А.Н.Морозов

ПО КАКИМ ПРИЧИНАМ ПРОБЛЕМА АРАЛЬСКОГО МОРЯ ДО СИХ ПОР НЕ РЕШЕНА

(Статья подготовлена для сайта kommentarii.ru, постоянный адрес комментария: http://kommentarii.ru/theme.php?f=3&t=2412
статьи: http://kommentarii.ru/fam.php?f=5&t=23383)

По каким причинам проблема Аральского моря до сих пор не решена? Какие ранее предлагались проекты по спасению Арала? Почему они не были реализованы? Как Вы считаете, существует ли еще возможность спасти Аральское море? Как можно восстановить прежний уровень воды?

Причин, по которым "проблемы" не решаются много, и попытаться распутать их сложный клубок можно только предварительно отделив причины от следствий. Во многих научных работах и публикациях в СМИ нет четкого разделения, хоть и взаимозависимых, но вполне самостоятельных проблем. В одну кучу валятся проблемы межгосударственного вододеления и неэффективность использования воды в орошаемом земледелии, качество возвратных стоков и иссушение Аральского моря. Проблемы стоит анализировать и в историческом и техническом аспектах, и тогда, возможно, появятся реальные предложения по их решению.
Проблему спасения самого моря следует, по-видимому, рассматривать в комплексе с проблемами всей территории его бассейна. Тогда станет понятно, почему оно было принесено в жертву развитию орошаемого земледелия, что было при этом потеряно, какие проблемы возникли в связи с развитием орошения, а какие с деградацией моря и почему до сих пор мало что предпринимается для их решения.

Почти всё, что предлагалось, на мой взгляд, представляет собой очень усердную борьбу с последствиями, а не причинами кризиса…
Никто серьёзно не заинтересован решать проблему моря, как такового, так как его хозяйственная ценность невысока. Проектов спасения самого моря, с техническими обоснованиями видов и объёмов работ, их стоимости, я не знаю. Предложений специалистов и сочувствующей публики много: от косметических мер по созданию польдерных систем на побережье (что в основном и делается), до спуска воды из всех существующих водохранилищ бассейна Аральского моря для его наполнения. Имеются предложения по перекачке вод Каспийского моря через плато Устюрт для наполнения Арала. Проект переброски части стока сибирских рек в Центральной Азии (ЦА), с основной целью развития орошения в регионе, мог бы, но только косвенно повлиять на приток в Аральское море возвратных вод.
Не один из названных путей конструктивно не решает проблемы региона.
Принципиально возможно наполнить водой любое понижение на Земле, весь вопрос только в том: кому и зачем это надо, кто будет это оплачивать и по какой цене?

Какие изменения (климатические, экономические и т.д.) повлекла за собой Аральская катастрофа? Какие проблемы возникли у стран Центральной Азии в связи с обмелением Аральского моря? Каким образом будет развиваться ситуация в регионе в дальнейшем?

Само Аральское море, как в природном аспекте, так и в хозяйственном, очень трудно оценить. Во всяком случае, чтобы понять тех, кто решал его судьбу полвека назад, стоит сравнивать потери от его деградации с теми выгодами, которые ожидались и даже частично получены. Имеется в виду, орошаемые земли, которые, хоть и недостаточно эффективно, но кормят и одевают значительную часть населения ЦА, приросшую за прошедшие годы.
С эколого-климатических точек зрения его влияние очень спорно:

• на фронте вторжения холодных масс воздуха с севера море занимало не более 7…10 % протяжённости этого фронта и роль его в формировании климата не может быть прослежена, на сколько мне известно, даже на имеющихся математических моделях, в виду того, что разрешающая способность этих моделей слишком мала, чтобы уловить влияние столь незначительного по размерам объекта;
  
• площадь солончаков - источников воздушного солепереноса - увеличилась за счёт усыхания моря очень незначительно, если учесть площадь существовавших до этого в регионе и существующих сегодня, причём расположенных значительно ближе к ледникам в горах Тянь-Шаня и Памира, о защите которых от влияния солей, так пекутся экологи, участвующие в решении проблем Аральского моря;
  
• бывшая хозяйственная ценность его - один - два прекративших работу рыбзаводов.
  

Что касается проблем, возникших у проживающего в Низовьях населения, то их сложность и масштабность значительна. Но эти проблемы, скорее лежат в социальной сфере хотя причины их, конечно, связаны с развитием орошения в регионе.
Что касается других проблем, то связаны они не с усыханием самого Аральского моря, а наоборот, усыхание моря связано с давно назревавшими и особенно обострившимися в последние двадцать лет, водно-энергетическими проблемами. Их много и все они очень серьёзно угрожают стабильности региона.
Коротко перечислим:

• межотраслевые и межгосударственные противоречия в регулировании стока трансграничных рек водохранилищами с ГЭС, созданными при Союзе для целей развития орошаемого земледелия;
  
• исчерпание водных ресурсов в бассейне при используемых технологиях орошения;
  
• ухудшение качества водных ресурсов, в связи с их нерациональным использованием;
  
• прогрессирующая потеря природных ландшафтов в долинах рек и усыхание моря;
  

Судьба самого моря в списке этих проблем занимает одно из последних мест по своей значимости для населения региона ЦА.
Каждая из них достаточно специфична и может решаться, практически независимо от других, по мере необходимости и возможности:

• Межгосударственные проблемы вододеления - чисто технико-экономическая задача, требующая команды сильных экономистов, инженеров-водников и энергетиков.
  
• Проблемы эффективного использования водных ресурсов, в основном, задача внутригосударственная для каждой из стран, требующая грамотных агрономов, специалистов гидротехников, мелиораторов, агроэкономистов и механиков.
  
• Проблемы доставки оросительной воды на поля и отвода возвратных стоков относительно легко могут решаться существующими структурами управления ГМС.
  
• Защита источников от загрязнения возвратными водами - общая для всех стран ЦА проблема, ибо каждая из них вносит свою лепту в этот негативный процесс.
  

Какими, на Ваш взгляд, будут результаты саммита глав государств-участников Между-народного фонда спасения Арала? Какие позиции может отстаивать каждая из заинте-ресованных стран? Смогут ли они прийти к согласию? Стоит ли ожидать активного участия России в решении проблем Аральского моря?

Я далёк от политики, но мне кажется, что решение в более или менее компромиссном виде должно быть принято, неважно на каком из саммитов, уж слишком взрывоопасная складывается ситуация. Естественно, каждая из сторон будет искать наиболее выгодные для неё решения. Стороны смогут придти к согласию только на паритетных условиях, а для выработки таких условий нужны сильные команды политэкономистов и инженеров, которые бы могли просто и понятно произвести выкладки для лиц принимающих решения (о стоимости и последствиях тех или иных компромиссов).
Участие России, скорее всего, было бы конструктивно и взаимовыгодно в помощи развития производства совершенных средств полива в ЦА, а не в каком-нибудь провокационно-преждевременном и супердорогом проекте века, ибо проблемы, аналогичные возникшим в ЦА в значительной мере присущи, практически всем зонам в самой России, где развито или перспективно орошаемое земледелие.

При каких договоренностях может сложиться режим рационального совместного пользования водными ресурсами в Центральной Азии?

Моё мнение, возможно одностороннее, поскольку я владею лишь вопросами техническими.
Представляется, что участие всех государств ЦА на паритетных условиях в строительстве крупных водохранилищ с ГЭС, способных и гарантирующих (возможно, при участии ООН) приемлемое контррегулирование энергетических попусков основных рек региона, вне зависимости от их территориальной и государственной принадлежности, могло бы полностью решить проблемы межгосударственного деления водных ресурсов.
Однако проблемы использования этих ресурсов каждая страна должна решать самостоятельно, в рамках общих соглашений о режиме попусков, лимитах на объём попусков, а также, их качестве, которые предстоит ещё разработать. Чем бы не мешало заняться МФСА.

Далее следует текст, более подробно отражающий мнение автора на причины Аральского кризиса с добавлением эпиграфов.

	Успех во всяком деле зависит от двух условий: 1) правильного установления конечной цели и 2) отыскания соответствующих средств, ведущих к этой цели.
	АРИСТОТЕЛЬ

 

	Результатом противоположных созидательных действий является хаос
	ХАББАРД

 

В ЦА давно существовали и особенно обострились в последние двадцать лет водные и энергетические проблемы. Их много и все они очень серьёзно угрожают стабильности региона.

В порядке обсуждения хотелось бы высказать своё мнение по перечисленным проблемам, ибо о проблемах много сказано, и "по делу" и в виде "страшилок" про водные войны, а о перспективах их решения, как-то скромно и совсем не оптимистично. Проекты, принятые к осуществлению МФСА, МКУР и т.п. финансируются из разрозненных источников по практически не скоординированным планам, что привело, мягко говоря, к некоторой неэффективности вкладываемых средств и их распылению…
Складывается впечатление, что всем организациям, имеющим причастность к спасению Аральского моря, очень хотелось бы решать его проблемы… вечно!
Наверное, это основная причина того, что очень мало реализовано за 20 лет работы этими организациями.

Несколько десятков учреждений и проектов, аббревиатуры которых иногда даже в трезвом виде очень трудно выговорить, расшифровать, а уж понять, чем каждое из них занимается - просто невозможно, решают проблемы, связанные с Аральской катастрофой.
За это время затрачено около двух миллиардов долларов на исследования и различные мероприятия, а результаты в отрасли, где следует искать причины катастрофы, измеряются очень скромными "достижениями", не превышающими сотен гектаров орошаемых земель, на которых (в основном, за счёт средств самих земледельцев-фермеров) построены системы с совершенной техникой полива. Возможно, в этом и надо искать причину, почему проблема не решается, а усугубляется?

Давайте попробуем подойти к проблемам с технической стороны, чтобы понять, как они возникли, как развивается ситуация и какие возможны пути выхода. При этом, для того, чтобы ход рассуждений был понятней неспециалистам, несколько углубимся в историю возникновения проблем, рассмотрев их в аспекте именно той отрасли, где тратится основная масса воды.

	Если разрушается мышление, то разрушается и порядок.
	КОНФУЦИЙ

 

Техническая суть и истоки проблем.
"Оказывается", 90 % водных ресурсов Центральной Азии расходуется в орошаемом земледелии!
Очевидно, что кризис Аральского региона связан с недостатком водных ресурсов, возникшим в связи с развитием орошения во второй половине прошлого века. Поэтому, в первую очередь следует проанализировать, что происходит в этой самой водоёмкой отрасли, а уж потом искать другие возможности экономии их.
В орошаемом земледелии, теряется бесполезно (а как будет показано далее, не бесполезно, а во вред орошаемому земледелию!) от 60 до 91 % водных ресурсов, предназначенных для этого, в зависимости от природных условий каждого из регионов…

Сомневаетесь?
Попробуем подсчитать: коэффициент полезного действия (КПД) оросительных систем колеблется от 0,35 (в горных и предгорных условиях), до 0,55 (на равнине), а коэффициент полезного действия поля (КПДп) при существующей технике полива, соответственно, от 0,25 до 0,7 (первая цифра экспериментально доказанная, последняя цифра теоретически максимально возможная). Перемножим соответствующие значения и получим коэффициент использования воды (КИВ) на оросительных системах: 9…40 %!
Предвидим упрёки в некорректности, типа: "Вы не учитываете, что потери, вовсе не потери, а вода, полезно используемая растениями, и вообще, у нас с возвратным стоком используется более 120 % ресурсов".
Ну что ж, давайте разбираться вместе…

Мысленно пройдём, вслед за водой, от гор до бывшего Аральского моря и посмотрим, какой эффект производят, так называемые, "потери", ибо не поняв этого, трудно понять вообще, что происходит.

Несовершенство горных и предгорных гидромелиоративных систем (ГМС), имеющих самые низкие КПД в регионе, приводит к: необходимости многократного увеличения пропускной способности водозаборных сооружений и каналов; колоссальным затратам на машинный водоподъём; площадной и локальной эрозии почв; образованию оползней; возникновению зон выклинивания напорных грунтовых вод; заболачиванию и даже засолению земель; повышенному выносу питательных элементов из корнеобитаемого слоя почвы; повышению минерализации грунтовых вод, за счёт вытеснения реликтовых солеей. Эти процессы вызывают необходимость строительства водоотводящих трактов и осушительного дренажа в несколько раз более мощного, чем требуется для совершенных систем.
В этой зоне все проблемы, возникающие при орошении, как бы закладывают основы кризиса на нижележащих орошаемых массивах (к чему вернёмся далее), но экономически, конкретными водопользователями, воспринимаются только через низкую урожайность выращиваемых культур, да через затраты на машинный водоподъём и эксплуатацию систем.

ГМС в межгорных долинах, занимающие промежуточное положение между горными системами и равнинными имеют, как правило, достаточно пресные грунтовые воды, в условиях хорошего водообмена подземных вод, и поэтому "потери" вызывают здесь несколько меньшие последствия, чем в горах и предгорьях. В основном это заболачивание (в аридной-то зоне!), вынос питательных элементов из почв, загрязнение грунтовых вод и эрозия почв. Основная проблема - отвод потерь из каналов и с полей.

На равнинных и дельтовых ГМС роль "потерь" проявляется в основном в заболачивании и засолении земель и необходимости строительства дренажа и водоотводящих трактов для осушения и борьбы с засолением. Однако следует отметить, что все перечисленные выше негативные моменты, характерные для горных, предгорных и долинных ГМС, в той или иной мере присутствуют и в дельтовой части.

Интересен и правомерен вопрос: чем вредны и куда деваются упоминавшиеся выше колоссальные потери воды на системах?
Потери на горных и предгорных орошаемых массивах, на первый взгляд, почти не теряют в объёмах и, вроде, не плохи по качеству, и поэтому могут успешно использоваться на нижележащих землях, однако если рассматривать не абсолютное их качество, а относительное, то налицо многократное увеличение их минерализации и обогащение вредными солями. Если минерализация, формируемых в горах, речных вод не превышают 0,2…0,4 г/л, то на выходе из горных долин она возрастает за счёт возвратных вод до 0,5…0,6 г/л, а на выходе из Ферганской долины она во многие месяцы года превышает 1,0 г/л. Аналогичная картина прослеживается в долинах Чирчика и Ангрена, Заравшана и Кашкадарьи, а также по руслу Амударьи. (Для справки: Америка для себя расценивает минерализацию речных вод 1,0 г/л как национальную катастрофу).

Учтённый водоотвод в водоприемники с орошаемых массивов (в бессточные понижения, или обратно, в источники) существенно ниже, чем суммарный размер потерь в каналах и на полях, (назовём его условно: "потенциальный возвратный сток" (ПВС), отсюда и возникает иллюзия полезного использования этих потерь. На самом деле они интенсивно расходуются:

• на транзите - от полей к водоприемникам за счёт испарения с неорошаемых полос отчуждения вдоль водоотводящих трактов (начиная с самих полей, с подпиткой возникших вдоль них солончаков);
  
• на питание этими потерями грунтовых вод прилегающих неорошаемых территорий;
  
• часть из них, до поры до времени, действительно полезно используются как подпитка корнеобитаемого слоя гидроморфных почв грунтовыми водами, но это неизбежно приводит к заболачиванию и засолению с необходимостью последующих промывок и многократно больших затрат средств и оросительной воды для этого, чем те, которые необходимы для нормальной сельскохозяйственной деятельности.
  

В водоотводящих трактах от полей до водоприемников, например, для Узбекистана, имеющего наиболее совершенные ГМС в ЦА, эта величина составляет по данным водно-балансовых расчётов, ~56 % от ПВС, и колеблется в различных природно-хозяйственных условиях от 20 до 70 %.

Итак: улучшение водного режима почв в аридной зоне ЦА (то есть, орошение, а по-научному - гидротехнические мелиорации) без соответствующих средств распределения воды по полю; без возможности нормирования её; при технически несовершенных средствах доставки воды от источников к полям; при плохом управлении системами - приводят к громадным вредным потерям воды и необходимости проведения сопутствующих, ещё более дорогих мелиораций.
Стоимость сопутствующих, мелиораций может быть оценена только специальными исследованиями, а по нашей экспертной оценке эта борьба с последствиями обходится в несколько раз дороже, чем собственно, само орошение.

Что можно и нужно делать?

Обратите внимание, что мы традиционно обсуждаем вопросы, связанные с последствиями исторически, почти за сотню лет, сложившегося неправильного использования водных ресурсов, вместо вопросов (по-видимому, понятных всем), - как правильно использовать их? Тем не менее, давайте всё же уточним, а для чего, собственно, создавались ГМС? Если для получения продукции растениеводства, то какие технические условия необходимо выполнить, чтобы её получить? Чему должен быть подчинён режим водоподачи по каналам? Как и чем, и в каком режиме вода должна быть распределена по площади каждого поля?
Эти вопросы, в последнее время в "порядочных" публикациях стыдливо обходятся стороной, как сами собой разумеющиеся. А если кто-нибудь из неискушенных их всё же задаёт, корифеи ему сразу объясняют, что это дело не учёных, а крестьян, которые с помощью кетменя (мотыги) и своего искусства сами всё польют, когда надо и как надо!
И только в богатых странах, бесплатно кредитуемых, "бесящимися с жиру" империалистами, применяются (по видимому исключительно из снобизма!) совершенные средства полива, и ГМС там работают как швейцарские часы.

Давным-давно создан миф, что совершенные средства полива чрезвычайно дороги, а их эксплуатация невыносимо обременительна для земледельцев по своей сложности и дороговизне. А уж как тяжело их будет эксплуатировать государству (а теперь фермеру) - "ни в сказке сказать, ни пером описать".

При этом корифеи стыдливо умалчивают (или не знают, а это ещё хуже!), сколько стоит исправление последствий веками сложившегося существующего, мягко говоря, "не конструктивного" подхода.
К примеру, для Узбекистана, имеющего не худшие в регионе ГМС, размеры ежегодных затрат электроэнергии на перекачку 40…50 % всей используемой оросительной воды, (порядка 30 км3 !!!), достигают ~ 6900 млн. кВт. ч. В современных ценах по ~4 цента за кВт. ч., это составляет 276 $ млн., и это только цена за электроэнергию, без стоимости ремонтов оборудования, зарплаты обслуживающему персоналу и т.п. При этом следует напомнить, всё сказанное выше о КИВ на системах, и тогда станет ясно, что в самом лучшем случае, 70 % этой воды уходит в потери, которые ничего, кроме вреда не приносят орошаемому земледелию. Анализ использования воды на системах с машинным водоподъёмом на горные и предгорные массивы показывает, что на самом деле потери эти ещё выше, а эффективность оросительной воды намного ниже.

 

	Заблуждающихся следует подвергать единственному наказанию - заставлять их учиться.
	ПЛАТОН

 

	Вечные истины, несмотря на то, что они вечные, нуждаются в постоянном напоминании и утверждении.
	ГАНДИ

 

Немного об устройстве ГМС - основных распределителей воды.
На любой ГМС выделяются несколько главных (взаимно незаменяемых) функциональных элементов (ФЭ):

1. источники оросительной воды;
2. водозаборные узлы и проводящая сеть каналов;
3. средства водораспределения на полях;
4. средства дренирования на полях;
5. сеть отводящих каналов;
6. средства очистки и деминерализации возвратных стоков;
7. водоприемники.

Такие ФЭ, в принципе, имеют все ГМС, хотя каждая из них имеет очень существенные конструктивные отличия. ГМС обслуживают всю орошаемую площадь ЦА, потребляющую ~ 90 % водных ресурсов бассейна Аральского моря.
Известно множество взаимодополняющих способов улучшения работы ГМС.
Попытаемся очень коротко оценить современное состояние и возможности нормализации работы каждого ФЭ ГМС в сопоставлении с ожидаемым эффектом, для того, чтобы обсудить и выбрать наиболее рациональные пути вложения сил и средств для смягчения Аральского кризиса и решения перечисленных выше проблем.

Источники оросительной воды - реки Сырдарья и Амударья, их притоки и водохранилища на них.
Система основных крупных водохранилищ в бассейне р. Сырдарьи, созданная для стабилизации работы основных водозаборов вне зависимости от водности конкретного года. Она имеет возможность многолетнего регулирования стока реки до степени р= 93…95 %, то есть практически до технически достижимого уровня. Смысл этого коэффициента в том, что эти водохранилища способны обеспечить поступление воды всем потребителям в соответствии с требованиями, равномерно в многолетнем аспекте в размере 93…94 % от нормы годового стока. Значит, строить или усовершенствовать здесь нечего, если не принимать во внимание необходимость контрегулирования энергетических попусков, возникшую после нарушения хозяйственных связей в регионе.
Следует с сожалением отметить, что и до развала СССР, когда противоречия в регулировании стока рек ещё не проявлялись как межгосударственные, наличие этой почти уникальной возможности, практически никак не влияло на рациональность использования водных ресурсов в орошаемом земледелии, ибо для реализации этих возможностей нужны условия, которые мы обсудим ниже.
Сейчас, когда происходит изменение режима использования водных ресурсов в пользу гидроэнергетики (заполнение водохранилищ летом и опорожнение их, в основном, зимой) положение в сфере мелиорации и орошаемом земледелии в средней и нижней части бассейна р. Сырдарьи, становится просто катастрофическим.
Возможности реального контрегулирования по условиям рельефа местности и устройства водохранилищ для этого имеются только в Кыргызстане (в Токтогульском водохранилище, после строительства водохранилища Камбараты - 1). Казахстаном делается попытка создать контррегулирующее водохранилище ниже существующего Чардаринского для защиты от зимних паводков Низовий и для орошения земель.

В бассейне р. Амударьи возможность регулирования стока существующими водохранилищами значительно ниже ( р= 0.85…88 %), но имеется возможности её повышения крупными водохранилищами, однако в этом бассейне такие же, трудно решаемые проблемы с контррегулированием энергетических зимних попусков из имеющихся и проектируемых водохранилищ с ГЭС.
Водохранилища на притоках основных рек Сырдарьи и Амударьи имеют локальное значение и работают, практически все, в режиме сезонного регулирования для нужд орошаемого земледелия.

Немного о роли гидроэнергетики. Деятельность в этой отрасли в Киргизии и Таджикистане создаёт в последнее время проблемы с функционированием водоисточников и водозаборов на них (в системы каналов нижележащих стран).
Гидроэнергетика в регионе всегда была "золушкой" и её основная задача была - выработка летней электроэнергии и покрытие пиков потребностей в электроэнергии (в основном суточных). В мировой практике считается оптимальным соотношение мощностей ГЭС и ТЭС примерно 1:5. На сегодняшний день это соотношение в ЦАР близко к оптимуму, хотя по территории отдельных государств оно колеблется весьма значительно.
Объединенная энергосистема Средней Азии и Казахстана позволяла и позволяет очень эффективно и взаимовыгодно решать проблемы энергоснабжения государств почти на всей территории региона. Технические проблемы выработки нужного количества зимней электроэнергии решались ТЭС Узбекистана, Казахстана и Туркменистана.

В общем производстве и потреблении первичных топливно-энергетических ресурсов (ПТЭР) стран ЦА (нефть, газ, уголь, гидроэнергетика) гидроэнергетика сейчас занимает в сопоставимых единицах по оценкам Российских аналитиков всего ~ 2 % (!!!), (а по нашим - 6 %), но очевидно, что в перспективе её удельное значение будет возрастать по двум причинам:
а) в связи с исчерпанием природных топливно-энергетических ресурсов и удорожания добычи их в Туркменистане, Узбекистане и Казахстане;
б) в связи с увеличением числа ГЭС и их мощности в основном в Кыргызстане и Таджикистане, где имеется неосвоенные ещё благоприятные природные возможности для их создания.

На сегодня значение всей гидроэнергетики ЦАР в производстве ПТЭР не выходит за рамки технической точности учёта энергоресурсов и это наводит на мысль, что проблема, во всяком случае, пока, - вполне решаема, следует только экономически взвесить альтернативы: либо приспосабливаться к изменённому гидроэнергетикой режиму стока, либо договариваться на паритетных началах с государствами, на территории которых формируется основной сток рек и имеются возможности его перерегулирования.

По большому счёту, все проблемы межгосударственных водных взаимоотношений в ЦА сводятся к возможности контрегулирования зимних энергетических попусков воды на выходе из горных территорий (в горных странах нет дефицита водных ресурсов для вегетационного периода), а в перспективе и к регулированию их качества.
Вопросы контрегулирования не просты, дороги, но решать их нужно и можно. Только опять возникает вопрос, а какой эффект это даст на ГМС Туркмении, Узбекистана и Казахстана (то есть там, где возник и усугубляется Аральский кризис), если ничего не изменится в способах использования водных ресурсов в орошаемом земледелии?

Водозаборные узлы и системы подводящих каналов. Как бы ни были они несовершенны и изношены на сегодняшний день, ждать от их усовершенствования (реконструкции) результатов в мелиорации предстоит очень долго (если не вечно), ибо увеличение КПД до реально достижимых пределов (совершенные системы каналов в развитых странах имеют КПД, редко превышающий 80 %). И самое печальное, - это почти никак не решит мелиоративных проблем. Системы с таким КПД, существовавшие на массивах нового орошения ЦА несколько десятков лет в прошлом веке - этому пример - на мелиоративное состояние земель это практически никак не отражалось, хотя общие потери воды здесь были ниже средних по региону (как раз на величину предотвращённых технических потерь в каналах).

Отечественный опыт и опыт развитых стран свидетельствует, что продуктивность водных ресурсов больше всего зависит от правильности выбора конструкции средств водораспределения на полях (техники полива).
Поле является своеобразным цехом по производству продукции растениеводства, и любое нарушение технологии этого производства ведёт к потере количества и качества продукции, и даже может привести (и уже приводит!) к полной деградации самого средства производства - почвы.

Поддержание нужного для растений водно-солевого режима в корнеобитаемом слое почвы в аридной зоне, непростая и достаточно противоречивая задача. Как показывает исторический опыт, эту задачу невозможно осуществить без применения совершенных средств полива, по крайней мере, в течение достаточно длинного отрезка времени. Дело в том, что надо не просто любым путём подать воду в почву на полях (напомним, что активный почвенный слой, даже для древесной растительности, редко превышает 1 м.), а так, чтобы создать в ней промывной режим. То есть среднегодовое (результирующее) значение вектора скорости движения влаги в почвенном слое должно быть направлено вниз, чтобы отвести соли, с ней привнесённые, ибо они без воды не могут быть отведены. Подпитка почвы в аридном климате потерями всех категорий из каналов и на полях, - то есть, снизу вверх, рано или поздно приводит к засолению её.

Уже в конце семидесятых годов прошлого столетия появились интересные работы, в которых давалась методика комплексной оценки конструкций ГМС с совершенной техникой полива и было показано, что такие системы экономически более эффективны (Райнин В.Е., Кошовец Б.И.; Бончковский Н.Ф.). Однако, такие проектные проработки, к сожалению, так и не были реализованы, (даже на бумаге, не говоря об осуществлении).
Коротко напомним, что же дают совершенные средства полива (все виды дождевания, капельного и подпочвенного орошения):

• равномерность распределения воды по площади поля, а значит и равномерное развитие растений по всему полю;
  
• возможность строгого нормирования оросительной воды, исключающего излишний сброс влаги в грунтовые воды и поверхностный сброс;
  
• регулирование водно-солевого режима корнеобитаемого слоя почвы полностью в соответствии с потребностью растений;
  
• повышают урожайность сельскохозяйственных культур на 20…50 % только за счёт равномерности и своевременности поливов;
  
• экономят потребность в оросительной воде на поле от 2 до 4 крат, по сравнению с традиционными способами полива по полосам, бороздам, затоплением делянок;
  
• позволяют экономить водные ресурсы на головных водозаборах, в объёме сэкономленной воды, деленном на КПД системы проводящих каналов (например, при КПД системы каналов равном 0,5, каждый кубический метр воды, сэкономленный на поле, экономит 2 м3 в голове системы);
  
• позволяют применять новейшие, мало затратные технологи выращивания растений при сохранении и увеличении почвенного плодородия.
  

Следует отметить, что многочисленные натурные эксперименты и производственные опыты, грамотно осуществлённые во многих государствах ЦА, показали очень высокую эффективность применения совершенных средств полива и в предгорьях, и в пустынях на высоко водопроницаемых почвах.
Сказанное позволяет считать средства полива основным функциональным элементом ГМС, от решения которого зависит развязка целого клубка проблем, называемых Аральским кризисом.

Важным элементом регулирования водно-солевого режима почвы является полевой дренаж в сочетании с водоотводящими трактами. Его мощность должна обеспечить как понижение грунтовых вод для предотвращения заболачивания, так и отвод солей. Из-за того, что линии токов грунтовых и подземных вод проходят на глубинах, иногда превышающей величину междренья, дрены и коллекторы, кроме тех солей, которые поступают на поле с оросительной водой, отводят и те соли, которые накопились в грунтах, подстилающих почвы, за предыдущие геологические эпохи (так называемые, реликтовые соли). И чем больше размер потерь в сети каналов и на полях, тем больше выносится реликтовых солей в дренаж и далее (на 80 %) обратно в водоисточники.

Работами Б.В.Фёдорова, Н.Н.Ходжибаева, С.Ф.Аверьянова, Л.М.Рекса, А.И.Голованова, И.П.Айдарова и многих других учёных многократно доказано, что даже незначительная напорность грунтовых вод (естественная или возникшая в результате орошения) серьёзно затрудняет поддержание солевого режима почв. Это происходит потому, что становится очень трудно, практически невозможно, направить потоки влаги от поверхности поля к дренам и коллекторам для создания так называемого "промывного режима орошения", для отвода солей.
Имеющиеся длительные наблюдения за территориальным солевым балансом крупных систем в Ферганской долине, Голодной степи, Хорезме, Бухаре и многих других, свидетельствуют о том, что суммарный вынос солей намного превышает их поступление с оросительной водой, однако площади засоления деятельного (корнеобитаемого) слоя почвы всё увеличиваются и увеличиваются.

Дело в том, что запасы реликтовых солей настолько велики, что за время имеющихся почти столетних наблюдений за солевым балансом крупных оросительных систем удалось обнаружить лишь небольшие изменения химического состава подземных вод при почти стабильном уровне их минерализации. Реликтовых солей вполне хватит и нашим внукам, правнукам и праправнукам для ведения борьбы с засолением, если мы будем продолжать их "выталкивать" из глубоких горизонтов "полезными" потерями оросительной воды.
Кто интересуется этим вопросом, может найти начало дискуссии на эту тему в журнале "Почвоведение" за 1936 год между Б.В.Фёдоровым и В.А.Ковдой. Б.В.Федоров доказал, что нельзя путать общий баланс солей территории с балансом солей в корнеобитаемом слое почвы, мощность которого всего 1,0…1,5 м.

И чем больше солей привносится с оросительной водой, чем больше теряется воды на поле и из каналов, тем мощнее должен быть дренаж, тем больше он будет захватывать и выносить реликтовых солей из подстилающих почву грунтов, загрязняя и источники, и водоёмы конечного стока. Замкнутый круг, разорвать который без совершенной техники полива - физически невозможно!

Однако там, где естественная дренированность выше определённого уровня, возникают противоположные проблемы, связанные с трудностью удержания влаги в корнеобитаемом слое, практически, вне зависимости от гранулометрического состава и водопроницаемости почвообразующих пород. По мере исчерпания земельных ресурсов в долинах рек ЦА орошаемое земледелие в начале последней трети прошлого века распространилось на верхние террасы рек и предгорья (так называемые адыры), в основном, на машинном водоподъёме. Анализ использования оросительной воды на таких, хорошо естественно дренированных землях свидетельствует о том, что при общих удельных затратах воды, в несколько раз превышающих истинную потребность, все эти системы страдают от недостатка воды.

По "очень большому счёту" последствия более чем пятидесятилетних попыток решения проблемы мелиорации земель, без совершенной техники полива, практически, только дренажём, ярко иллюстрируются усиливающейся Аральской катастрофой. Сегодня вложение средств в усиление дренажа - несколько стабилизирует ситуацию на локальных заболоченных и засолённых участках, но совершенно не решает общую проблему. Об этом свидетельствует стабильный рост не водообеспеченных, заболоченных и засолённых площадей орошения.

Дело в том, что создать оросительные системы, с некими, оптимальными параметрами дренажа, без совершенных средств полива на практике не удаётся. Ибо, если дренированность недостаточная, происходит заболачивание и засоление (даже на системах так называемого, двойного регулирования при близких и пресных грунтовых водах в зонах хорошего водообмена с подземными водами), а если избыточная, то создать условия увлажнения почвы, необходимые для растений, без дополнительных потерь воды очень трудно.

Свою лепту в развитие кризиса Аральского моря вносят исторически сложившиеся системы отвода возвратных стоков, то есть потерь всех категорий, которые были запроектированы и построены так, что ~ 80 % этих стоков попадает обратно в источники. Значит, почти все соли, отводимые дренажём с полей на вышележащих ГМС, поступают на системы, расположенные ниже в смеси с оросительной водой, и делают весьма проблематичной возможность осуществления "промывного режима орошения". Неправда ли, это напоминает Сизифов труд?

Несколько слов о средствах очистки и деминерализации возвратных стоков с ГМС. Этот элемент вообще отсутствует на ГМС ЦА. из-за высокой стоимости опреснения (0,2…2,0 $/м3.).
Если в несколько раз не уменьшить объём этих стоков применением совершенных средств полива (с неминуемым обратно пропорциональным ростом их минерализации) и не организовать отвод в понижения-испарители, практически, никак изолировать от них источники не удастся.

Что касается водоприемников возвратных вод, то здесь выбор очень ограничен рельефными условиями. Все более или менее пригодные понижения уже заполнены доверху, а кроме осуществляемых ныне попыток создания водоотводящих трактов в Аральское море, параллельных рекам, мне других способов решения проблемы неизвестно. Эта работа, на мой взгляд, - явно выраженная борьба с последствиями, а не с причинами проблемы, причём море при этом выбрано в качестве "выгребной ямы", в которой вряд ли будет существовать какая-нибудь жизнь, когда эти тракты начнут функционировать.

Будущим исследователям предстоит вычислить, какова стоимость затрат на ликвидацию последствий от "побочных" эффектов орошения, ибо ни в проектах МФСА, ни в СМИ эти данные не анализируются и не публикуются.

	Надобно знать, что нет дела, коего устройство было бы труднее, внедрение опаснее, а успех сомнительнее, нежели замена старых порядков новыми.
	МАКИАВЕЛЛИ

 

Какой же путь выхода из тупика наиболее конструктивный?

Создаётся впечатление, что вместо того чтобы искать пути выхода из создавшегося положения и не повторять ошибок прошлого, одни ратуют за строительство дренажа - "панацеи от всех бед", другие за немедленную переброску части стока сибирских рек в ЦАР, а третьи призывают к интегрированному управлению водными ресурсами, когда средства, с помощью которых можно управлять их использованием, даже ещё не продуманы.
Сегодня стало модно обсуждать системы интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР), как близнецы-братья похожие на бывшие "комплексные схемы развития…". Но говорить об интегрированном управлении водными ресурсами не имеет смысла, если не изменить своё отношение к их правильному распределению по поверхности наших полей.
Поэтому, как бы ни было важно ИУВР, пока не стоит тратить время на него, всё равно в сложившейся ситуации фермеры с кетменями будут сражаться за воду, не обращая внимания на рекомендации по "интегрированному управлению".

Кто из тех, кто занимается ликвидацией Аральского кризиса объективно проанализировал, чем хороши или плохи были специальные схемные проработки по рациональному использованию водных и земельных ресурсов, почему многое из того, что в них прописывалось, не было выполнено, к каким последствиям это привело?

Хотя в этих работах участвовали коллективы учёных и проектировщиков, имеющих очень высокий уровень компетентности и авторитет в обществе, а сами работы выполнялись, в достаточной степени, комплексно, с учётом всех тех аспектов, которые так настоятельно рекомендуется учитывать нынче при "интегрированном управлении", вопросы технологии орошения были в них проработаны поверхностно, либо вообще не проработаны. Практически, эта ситуация сохраняется в программах внедрения "интегрированного управления".

Многие учёные (Панкова Е.И., Айдаров И.П., Ямнова И.А, Новикова А.Ф., Благоволин Н.С.; Парфёнова Н.И., Решёткина Н.М.) давно указывали, что принятый путь нерационального использования оросительной воды приведёт к тяжким хозяйственным и экологическим последствиям, ибо само слово "мелиорация" переводится как "улучшение", то есть исправление природных недостатков, а не создание новых.

Надо признать, что не было в прошлом ни одной комплексной проектной проработки, в принципе предписанной нормами проектирования тех времён (СНиПами), позволяющей оценить все экономические и экологические плюсы и минусы при переходе на совершенные средства полива, в масштабе региона, отдельной страны, или хотя бы отдельных систем.
Во всех "схемах…" в качестве "вариантов" рассматривались лишь различные площади ввода новых земель и возможности обеспечения их водой из источников, а не применение различных современных технологий полива со всеми сопутствующими последствиями. При этом вопросы техники полива "традиционно" не затрагивались, что было большой ошибкой, ибо нормирование водоподачи без средств водораспределения по полю, да ещё в сочетании с совершенным дренажём - прямой путь к потере урожая.

Сегодня, учитывая экономические реалии государств Центральной Азии, следовало бы проработать вопросы, где и при каких условиях наиболее экономически выгодно применение совершенных средств полива, а также продумать, как это стимулировать экономически в сложившихся социально-политических условиях. Особенно, когда прорабатываются проекты реконструкции дорогостоящих систем с машинным водоподъёмом на земли с высокой дренированностью или водопроницаемостью.

Как связаться с нами

Вернуться на главную страницу