО вполне приемлемо для расчетов водопотреб-ления в республиках ЦАР.

Влияние характеристик культуры на во до потребность растения задается коэффициентом культуры Кс, представленным отношением между ЕТ0 и транспнрацией растения (ЕТсгор) или:

ЕТсгор= Кс * ЕТ„, (4)

Развитие любой сельхозкультуры в программе CROPWAT определяется 4-мя периодами, выраженными в днях, количество которых должно быть задано пользователем в процессе работы с программой:

1.Начальная стадия (А) — прорастание и ранний рост, когда поверхность почвы не покрыта или едва покрыта растительностью (менее 10%);

2.Стадия развития (В) — от конца начальной стадии до покрытия поверхности почвы на 70-80%;

3. Средняя стадия (С) — от достижения полной затененности до времени начала созревания урожая, указателем которого является обесцвечивание листьев (бобовые) или их опадение (хлопчатник);

4.Поздняя стадия (Д) - от конца средней стадии до полного созревания урожая.

Для определения коэффициента Ке можно использовать предложенную нами методику, учитывающую величину подпитки от уровня грунтовых вод, не рассматриваемую программой CROPWAT. Для расчета Кс на каждой из фаз развития выбранной культуры предлагается использовать уравнение водного баланса, которое записывается в виде:

Y„ = ЕТ „0р - (Ре + Ge + Wb) + Pt, (5)

или

Y„ = Kt ЕТ, - (Pe + Ge + Wb) + Pt, (6)

где: У„ - поливная норма нетто, мм; IQ - коэффициент культуры; ЕТ„ - испаряемость, мм; Ре - осадки, мм; Ge - подпитка из грунтовых вод, мм; Wb - запас почвенной влаги, мм; Pt - возможные потери, мм.

Следовательно, величину К; можно определить из уравнения:

Ке =[Y„ + (Ре + Ge + Wb) - Pt].ET0G (7)

Таким образом, для расчетов эвапотранспирации сельхозкультур по программе CROWAT необходимо адаптировать коэффициент Кс для местных ус-

ловий, Зависимость урожая от водоподачи количественно оценивается с-помощью коэффициента Ку связывающего относительное уменьшение урожая (1 - Уа/Ум«) с относительным дефицитом эвапотраиспирации (1'Е/Емах), т.е.

1-У^Уи.х = Кг(1-Е/Ем„)) (8)

где: у,- фактический урожай; ум„ - максимальный урожай; Е-СУммарное испарение данной культуры; Емах - максимальное испарение этой культуры;

отсюда Ку = (1 -у,/у„„)/ (1 - Е / Е „„)» (9)

Коэффициент вычисляется также по фазам развития растений. Наши исследования показали, что в значения коэффициентов Ку, предложенных ФАО, надо тоже ввести коррективы, исходя из климатических условий каждого региона, особенно это касается начальной фазы развития растений при нередком в это время дефиците влаги в почве. Нами проводилось сравнение оросительных норм для хлопчатника, полученных по программе С1ЮР\УАТ для метеосаншш Ленинабад для лет разной водности (таблица 7).

Таблица 3. Сравнение вычисленных оросительных, норм для

V Г1ЛГТТ111-т т+¥ Т.1- Л {-ж. /г^Л ЛЛ ТТ^Т тт\

Водность года Гидрмо-дульный 'район Оросительная орма Отклонение^

ФАО Рекомендации по Таджикистану

Маловодный I 7720 7910 -2,5

11 7600 7960 -4,7

III 6990 7180 -2,7

IV 6770 6840 -U

V 6270 5970 +0,5

Средневодный I 6100 6200 -1,6

II 5420 6180 -14

111 4990 5500 -10

IV 4840 4880 -0,8

V 4440 4400 +1

Многоводный I 4470 4370 +2,3

II 4195 4350 -3,7

III 3690 3720 -0,8

IV 3190 2800 + 12,2

V 2880 2410 + 16,3

Таким образом, рассматриваемая программа относительно проста в работе, с ее помощью можно быстро просчитывать множество вариантов и выбрать из них наиболее эффективный. Это особенно важно в связи с развитием новой структуры управления водным хозяйством - Ассоциации водопользователей и возникающей в связи с этим необходимость обеспечения этих специалистов относительно простым способом расчетов водопотребления, графиков поливов и различных оценок эффективности использования воды.

Программа КСТЭА вычисляет коэффициент культуры Кс для всех стадий ее развития, определяет долю истощения почвенной влаги для нестрессовой ситуации и глубину развития корневой системы по фазам развития культуры, используя исходную информацию по культуре и почве. Затем программа

12 АЛ Ев вычисляет оросительные и поливные нормы сельхозкультуры за период ее вегетации, т.е. она позволяет; вычислить баланс почвенной влаги; определить оптимальный график поливов; оценить потребности в орошении и полученный график поливов; сравнить вычисленную по программе и наблюденную влажность почвы. Программы ЕУАРОТ, КС1БА и ^АЯЕв работают с одними и теми же данными последовательно, т.е. результаты первой программы используются во второй, а второй - в третьей.

Нами было проведено сравнение вычисленных по программам ЕУАРОТ и CROPWAT и наблюденных среднемесячных значений эталонной э вапотранспнрации ЕУАРОТ по колхозу "Таджикистан" Согдийской области за 2000-2002 гг. (рис. 2 ), Результаты вычислений довольно близки между собой, при этом в начале вегетации наблюдаемые отклонения больше, но в среднем за вегетацию разность между ними не превышает погрешности наблюдений.

Рис. 2. Среднемесячные значения ЕТо вычисленные по программе BVAPOT, местной методике н ETgage модели А

Особенность программы KcISA состоит в том, что кроме коэффициента культуры Ке, программа вычисляет долю истощения почвенной влаги для нестрессовой ситуации (р) и эффективную глубину развития корней (Zr,) для каждого этапа развития сельхозкультур. Дня работы программы KcISA требуются следующие данные по почве: начальное содержание почвенной влага (Q) на глубине слоя испарения (Ze) между Ю0 и 150 мм, выраженное в % от объема почвы или в доступной влаге, гранулометрический состав почвы с процентным содержанием песка, ила и глины; содержание почвенной влаги в объеме почвы и влажность завядания, выраженные в % от объема. По программе KCISA нами были вычислены коэффициенты культуры Кс по фазам развития озимой пшеницы и хлопчатника и создана база данных этих культур для программы ISAREG (табл. 4).

Таблица 4. Установленные значения коэффициента культуры (Кс) по стадиям

развития хлопчатника

Культура Ксмич К« с!*а Кс ион Рш>4 Р ажх Р ми

Хлопчатник 0,5 1,17 0,75 0,6 0,42 0,7

Пшеница 0,33 1,06 0,35 0,6 0,56 0,64

Модель 18АКЕО основана на методике расчета баланса почвенной влаги: метеорологических файлов, содержащих данные по эффективным осадкам и эталонной эвапотранспирации; файлов сельхозкультур, показывающих стадии развития, даты, коэффициентом сельхозкультур (Ке), развитию корневой

системы по глубине (z) и фактору истощения почвенной влаги (р); почвенных файлов со значениями потенциальной глубины распространения корней (рг), полевой влагоемкостн (FC) и точки завядания (WP), определяемых для каждого слоя почвы. Доступная почвенная влага (AW, мм/м) определяется как разность между влагой, содержащейся в почве при полевой влагоемкости (FC), и влагой, содержащейся при постоянной точке завядания (WP):

AW = (FC-WP)* 10, (Ю)

AW = (FC-WP) * 10 * bd, (П)

если FC и WP выражены в % от массы почвы, a bd - плотиость сухой почвы. Суммарное содержание доступной почвенной влаги (TAW)- слой (мм) воды, удержанной в почве до глубины Z. Следовательно, для однородных почв TAW рассчитывается так:

TAW = AW * Z, (12)

Легкодоступная почвенная влага RAW (мм) — слой (мм) воды, удерживаемый в почве до глубины Z и обеспечивающий развитие растений без водного стресса. RAW вычисляется следующим образом:

RAW = рг * TAVV, (13)

Потенциальная глубина проникновения корней (рг) - глубина почвы, на которую могут проникнуть корни без ограничения в их развитии. Она зависит от наличия любого плотного почвенного слоя или любого физического барьера, который ограничивает проникновение корней и их рост. Когда почва многослойна, рг является суммой всех слоев.

Нами были выполнены по программе ISAREG расчеты норм и сроков вегетационных поливов для озимой пшеницы и хлопчатника за 2001-2003 гг. данным полевых наблюдений. С этой целью проведен расчет по определению числа поливов и поливных норм по варианту получения оптимального урожая. Анализ результатов показал, что по расчетам этого варианта необходимо 8 поливов с оросительной нормой 926,3 мм, и при этом режиме полива урожай уменьшается всего на 2,4 %. Таким образом можно сделать вывод, что модель ISAREG можно применять для расчета оптимальных режимов орошения сельскохозяйственных культур.

Выше указанные расчеты и анализы по программам EVAPOT, KCISA и ISAREG позволили сделать вывод, что эти программы могут стать важным инструментом для водохозяйственных расчетов аридной зоны.

Материалы полевых исследований по параметрам техники полива (табл,5) были использованы для проверки и адаптации модели SIRMOD. Вычислен средний периметр параболического сечения борозда.

Р= В1 / 8h Р=0,0378, (14).

Вычислялись предварительные параметры инфильтрации к, а и f0.

/

Таблица 5. Экспериментальные данные по элементам техники полива

Параметры полива Обозначение Едииицы измерения Значение

Длина борозды Ь М 160

Приток в голове борозды О™ ■ л/с 0,247

Уклон 1 0,005

Продолжительность полива т ми к. 750

Время добегания до конца борозды ТШ мин 420

Бремя добегания до середины борозды Т<1Л) мин. 144

Общий ПР1ГТОК V™ м1 11,127

Обшнй сброс V«». М"1 1,3521

Сброс Ообш* л/с 0,052

Инфильтрация «* 9,7749

Установившая скорость инфильтрации м^мин/м 0,00007

Имея предварительные значения к, а и Г, по полевым данным, мы можем произвести вычисления. Изменяя £>, выдаем время добегания в минутах. Вычисленную инфильтрацию сравниваем с контрольным значением. Если вычисленная инфильтрация больше, чем контрольного, мы уменьшим к или а, в противном случае увеличим последние до получения одинаковых значений. Эти приспособленные параметры следующие(табл.б).

Параметры полива Обозначение Единицы измерения Значения

Параметры инфильтрации К мл/минла/м 0.1627

А 0.03803

е. м^мнн/м 0.00006597

Результаты вычисленных приспособленными моделями показал точное совпадение вычисленного и фактического добегания, также соответствующих фактической и вычисленной инфильтрации.

На основе проведенных исследований стоимостных показателей продуктивности сделан вывод о существенном влиянии ценовой политики в сельском хозяйстве. Устойчивость дальнейшего развития Республики Таджикистан, можно обеспечить только за счет повышения продуктивности орошаемых земель и снижения до оптимального уровня затрат оросительной воды на единицу сельхозпродукции. На современном этапе развития для водосбережения необходимо производить комплексную и частичную модернизацию оросительных систем, внедрить водооборот и другие организационные меры по борьбе с непроизводительными потерями воды во всех звеньях сети, установить жесткое нормирование водопотреблення на основе уточненных норм, рассчитанных на удовлетворение минимальных биологических потребностей растений.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований. Подробно описана принятая методика и условия проведения исследований. Объектом исследования являлись: водохозяйственный комплекс Согдийской области; орошаемые земли и оросительная система Б. Гафуровского и Дж. Расуловского районов. Методологической основой работы является системный, комплексный и последовательный подход, т. е. «поля-система-управление».

Элементы техники полива изучались непосредственно в производственных условиях по методам, описанным А.Н. Костя ко вым (1960), С.М. Крнвовя-зом (1966), ПЮ. ШеЙнкцным (1970), Н.Т, Лактаевым (1978) н др. Сроки поливов назначались по КРВ (Кривой расхода воды) (Х.Д.Домуллоджанов, Я.Э.Пулатов,1992. Исследования проведены с соблюдением методики полевых опытов с хлопчатником, разработанной СоюзНИХИ(1973). Достоверность данных в изучаемых вариантах доказывалась статистической обработкой методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1979).

В условиях светло-сероземных почв колхоза «Таджикистан» Б. Гафуров-ского района исследования проводились путем закладки стационарных полевых опытов.

Опыт 1. С целью установления эвапотранспираиии сельскохозяйственных культур, составления водного баланса орошаемых земель, оптимизации элементов техники и технологии полива озимой пшеницы и хлопчатника, проверки и адаптации работы моделей планировании режима и графика орошения (СЛОЖАТ, КОБА, 15А1ШЗ, ЕУАРОТ, 51ШОО).

Почва опытного участка по гранулометрическому составу-среднесуглинистая. Уровень грунтовых вод на участке хлопчатника изменялся от 3,3 до 2,5 м, а озимой пшеницы от 3,55 до 2,30 м соответственно. Объектом исследований являлись средне волокнистый хлопчатник сорта «Киргиз-3» и озимая пшеница сорта «Красная-Твердая». Были выбраны специальные участки для сравнительных вариантов «хозяйственный полив» и «оптимальный режим полива» под озимой пшеницей и хлопчатником размером 6x5м (10 га в хозяйстве). Велись фенологические наблюдений за ходом роста'и развития озимой пшеницы и хлопчатника. Приток воды замерялся водосливом Чиполетти и отток-водосливом Томсона. Наблюдения за динамикой влажности почв производились при помощи 6 тензиометров, установленных на глубинах 12,5, 27,5, 42,5, 67,5. 112,5 и 137,5 см в двух местах участков. Образцы влажности почвы отбирались на всех вариантах послойно, через каждые 10см до 1м, через -20см до глубины - 2м, влажность определялась термостатно-весовым способом. Фактическое испарение измерялось на поле нспарометром ЕТ$аде.

Опыт 2. Изучение инфильтрации на хлопковых полях прн бороздковом способе полива на средне каменистых почвах проведено по непосредственному учету инфильтрационных вод при поливах хлопчатника и определению в них потерь питательных веществ удобрений, ушедших вместе с током воды ниже метрового'слоя .Был и выбраны три участка хлопкчатника с разной глубиной залегания галечника (30,70 и 90 см) и находящихся в зоне каналов РП-1, РП-2 и ХК-1. Количество воды, профильтровавшейся ниже метрового слоя, измерялось с помощью резервуара — лизиметра. Д.тя учета поливной воды устанавливались трапецеидальные водосливы «Чиполетти» с порогом 100 см в начале и 25 см в конце каждого опытного участка. Собранная на 2-3 день после каждого полива инфильтрационная вода измерялась, отфильтровывалась.

Опыт 3. Для выявления оптимальной длины борозд и поливной струи при орошении хлопчатника в 2001-2003гт. проведены эксперименты на среднека-менистых почвах бригады №3. Средняя каменистость метрового слоя почвы

54% от массы почвы, плотность почвы - 1,95г/см3, наименьшая влагоемкость -•9,5%, запас воды при НВ - 1055 м3/га. Почва опытного участка характеризуется низким содержанием гумуса (0,82% в слое 0-30 см), валового фосфора (0,11%) и других питательных веществ. Уклон участка — 0,029.Сопоставлялись результаты поливов, проведенных при длине борозд 80, 140 и 260 м. При длине борозд 80м изучались 4 варианта поливных струй: .0,1-0,3; 0,4-0,6; 0,7-0,9 и 1,0 и более л/с в каждую борозду. Распределение поливной воды в борозды проводилось при помощи трубчатых сифонов, изготовленных из резиновых шлангов различного диаметра в зависимости от размера поливной струи в борозды. Опыты сопровождалнсь изучением водно-физических, агрохимических свойств почвы, динамики влажности почвы, режима уровня грунтовых вод, суммарного испарения методом водного баланса, а также роста, развития растений, учёта урожая и его качества.

Дня изучения процессов движения воды по борозде и впитывания использовалось также уравнение баланса воды на отрезках борозд длиной I* или по всей длине борозды за промежуток времени I:

ДЧ-Чд ~ - и3» ' (15)

где д„. — количество впитавшейся воды в почву, м ; ц,, — объем поступившей воды, м ; Яс - объем сбросной воды, м3; Е — испарение с поверхности воды, м3; Дq — объем воды, оставшейся в борозде, м3. Учет поступления и сброса воды с поливных борозд проводился объемным способом через каждые 20 м по длине борозды.

Результаты исследований показали, что при глубине галечникового горизонта 0,3 м при общей водоподаче 9030 м3/га объем инфильтрационных вод составил 3507 м5/га (39%). Вымывание нитратов ниже метрового слоя составило в среднем 70% от поданной годовой нормы. На этом участке была собрана самая низкая урожайность хлопка сырца — 1,64 т/га. На участке, где галечник залегал на глубине 0,7м, при водоподаче 5100м3/га, объем инфильтрационных вод составил 1140 м3/га (22%). Содержание нитратов в инфильтрационных водах составило 72,3 кг/га (50%) от годовой нормы, урожайность хлопка сырца — 2,13 т/га. На третьем участке при глубине галечника 0,9 м проводилось 5 поливов при водоподаче 5203 м3/га, объем потерь воды составил 20% от нормы и урожайность - 2,32 т/га. Анализ полученных данных позволяет делать вывод о том, что в зависимости от глубины расположения галечникового горизонта нужно уменьшить размеры поливных норм. Результаты изучения различных длин борозд показали, что наибольшее накопление коробочек и урожайность хлопка-сырца получена при длине борозд 80м и составила 3,11 т/га. При длине борозд 140 м и 260 м получены урожайность хлопка-сырца соответственно 2,8 т/га и 2,61 т/га или 10 и 16,1% меньше. Исходя из анализа проведенных опытов на среднекаменистых почвах, рекомендуется принимать длину поливных борозд 20-90 м. Выявлено, что урожайность хлопка-сырца на варианте полива струей 0,4-0,6 л/с .оказалась наивысшей, а коэффициент во до п отреблення относительно низким —410-500м3/т.

Для усовершенствования бороздкового полива, как основного для аридной зоны, необходимо проводить следующие мероприятия; дифференцировать поливные струи в зависимости от степени шероховатости ложа борозд, производить дополнительное прикатывание и рыхление дна борозд, поливы производить только по рыхлым бороздам, обработку почвы производить специальным раствором, нарезать прямолинейные и зигзагообразные микроборозды катками и активными рабочими органами и др. Рахматилоев P.P. (2005) рекомендует уменьшать размер поливной струи после добегания в 1,5-2,0 раза. При сосредоточенном поливе расстояние между временными оросителями составляет 60180 метров. Длина выводных борозд колеблется в пределах 30-90 м, следовательно к ней подключаются от 30 до 150 борозд. При этом длина одновременно работающих временных оросителей и выводных борозд составляет от 200 до 310 м/га. При этих параметрах в оросительной сети наблюдаются большие потери воды на фильтрацию и низка производительность труда поливальщика,

На первом этапе рекомендуется применить комплект трубок из полиэтилена и асбестоцементных труб под условным названием «Трубчатый водовы-пуск» (Н.К.Нурматов, Я.Э.Пулатов, 2005).

Расход Q, протекающий через трубчатый водовыпуск, рассчитывается по формуле:

Q=Ha>V2q(H+i! - h„), (16)

где: Н — высота слоя над нижней кромкой входной части корпуса; i - уклон трубы (корпуса); 1- длина трубы; Ь„-высота слоя над нижней кромки трубы в выходной части.

В случае необходимости изменение расхода или прекращения подачи в корпус вводится специальные штуцера. Пример расчёта такого водовыпуска приведен на рисунке 3.

На втором этапе (3-5лет) необходимо начать восстановление и строительство закрытой распределительной сети с гидрантами для подключения гибких поливных шлангов, которые построены на орошаемых землях Согдийской области на площади 70 тыс.га. При этом необходимо гибкие шланги выполнить тонкостенными для использования их в течение одного сезона, диаметром 100250 мм. Расстояние между распределительным трубопроводом следует принимать не более 200 м, между гидрантами от 60 до 200 м, равные длине поливной борозды. Эти параметры позволяют оперативно произвести полив.

На третьем этапе (5-10лет) следует начать широкое применение капельного орошения сначала на садах и виноградниках, выращиваемых на каменистых почвах Согдийской области, затем на пропашных культурах, в том числе на хлопчатнике. При этом преимущественно использовать низконапорные системы как наиболее удобные в эксплуатации и не требующих больших энергозатрат.

о оог ос* ом ом 0 1 0.12 014 «lib

Рис. 3, График зависимости расхода"вода"от глуоины наполнения при различных диаметрах

Произведена оценка'продуктивности использования оросительной воды для хлопчатника и озимой пшеницы. Анализ показывает, что самые высокие удельные затраты оросительной воды на уровне полей и низкая «оплата» воды урожаем хлопчатника составили -8256 м/т и 0,12КГ/М1 соответственно, а для озимой пшеницы ЗЗЮм3/т и 0,30кг/м3. Прибыль на единицу затраченной воды составила 0,О5$/м3.

Опытно-производственная проверка на площади 12 га с использованием гибких шлангов показала, что оросительная норма брутто на опытном поле составила 7068 м3/га и хозяйственном контроле - 12280 м'/га или на 3980 м3/га больше, чем на опытном. Резко возрастает КПД технологии полива на опытном -0,83, на хозяйственном контроле-0,51. Выход продукции на опытном участке в два раза больше, чем при хозяйственном контроле. Дифференцированная технология полива по сквозным бороздам была внедрена на общей площади 1050 га. Суммарная дополнительная чистая прибыль составила 845 тыс.долл. США.

В четвертой главе приведены результаты апробации принципов и подходов интегрированного управления водными ресурсами. Нами были выбраны пилотные объекты в Согдийской области: канал Ходжабакмрган, ассоциация дехканских хозяйств им. Хамдамова и демонстрационные участки в начале, средней части и конце канала Гулякандоз, а также представлена новая структура его управления (рис.4).

В качестве объекта по организации АВП было выбрано АДХ им. Хамдамова, которое объединяет 13 дехканских хозяйств. Площадь хозяйства 1050 га. Количество приусадебных участков составляет более 1 тысячи площадью более 200 га.

Рис.4 , Предлагаемая Структура управления каналом Гулякандсю

В качестве демонстрационных объектов были выбраны 3 поля площадью 4, б и 13 га соответственно в фермерских хозяйствах Сайед АДХ им. Хамдамова, бригаде К® 21 колхоза им. Саматова Расуловского района и ГадоЙбоев колхоза Ба-хористон Гафуровского района.

Составлен агромелиоративный паспорт полей, дана оценка потерям урожая от основных факторов и агроэкономических показателей и эффективности использования водных ресурсов. Первые результаты работы по использованию принципов ИУВР показали возможность и реальность значительного улучшения эффективности деятельности как водопользователей, так и водохозяйственных организаций. Обеспечено увеличение равномерности водоподачи по каналу Гулякандоз между водоотводами из канала в диапазоне 70 ... 95 % в 2004 г. против 25 ... 76% в 2003 г.(рис.5).

На основе обследования и изучения полей, их паспортизации в 2003 г. были разработаны рекомендации для фермеров, которые позволили снизить водозабор и поднять урожайность, в результате чего продуктивность воды на этих полях значительно увеличилась.

ГОР •

, ■ ..■ ,,

1

1 : Л !■

!

л оо о

? V

Е1ш:ш1 тнышитншшши ш ишшпштнппшш] М • СА (Д Ы

Рис.6. Динамика суточной аодообесдеченяости по каналу <РП-1» внутри АВГТ «3 ар афтой за 2003-2004гг.

В диссертации подробно излагаются результаты оценю! надежности (стабильности) работы источника орошения н канала Гулякандоз. Оценка равномерности по отводам из канала Гулякандоз, проведенная за последние 3 года вегетационного периода по мелким отводам показало, что отклонение от фактической водообеспеченности канала составило от — 40 до +79%, а по основным каналам 2 порядка: канал Костакоз новый - от -б до + 7%; канал Хитойреза от +5 до +11%; канал Навобод - от - 12 до-28%; канал Быстроток от -7 до -28 %; Г/пост Контрольный им. Саматова от -14 до - 41% (рис.6). Оценка равномерности подачи воды по хозяйствам из канала Гулякандоз показала, что в маловодные годы наблюдался дефицит воды в целом за вегетацию 30%, а многоводный период 2002 года 1% . В среднем за последние 3 года дефицит составил 20%.

Для достижения стабильности водоподачи, ее равномерности и эффективного использования оросительной воды и повышения продуктивности автором предлагается принципы вододеления в двух режимах:

1, Организация водооборота на уровне системы пилотного канала ( магистральный канал, межхозяйственный канал) с ПК- 61( 1 очередь с ПКО до ПК61 и 2 очередь с ПК61 до ПК228).

2. Организация распределения воды по принципу равной водообеспечен-ности на уровне всего пилотного канала (многоводные годы в конце июня и начала июля в зависимости от водности источника) при отмене водооборота

Внутрирайонное водораспределение от канала Гулякандоз между хозяйствами с ПК 61 до ПК228 ( Дж.Расуловский район) зависит от фактического наличия головного водозабора канала Гулякандоз. Для фермерских хозяйств рекомендуется составление технологии орошения на основе организации сосредоточенных поливов. В качестве примера предлагается фермерское хозяйство Сайод, имеющее орошаемую площадь 70,8га.

Уточнение районирования способов и технологии орошения сельскохозяйственных культур проведено с использованием методик, разработанных А.Н. Костиковым (1960), Н.Т. Лактаевым (1978), В.Ф, Носенко (1974), В.А. Суриным (1982) и Г.Ю. Шейнкиным (1970). Вопросами районирования техники и технологии орошения в Таджикистане занимались Г.Ю.Шейнкин(1970), В.А Су-рин(1995), Н.К.Нурматов (1991), Р,Р.Рахматиллоев (2005) и др. За основу районирования они принимали количество атмосферных осадков, испаряемость, рельеф, водопроницаемость почвы и др. факторы. Согдийская область характерна тем, что здесь в 1950-70 годы освоены более 40 тыс. га каменистых земель. В то же время здесь имеются староорошаемые земли, которые характеризуются тяжелым гранулометрическим составом и небольшими уклонами. Нами уточнено районирование орошаемых земель по способам и технике полива (таблица 7).

Таблица 7. Уточнение районирования рекомендуемых способов и технологии

орошения с/х культур по Согдийской области.

№ Способы и техники полива Почвенные и рельефные условия Возделываемая культура Плоишь, тыс. га

1 Поверхностный бороздоковый полив с применением поливных шлангов Средние и тяжелые суглинистые уклоны до 0,02 Пропашные 45,6

2 Поверхностный микроборозд-ковый полив, нарезаемые специальными катками с применением гибких поливных шлангов Средние и легкие суглинистые уклоны до 0,01-0,02 Пропашные 111,7

3 Капельное орошение низконапорное Каменистые почвы уклоны 0,01-0,20 Сады и виноградники 40,0

4 Дождевание с применением передвижных машин Средние тяжелые легкие суглинистые уклоны до 0,02 Зерновые люцерна 32,0

5 Бораздкоеын полив с гребневым посевом при подаче воды в поливные борозды сифонами, трубками Средние тяжелые суглинистые уклоны до 0,008 Зерновые 30,0

ИТОГО 259,3

Выводы

1.Хлопкосеющие районы Согдийской области относятся к пустынной зоне, поясу сероземов, где испаряемость за вегетационный период превышает сумму осадков от 13 до 17 раз. Согласно показателю увлажнения область относится к очень сукой зоне (М<1 = 0,009 — 0,051). Следовательно, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур возможно лишь при орошении.

2.Выявлено, что оросительная и коллекторно-дренажная сеть имеет низкие показатели КПД системы (0,62), наблюдаются большие потери воды на фильтрацию. Наибольшую тревогу вызывает состояние насосных станций и мелиоративных скважин, которые требуют реабилитации. При поливах не соблюдаются оптимальные режимы орошения сельскохозяйственных культур. За последние 20 лет увеличились площади земель с глубиной залегания грунтовых вод менее 3 м, а минерализация оросительной воды в некоторых районах превышает 2 г/л. В связи с этим состоянием необходимо принять меры по восстановлению водохозяйственного потенциала области, внедрить экономические механизмы водопользования и перейти на новые методы управления водохозяйственным комплексом.

3.До настоящего времени отсутствует единая, признанная всеми странами бассейна Аральского моря методология и критерии оценки водопользования в орошаемом земледелии. Исследования показали, что используемые в настоящее время в практике методики определения оросительных норм и суммарного во-допотребления имеют ряд недостатков: недоучет солевого режима, невозможность разделения оросительных норм на составляющие, недоучет уровня плодородия почв и урожая, качества воды, водности года, изменчивости погодных условий, вертикальную зональность и т.п.

4.Ддя установления эвапотранспирации сельскохозяйственных культур наряду с действующими методиками, можно применять програл!му СИОГ^АТ (ФАО). Сопоставленный анализ показал, что отклонение эвапотранспирации по вычисленным по ФАО и наблюденным значениям составляет до 9%. Для расчета оросительной нормы, графика орошения, оптимальных элементов техники полива можно рекомендовать программу ЕУАРОТ, КАКЕС и КОБА.

5.Установлен коэффициент культуры (Кс), который по фазам развития хлоп, чатника изменяется от 0,35 до 1,15, в среднем за вегетацию - 0,64-0;77.

6.Выявлены оросительные нормы для хлопчатника в условиях маловодного, , средневодного и многоводного лет. Для Ш-гидромодульного района оросительная норма хлопчатника оставляет 6990,4900 и 3690 м3/га соответственно.

7.0пимальной длиной борозды для среднекаменистых почв является 80-90 м. Исследования показали, что с увеличением длины поливных борозд с 80 м до 260 м, урожайность хлопка-сырца уменьшается от 3,11 до 2,61 т/га. Установлено, что эффективным размером поливной струи в борозду при уклоне местности 0,02-0,03 является 0,4-0,6 л/с. Необходимо даггь 16-19 поливов дифференцированно по периодам развития хлопчатника, малыми частыми поливными нормами — 450-550 м3/га.

8.Результаты исследований показали, что каменистые почвы обладают рядом неблагоприяных водно-физических свойств — высокой плотностью (в слое 0-100, -1,95 г/см3), небольшим запасом влаги при HB (НВ=9,5%, а запас воды 1055 м3/га), высокой водопроницаемостью (к концу 1-го часа — 1,2 мм/мин, к второму - 1,4 мм/мин, к концу шестого часа - 0,5 мм/мин), а также низким естественным плодородием. Поэтому на таких почвах требуется применение больших норм удобрений, частых поливов малыми нормами по короткой длине борозд.

9.0пытно-производственная проверка показала, что при дифференцированной технологии полива на основе организации сосредоточенных поливов на площади 12 га, дополнительная чистая прибыль оставила 232,9 долл./га, с выходом продукции на 1000 м3 - 0,44 т. При этом КПД полива равно: на опытном участке — 0,83, на хозяйственном контроле — 0,51,

10.В целях повышения эффективности системы управления водными ресурсами необходимо осуществить переход на метод управления в пределах гидрогеографических единиц, ускорить повсеместное создание -ассоциаций водопользователей и развить разнообразные формы частного, коллективного и акционерного водопользования на основе рыночной водохозяйственной деятельности.

11.Результаты исследований по реализации основных принципов интегрированного управления водными ресурсами на примере системы канала Гулякан-доз показали, что равномерность водоподачн между отводами из канала увеличилась в диапазоне 70-95% в 2004 г., против 25-76 % в 2003 г. Продуктивность использования оросительной воды в хозяйствах повысилась от 0,35 (в 2002 году) до 1,40 (в 2004 г.) кг/м3.

12.Разработаны Цели Стратегического планирования в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективе. Рекомендуются основные направления реформ в водохозяйственном комплексе. Предложены новые структуры управления, учитывающие горизонтальные и вертикальные связи иерархии управления. ]

Основные положения диссертации опубликованы в работах,

1. Назиров 'А.А. Водосбережение в орошении - стратегия рационального использования воды.// Научно-информационный Центр НИЦ МКВК. - Ташкент. 2000.- С.6.

2. Назиров A.A. Виды организаций по сотрудничеству на трансграничных водах * в мировой практике.// Научно-информационный Центр НИЦ МКВК.- Ташкент. 2003 .-С. 17.

3. Назиров A.A., Пулатов Я.Э. Водные ресурсы Республики Таджикистан: проблемы и перспективы использования. //В сб. науч. тр. Проблемы мелиорации и орошаемого земледелия Таджикистана.— Душанбе. 2001.- 67-69.

4. Назиров'А.А., Ашуров H.A. Проблемы водного хозяйства и пути их решения.// Материалы респ. научно-практ. конф. «Проблемы водного хозяйства и пути их решения». — Душанбе. 2002,- С.67-71.

5. Назиров A.A., Ахроров A.A., Ходжиев Х.Р.Первые шаги внедрения интегрированного управления водными ресурсами в Таджикистане. // Материалы респ. научно-практ. конф. «Проблемы водного хозяйства и пути их решения». -Душанбе. 2002.- С. 71-75.

6. Назиров A.A., Пулатов.Я.Э., Холмагов А.П. Национальные и решональиые проблемы водного партнерства. //Материалы респ. научно-практ. конф. «Проблемы водного хозяйства и пути их решения». - Душанбе. 2002.- .75-77.

7. Назиров A.A. Водные ресурсы Таджикистана - основа сотрудничество государств Центральной Азии. //Ж. Мелиорация и водное хозяйство. - Москва. 2002.- С.21-29.

8. Назиров A.A. Коимдодов К., Холматов А., Аминджанов М., Пулатов Я. Концепция по рациональному использованию и охране водных ресурсов в Республике Таджикистан. Душанбе: Дониш. 2002,- С.65.

9. Назиров A.A. Региональное сотрудничество и участие Таджикистана в управлении водными ресурсами в Центральной Азии,// Ш.Всемирный Водный Форум. -г.Киото, Япония.- 2003.- С 7.

10.Назиров A.A. Цели развития тысячелетия в водном секторе и пути достижения в трансграничных водных бассейнах. //Материалы Душанбинского международного форума по пресной воде. - Душанбе. 30 августа 2003,- С.9.

11.Назиров A.A. Интегрированное управление водными ресурсами на трансграничных бассейнах - межгосударственные и межсекторальные подходы.// На-учно-практ. семинар «Межгосударственная межотраслевая, научная и практическая интеграция».- Ургенч. 2-6 сентября 2003.- С.6.

12.Назиров A.A., Ашуров H.A., Хасанов Х.У., Пулатов Я.Э. Водосбережение: современный уровень и возможности. //Груды ТУТ. -Душанбе: Ирфон,-Вып.Х.- С .72-85.

13.Назиров A.A. Укрепление регионального сотрудничества. //Материалы межд. конф. по «Региональному сотрудничеству в бассейнах трансграничных рек».-Душанбе. ЗОмая- 1июня2005.- С.8.

14.Назиров A.A. Центральная Азия: вода для продовольствия. Международная конференция по «Совершенствование управление совместными водными ресурсами Центральной Азии», г, Алма-Ата, 2-3 ноября 2005, с.9.

15 .Назиров A.A., Пулатов Я.Э. Перспектива Республики Таджикистан в вопросах управления трансграничны водотоками. // Международный семинар «Трансграничные аспекты интегрированного управления водными ресурсами». -Шотландия, Данди 29-30 сентября 2005., с. 9

.16.Пулатов Я.Э., Назиров A.A., Ахмедов Г., Юсупов М. Опустынивание и современные методы планирования и управления водными ресурсами в ирригации.- Хорог, 2003,- С.8.

17. Назиров A.A. Управление поверхностными трансграничными водными объектами. - Материалы региональной конференции, Алма-Аты, апрель 2005,-

с.7.

Подписано к печати 10.01.06 г. Заказ 30. Тираж 100 ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии 127550, Москва, ул. Б.Академическая, 44