«ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ РОССИИ Под общей редакцией академика РАСХН, доктора технических наук, профессора В.Н. Щедрина Новочеркасск 2009 УДК 333.93:630:631.6 ...»

Примерно на 40 % территории России подземными водами могут быть удовлетворены любые потребности сельхозводоснабжения, на 39 % обжитой и осваиваемой территории могут быть удовлетворены за счет подземных вод потребности в пределах от 1,5-3 тыс. м3/сут., на 11 % территории необходимо опреснение солонцовых вод или подача воды групповыми водопроводами при соответствующем технико-экономическом обосновании. Современная водообеспеченность и потребность использования пресных подземных вод для хозяйственно питьевого водоснабжения сельского населения России представлена в табл. 4.1.

Обеспеченность и потребность использования пресных подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения сельского населения.

Числен- Ресурсный Обеспеченность Потребность исность сель- потенциал сельского насе- пользования подского насе- подземных ления подзем- земных вод для хоФедеральный млн чел. млн м /сут. для хозяйствен- питьевого водоно-питьевого снабжения сельсководоснабжения, го населения, Из поверхностных источников для водоснабжения используются реки, озера и водохранилища. Большинство поверхностных водоисточников являются сильно загрязненными (высокая мутность, цветность, химические загрязнения) от хозяйственно-бытовых стоков городов, поселков, перерабатывающих предприятий, животноводческих комплексов, ферм. На уровне 2025 года предполагается потреблять для целей с.-х. водоснабжения и обводнения до 75 % подземных вод и 25 % поверхностных вод от общего объема водопотребления.

2. Водопотребление и водоотведение.

Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды сельского населения и нужды других категорий водопотребителей определены исходя из степени благоустройства жилой застройки и соответствующих норм водопотребления.

Средневзвешенные удельные нормы водопотребления на 1 сельского жителя России на 2025 год составят 200-220 л/сут. (с учетом личного скота, полива приусадебных участков), а общий объем водопотребления 22,6 млн м3/сут.

Средневзвешенная удельная норма водоотведения составит 80 л/сут. на 1 человека. Объем водоотведения в целом составит почти 12 млн м3/сут.

3. Система и схема водоснабжения и обводнения.

Развитие с.-х. водоснабжения на период до 2025 г. намечается по пути устройства централизованных систем как локальных, так и групповых водопроводов, и представлено в табл. 4.2.

Развитие сельскохозяйственного водоснабжения, орошения и Групповые водопроводы для обеспечения:

Строительство и реконструкция групповых водопроводов, тыс. км 5, Локальные водопроводы для обеспечения:

Строительство и реконструкция локальных водопроводов, тыс. км. Устройство водопойных пунктов для обводнения пастбищ, тыс. шт. 68, Реконструкция и модернизация обводненных пастбищ, млн га 13, Обеспечение водоподъема на пастбищах:

Локальные системы водоснабжения на базе пресных подземных вод будут преобладать на большей территории Европейской части России, Урала, в районах Сибири и Дальнего Востока.

Групповые водопроводы – в Сибири, Поволжье, Алтайском, Ставропольском краях, Ростовской области, Калмыкии и других регионах.

4. Основные направления научно-технического прогресса.

Для безусловного выполнения предлагаемых мероприятий по развитию с.-х. водоснабжения предполагается особый упор сделать на научнотехнический прогресс, основные направления которого:

- внедрение современных технологий и оборудования при строительстве и реконструкции безреагентных двухслойных фильтров на групповых водопроводах с целью увеличения их производительности в 2-3 раза и сокращения объемов строительства на 60-70 %;

- применение прогрессивных методов очистки, обработки и обеззараживания воды (объемное фильтрование, новые фильтрующие и сорбционные материалы, УФ обеззараживание воды и др.);

- внедрение средств механизации труда при строительстве систем с.-х.

водоснабжения и водоотведения путем использования мобильных комплексов, механизмов и устройств; позволяющих повысить производительность труда на 70-80 %;

- увеличение ассигнований на проведение НИОКР и создание опытных образцов прогрессивных методов очистки, обработки и обеззараживания воды и стоков канализации;

- снижение металлоемкости и увеличение сроков службы трубопроводов за счет применения металлопластиковых и полиэтиленовых труб;

- опреснение минерализованных вод по прогрессивной обратноосмотической и электродиализной технологиям.

Реализация предложений, направленных на развитие сельхозводоснабжения и обводнения, позволит создать в селе комфортные условия жизни, снизить заболеваемость населения инфекционными заболеваниями и продлит продолжительность жизни сельского человека в России.

4.2.3. Развитие рыбного (прудового) хозяйства Прудовое рыбоводное хозяйство – хозяйство, разводящее быстро растущие виды рыб в специально построенных или приспособленных прудах. Различают тепловодные и холодноводные прудовые рыбоводные хозяйства. В тепловодном прудовом хозяйстве выращивают в основном карпа и совместно с ним других теплолюбивых рыб – белого амура, толстолобиков, карасей, щуку, стерлядь, судака и др. Карповые хозяйства подразделяются на полносистемные (рыбхоз), неполносистемные (рыбопитомник) и однолетние нагульные хозяйства.

Холодноводные прудовые рыбоводные хозяйства разводят холодолюбивые виды рыб, в основном радужную и ручьевую форель. Для форели необходимы проточные пруды с каменистым песчаным незаиленным дном и быстрым течением.

Различают экстенсивные и интенсивные прудовые хозяйства. Экстенсивные хозяйства выращивают рыбу только на естественной (природной) пищевой базе прудов, и выход продукции в них можно повысить лишь путём расширения прудовых площадей. Экономически эффективнее интенсивные прудовые хозяйства, в которых путём мелиорации и удобрения прудов, а также кормления карпа специальными кормовыми смесями (гранулами) выход продукции может быть во много раз повышен. Для лучшего использования естественных пищевых запасов и получения дополнительной продукции в нагульных прудах к карпу подсаживают по определенному расчёту линя, серебристого карася, пелядь, ряпушку, рипуса и др. рыб.

Передовые прудовые рыбоводные хозяйства бывшего СССР, применяющие мероприятия по интенсификации прудового рыбоводства (кормление рыбы, мелиорация и удобрение прудов), получали свыше 40 ц (до 70 ц) рыбы с 1 га пруда.

В СССР в систему прудового рыбоводного хозяйства входили около 9 тыс. карповых и около 50 форелевых ферм и хозяйств и свыше 280 специализированных хозяйств промышленного типа Министерства рыбного хозяйства СССР с общей площадью прудов около 124 тыс. га.

За рубежом наиболее развитое прудовое рыбоводное хозяйство имели Япония, Дания, Норвегия, Израиль, ФРГ, Венгрия, Югославия, ГДР. Основной объект прудового рыбоводства в этих странах – карп (в США – американский сомик и форель), разводится значительное количество форели (особенно в Дании и Японии). В 1975-1985 гг. производство прудовой рыбы за рубежом составляло (тыс. т); в США – 120, Японии – 100-120, Израиле – около 14, Венгрии – 24, Югославии – 18,3, Польше – 12, ГДР – 10. В СССР за этот период производство прудовой рыбы в год составляло до 200 тыс. т.

В практике прудового рыбоводства можно выделить две основные хозяйственные системы: полносистемные хозяйства и неполносистемные. Полносистемные хозяйства характеризуются полным циклом разведения рыбы, начиная с икринки до товарной кондиции. В неполносистемном прудовом хозяйстве выращивается только рыбопосадочный материал (питомник) или товарная рыба (нагульное хозяйство).

В процессе выращивания в полносистемном прудовом карповом хозяйстве рыба совершает двухлетний оборот. В первое лето вырастает от личинки до сеголетка, во второе – от годовика до товарной массы. Полный производственный цикл в полносистемном прудовом хозяйстве предусматривает: содержание своего маточного стада производителей: самцов и самок необходимых рыб; получение жизнестойких личинок для обеспечения хозяйства собственным рыбопосадочным материалом; выращивание молоди от личинки до сеголеток в течение одного лета; проведение зимовки рыбы; выращивание рыбы в течение второго лета до товарной кондиции.

В состав полносистемных прудовых рыбных хозяйств, где процесс выращивания рыбы происходит по вышеуказанной схеме, должна входить целая система различных по размерам и назначению категорий прудов, соответствующих стадиям развития и содержания разновозрастных поколений рыб: нерестовые, мальковые, маточные, выростные, зимовальные, карантинные и нагульные.

Производственная деятельность рыбных хозяйств характеризуется двумя показателями: весом произведенной товарной рыбы (карп, толстолобик, белый амур), а также производством рыбопосадочного материала для своих нужд и на продажу.

Производство товарной рыбы за 1992-2001 гг. в большинстве рыбных хозяйств России снизилось более чем в два раза, производство мальков – в 1,4 раза. Следует отметить, что с 2001 г. наметилась тенденция к увеличению производства, по сравнению с 2000 г., как товарной рыбы (на 30 %), так и мальков (на 25 %).

Одним из путей повышения эффективности эксплуатации прудового и озерного фонда является выращивание осетровых в поликультуре с другими видами рыб, что позволяет более полно использовать кормовые ресурсы водоема. Поликультура рыб основана на совместном выращивании рыб, питающихся разной пищей – бентофагов, плантофагов, детритофагов и хищных – занимающих различные ниши водоема.

Достаточно приоритетным направлением развития товарного рыбоводства юга России является пастбищная аквакультура, способствующая получению максимума продукции их внутренних водоемов при минимальных затратах.

Концепция пастбищной аквакультуры базируется на разработанных ранее теоретических основах использования растительноядных рыб для реконструкции водных экосистем, в целях повышения их продуктивности за счет сокращения длины трофических цепей и преобразования недоиспользованных ресурсов водоемов и кормовой базы в пищевую продукцию. Подбор поликультуры рыб, наиболее полно использующих кормовую базу водоемов, – основной метод интенсификации прудового рыбоводства. Приоритетное значение при реализации продукционных возможностей водоемов отводится растительноядным рыбам как потребителям высшей водной растительности и фитопланктона. Белый амур питается исключительно высшей растительностью и его можно использовать как высокоэффективного биологического мелиоратора водоемов.

При совместном выращивании бестера и растительноядных рыб учитывается отсутствие жесткой конкуренции в потреблении им различных видов кормов. Бестер является типичным бентофагом. Кроме того, он охотно потребляет искусственные корма. Отсутствие конкуренции между бестером и растительноядными рыбами позволяет успешно выращивать их в поликультуре в прудовых хозяйствах некоторых областей России.

В уже сложившейся поликультуре практически нет свободных мест, используя которые можно было бы получить значительный эффект, поэтому возникла необходимость поиска новых вариантов поликультуры, учитывающих современные условия и достижения рыбоводства.

Использование ценных теплолюбивых объектов в поликультуре в последнее время широко развивается на юге России, и этот опыт может быть успешно использован в некоторых других регионах, где климатические условия достаточно сходные.

Преобразующее влияние растительноядных рыб на рыбную отрасль рыбного хозяйства, обеспечения населения дополнительными продуктами питания, а также экологию водоемов приобретает социальное значение. При этом выделяются три аспекта проблемы: рыбохозяйственный, социально-экономический и социально-экологический.

По экспертным оценкам, из внутренних водоемов нашей страны (России) можно ежегодно получать не менее 1 млн т товарной продукции растительноядных рыб. При этом основная ее часть (не менее 500 тыс. т) может быть получена из водоемов комплексного назначения путем создания хозяйств пастбищной аквакультуры.

Традиционными объектами поликультурного выращивания являются рыбы дальневосточного комплекса: белый амур, белый и пестрый толстолобики.

Посадку годовиков этих видов обычно ведут с учетом особенностей их питания. Белый амур при плотных посадках в условиях поликультуры способен уничтожать всю растительность и перейти на потребление кормов, задаваемых основному объекту выращивания. Поэтому нормы его посадки не должны превышать 10-15 % от общей численности растительноядных рыб.

Введение в прудовые хозяйства комплекса растительноядных рыб позволит увеличить рыбопродуктивность нагульных прудов в два раза и достичь увеличения их удельного веса в производстве товарной рыбы до 60 %.

Развитие поликультуры растительноядных рыб является эффективным методом интенсификации рыбоводства, приводящем к значительному повышению рыбопродуктивности прудов и естественных водоемов В России совместное выращивание с карпом других видов применялось издавна. Однако роль его как средства интенсификации была незначительная.

Выращивание совместно с карпом местных животноядных и хищных рыб давало очень небольшой прирост продукции. Акклиматизация новых ценных видов рыб, таких как канальный сом, буффало, тиляпия, веслонос, и прежде всего, растительноядных, сделала поликультуру одним из ведущих факторов интенсификации рыбоводства.

4.3. Перспективы использования водных ресурсов для развития 4.3.1. Резервы для увеличения площадей орошаемых земель и перспективные районы орошения Основная масса сельскохозяйственных угодий в стране находится в зоне рискованного земледелия, где без мелиорации невозможно получать гарантированные урожаи сельскохозяйственной продукции. В связи с этим в долгосрочной перспективе планируется обеспечить опережающее развитие орошаемого земледелия как фактора надежного удовлетворения потребностей Российской Федерации в сельскохозяйственной продукции. Перспективными районами для развития орошаемого земледелия являются южные районы Европейской части Российской Федерации, расположенные в бассейнах Волги, Дона, Кубани и рек Северного Кавказа, а также территории юга Сибири и Приморского края. При этом расширение использования орошаемых земель в агропромышленном комплексе должно осуществляться в приоритетном порядке за счет восстановления и реконструкции ранее освоенных массивов орошения и систем водоподачи и сопровождаться внедрением современных водосберегающих мелиоративных технологий.

В процессе развития орошения в России площадь орошаемых земель достигала своего максимума в 1990 г., составив 6,1 млн га. В последующие годы, в связи с износом части оросительных систем, она уменьшилась и сегодня сохраняется на уровне 4,27 млн га. До 87 % всей орошаемой площади располагается в южных и юго-восточных регионах. Существенно отметить, что оросительная способность рек южного склона при современных способах орошения ограничена и по ряду рек находится на грани исчерпания, а в целом по России при сложившихся условиях водой для полива может быть обеспечено не более 20...25 % земель, нуждающихся в орошении [23].

Наряду с ограниченными объемами располагаемых водных ресурсов, развитие орошения осложнено другой, не менее серьезной проблемой – интенсивным загрязнением водоисточников сбрасываемыми в них дренажными водами. Дальнейшее нарастание объемов загрязненных сбросов может повлечь за собой невозможность использования ресурсов водоисточников для орошения и других хозяйственных целей. Повторное использование дренажных вод применяется еще в крайне незначительных объемах и практически не способствует сокращению заборов воды из рек и предотвращению их загрязнения. Водосбережение, осуществляемое различными путями, включая и повторное использование дренажных и сбросных вод, приобретает в этих условиях значение главного фактора, определяющего возможность дальнейшего развития орошения.

Планирование развития мелиорации земель требует наличия периодически уточняемой информационной базы данных о потребности земель регионов в различных видах мелиорации. Предварительная информация особенно необходима при планировании орошения земель, так как размещение и мощности орошаемых объектов обусловлены лимитами водопотребления и водоотведения, выделяемыми по водоисточникам с учетом их комплексного использования и экологических требований.

Инженерным центром «Союзводпроект» была разработана информационная база данных о потребности сельскохозяйственных угодий Российской Федерации в различных видах мелиорации, которая включает следующие данные:

- площади земель, нуждающихся в орошении и осушении в сочетании с агромелиоративными и культуртехническими мелиорациями;

- агромелиоративные, культуртехнические и противоэрозионные мелиорации на землях, не нуждающихся в проведении водных мелиораций;

- возможные резервы воды в водоисточниках для развития орошения.

При определении потребности земель в орошении были учтены, наряду с мелиоративной характеристикой почвенного покрова, следующие факторы:

- средневзвешенные дефициты влаги в годы 75%-ной обеспеченности осадков, рассчитанные для сельскохозяйственных культур, рекомендуемых сельскохозяйственными органами субъектов Федерации на орошаемых землях;

коэффициенты естественного увлажнения (Ку), выражающиеся отношением среднемноголетней суммы осадков за биологически активный период и влагозапасов в метровом слое почвы к испаряемости (в зонах с Ку > 1,2 потребность в орошении земель не рассматривалась);

- суммы эффективных температур, определяющие высокую урожайность рекомендуемого ассортимента выращиваемых культур при прочих благоприятных условиях;

- геоморфологические условия, характеризующие особенности рельефа, подстилающие почву горизонты и пр.

С учетом перечисленных факторов по регионам страны были определены площади земель, нуждающихся в орошении. Площадь таких земель по Российской Федерации составляет 71,5 млн га, включая 4,27 млн га ныне орошаемых земель (табл. 4.3).

Почвенный покров и тепловой режим земель, нуждающихся в орошении, в южных регионах страны благоприятны для выращивания широкого ассортимента сельскохозяйственных культур, однако здесь имеют место наиболее высокие значения средневзвешенного дефицита влаги (рис. 4.1-4.8, табл. 4.3).

В Дальневосточном регионе в орошении нуждаются в основном земли, отводимые под рисовые плантации, сою и овощные культуры.

Почвенные и климатические характеристики сельскохозяйственных угодий Российской Федерации, Калининградская область Центрально-Черноземный Северо-Кавказский *Средневзвешенные дефициты влажности определены без учета риса в составе возделываемых сельскохозяйственных культур.

Рис. 4.1. Физическая карта РФ [24] Рис. 4.2. Типы почв [25] Точность классификатора [26]:

В легенде представлены 238 типов и подтипов почв code 0 : нет данных code 1 : Арктические code 2 : Арктотундровые code 3 : Тундровые глеевые code 4 : Тундровые грубогумусовые фрагментарные code 5 : Тундровые иллювиально-гумусовые code 6 : Тундровые перегнойно-карбонатные code 7 : Тундровые дерновые (тундровые гумусные) code 8 : Тундровые элювиально-глеевые (тундровые дифференцированные) code 9 : Тундрово-болотные code 10 : Глее-подзолистые code 11 : Подзолистые code 12 : Подзолистые мерзлотные code 13 : Подзолистые и подзолы контактно-элювиальные code 14 : Подзолистые глубинно-глееватые code 15 : Подзолисто-глеевые code 16 : Подзолы иллювиально-железистые code 17 : Подзолы иллювиально-железисто-гумусовые и иллювиальногумусовые code 18 : Подзолы торфянисто-глеевые иллювиально-гумусовые code 19 : Глееземы (таежные поверхностно-глеевые и глееватые) code 20 : Глееземы оподзоленные code 21 : Глееземы торфянистые code 22 : Таежные мерзлотные (криоземы) code 23 : Таежные глеемерзлотные (криоземы глеевые) code 24 : Подбуры code 25 : Подбуры сухоторфянистые code 26 : Буро-таежные code 27 : Буро-таежные глееватые и глеевые code 28 : Палевые типичные code 29 : Палевые оподзоленные code 30 : Палевые глееватые и глеевые, в т.ч. осолоделые code 31 : Криоаридные code 32 : Дерново-подзолистые code 33 : Дерново-палево и псевдоподзолистые code 34 : Дерново-подзолистые со вторым гумусовым горизонтом code 35 : Дерново-подзолистые глубокооподзоленные code 36 : Дерново-подзолистые иллювиально-железистые code 37 : Дерново-подзолистые глубинно-глееватые code 38 : Дерново-подзолисто-глеевые code 39 : Дерново-таежные code 40 : Дерново-подзолистые и подзолистые остаточно-карбонатные code 41 : Дерново-карбонатные code 42 : Перегнойно-карбонатные code 43 : Дерново-глеевые code 44 : Грануземы code 45 : Вулканические слоисто-пепловые code 46 : Вулканические охристые code 47 : Вулканические подзолисто-охристые code 48 : Буроземы ненасыщенные code 49 : Буроземы типичные code 50 : Буроземы глеевые code 51 : Буроземы элювиально-глеевые code 52 : Серые лесные code 53 : Темно-серые лесные code 54 : Серые и темно-серые лесные глееватые и глеевые, в т.ч. осолоделые code 55 : Боровые пески code 56 : Черноземы выщелоченные и оподзоленные code 57 : Черноземы типичные code 58 : Черноземы обыкновенные code 59 : Черноземы южные code 60 : Черноземы языковатые code 61 : Черноземы поверхностно-(мицеллярно)карбонатные code 62 : Черноземы мучнисто-карбонатные code 63 : Черноземы остаточно-карбонатные code 64 : Черноземы малоразвитые code 65 : Черноземы солонцеватые code 66 : Лугово-черноземные и черноземно-луговые code 67 : Лугово-черноземные и черноземно-луговые мерзлотные code 68 : Каштановые и темно-каштановые code 69 : Каштановые и темно-каштановые мучнисто-карбонатные code 70 : Каштановые и темно-каштановые солонцеватые code 71 : Каштановые и темно-каштановые малоразвитые code 72 : Лугово-каштановые, в т.ч. солонцеватые code 73 : Светло-каштановые code 74 : Светло-каштановые солонцеватые code 75 : Бурые пустынно-степные code 76 : Бурые пустынно-степные солонцеватые code 77 : Лугово-бурые code 78 : Серо-бурые пустынные code 79 : Серо-бурые пустынные солонцеватые code 80 : Серо-бурые пустынные солончаковатые code 81 : Песчаные пустынные code 82 : Такыры code 83 : Такыровидные code 84 : Красноземы code 85 : Желтоземы code 86 : Коричневые code 87 : Серо-коричневые code 88 : Сероземы светлые code 89 : Сероземы типичные code 90 : Сероземы темные code 91 : Лугово-сероземные code 92 : Древнеорошаемые и орошаемые code 93 : Болотные мерзлотные (торфяные и остаточно-торфяные) code 94 : Болотные торфяные и торфяно-глеевые (почвы верховых болот) code 95 : Болотные перегнойно-торфянисто-глеевые (почвы переходных и низинных болот) code 96 : Лугово-болотные code 97 : Лугово-болотные мерзлотные code 98 : Луговые code 99 : Луговые мерзлотные code 100 : Луговые солонцеватые и солончаковатые code 101 : Солоди code 102 : Солонцы code 103 : Солончаки code 104 : Аллювиальные дерновые и луговые кислые и слабокислые code 105 : Аллювиальные луговые и дерновые насыщенные code 106 : Аллювиальные луговые и дерновые карбонатные code 107 : Аллювиальные луговые солончаковатые и солонцеватые code 108 : Аллювиальные болотные и лугово-болотные code 109 : Аллювиальные горных рек code 110 : Маршевые code 150 : Высокогорные пустынные code 151 : Высокогорные пустынно-степные code 152 : Горные примитивные органогенно-щебнистые code 153 : Горно-луговые code 154 : Горно-луговые торфянистые и сухоторфянистые code 155 : Горные лугово-степные code 156 : Горные дерново-степные code 157 : Горные лесные тёмноцветные грубогумусовые code 158 : Горные бурозёмы иллювиально-гумусовые code 200 : Незакрепленные пески (желтые) code 201 : Выходы плотных пород code 202 : Ледники code 203 : Водные объекты code 204 : Арктические и каменные многоугольники code 205 : Арктотундровые, тундрово-болотные, почвы пятен и трещин code 206 : Арктотундровые, каменные многоугольники и почвы пятен code 207 : Арктотундровые, почвы пятен и трещин code 208 : Тундровые дерновые, почвы пятен и трещин code 209 : Тундровые элювиально-глеевые и почвы пятен code 210 : Таёжные глее-мерзлотные, почвы пятен и трещин code 211 : Лугово-чернозёмные, черноземно-луговые (в т.ч. солонцеватые) и солонцы code 212 : Каштановые, темно-каштановые (в т.ч. солонцеватые) и солонцы code 213 : Лугово-каштановые (в т.ч. солонцеватые) и солонцы code 214 : Светло-каштановые (в т.ч. солонцеватые) и солонцы code 215 : Бурые пустынно-степные (в т.ч. солонцеватые) и солонцы code 216 : Серо-бурые пустынные (в т.ч. солонцеватые) и солонцы code 217 : Такыры, такыровидные и солонцы code 218 : Болотные мерзлотные и болотные перегнойно-торфянисто-глеевые code 219 : Болотные перегнойно-торфяно-глеевые и болотные мерзлотные code 220 : Болотные перегнойно-торфяно-глеевые и болотные торфяные code 221 : Луговые, луговые солонцеватые и солончаковатые и солонцы code 222 : Солончаки и солонцы code 223 : Аллювиальные, почвы пятен и трещин code 224 : Тундровые глеевые и почвы пятен code 225 : Тундрово-болотные и болотные мерзлотные code 226 : Солонцы и бурые пустынно-степные (в т.ч. солонцеватые) code 227 : Тундровые глеевые, почвы пятен и трещин code 228 : Тундрово-болотные, болотные мерзлотные и почвы пятен code 229 : Солонцы и светло-каштановые (в т.ч. солонцеватые) code 230 : Солонцы и лугово-каштановые (в т.ч. солонцеватые) code 231 : Тундровые глеевые, тундрово-болотные и почвы пятен code 232 : Тундрово-болотные, болотные перегнойно-торфянисто-глеевые и почвы пятен code 233 : Солонцы, каштановые и тёмно-каштановые (в т.ч. солонцеватые) code 234 : Тундровые глеевые, тундрово-болотные, почвы пятен и трещин code 235 : Тундрово-болотные, почвы пятен code 236 : Солонцы, лугово-черноземные и черноземно-луговые солонцеватые code 237 : Тундрово-болотные, почвы пятен и трещин code 238 : Тундрово-болотные, тундровые глеевые и почвы пятен.

Рис. 4.3. Суммы активных температур выше 10 °С [27] Рис. 4.4. Количество осадков за период с устойчивой температурой выше 10 °С [28] Рис. 4.5. Гидротермический коэффициент за вегетационный период [29] Рис. 4.6. Атмосферные осадки [30] Рисунок 4.7. Испарение [31] Рис. 4.8. Разность осадков и испаряемости [32] Рис. 4.9. Водосборные бассейны [33] Рис. 4.10. Полный речной сток [34] В Северном регионе и Калининградской области в орошении нуждаются земли приусадебных огородов и садов – соответственно 80 тыс. и 40 тыс. га.

Помимо земель с достаточно высоким плодородием почв, о которых шла речь выше, в южных и юго-восточных регионах распространены в различной степени засоленные почвы. Освоение их на современном технологическом уровне требует интенсивных промывок и устройства искусственных водоприемников для засоленных дренажных вод. В условиях ограниченности водных ресурсов при высокой стоимости строительства искусственных водоприемников орошение крупных массивов засоленных земель экономически нецелесообразно. Наличие базы данных о распределении площади сельскохозяйственных угодий, нуждающихся в орошении, по регионам и их природным условиям позволяют на последующих стадиях планирования развития орошения в различных регионах страны проводить обоснованный выбор контуров конкретных объектов орошения и состава сельскохозяйственных культур в зависимости от эколого-экономических показателей и наличия водоисточников и водоприемников с учетом располагаемых водных ресурсов.

Основными источниками воды для орошения являются реки и месторождения пресных подземных вод, не связанные с формированием речного стока (рис. 4.9, 4.10). Расчеты показывают, что из основных рек России резервами водных ресурсов для орошения общим объемом 39,42 км3 в год 75 % обеспеченности располагают Волга, Обь, Амур, Енисей, Лена, Нева, Нарва и Сулак.

В остальных реках южного склона резервы воды уже исчерпаны, а водные ресурсы Дона нуждаются в пополнении для восстановления видового состава экосистемы в акватории реки и Таганрогского залива Азовского моря в объеме не менее 6 км3. Наибольшая часть резервов воды для орошения (96 %) формируется в бассейнах рек Волги (13,19 км3), Оби (11,88 км3) и Енисея (8,87 км3). Далее следуют бассейны Амура и Лены – 5,3 км3 и лишь 0,163 км приходятся на долю бассейнов Сулака, Невы и Нарвы. В Калининградской области, где в орошении нуждаются всего 40 тыс. га, потребность в водных ресурсах в объеме 0,066 км3 обеспечивается водными резервами местных к (табл. 4.4).

Обеспеченность развития орошения резервами поверхностных водных ресурсов, км Калининградская ЦентральноЧерноземный ВосточноСибирский Воды всех упомянутых выше рек по степени минерализации пригодны для орошения. Концентрация солей в них составляет в граммах на литр: в Волге – 0,2-0,4; Оби – 0,1-0,3; Сулаке – до 0,4; в водах других рек – до 0,1.

Из потенциальных запасов пресных подземных вод, не связанных с формированием речного стока, на нужды орошения могут использоваться не более 10-10,6 км3. В регионах с наименьшими резервами поверхностных водных ресурсов – Северо-Западном, Волго-Вятском, ЦентральноЧерноземном и Северо-Кавказском – запасы подземных вод в три раза превосходят располагаемые водные ресурсы и являются основным водоисточником для расширения орошаемых земель. В регионах с наибольшими резервами поверхностных вод – Поволжском, Западно-Сибирском, ВосточноСибирском и Уральском – привлечение подземных вод в объеме 5,16 км3 позволит на 10 % увеличить площадь орошаемых земель (табл. 4.5).

Данные, полученные из различных источников, в том числе путем анализа отчетных и плановых материалов Главводхоза Минсельхозпрода России и проектов крупных оросительных систем, позволили определить ориентировочные средневзвешенные по регионам значения коэффициентов, уровней водосбережения на оросительных системах, находящихся в хорошем состоянии.

Эти коэффициенты колеблются в пределах: в Северном, Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском и Центрально-Черноземном регионах – 0,80в Западно-Сибирском, Уральском и Дальневосточном регионах – 0,76в Поволжском, Северо-Кавказском и Восточно-Сибирском регионах – 0,71-0,64. Путем деления дефицитов влажности на указанные коэффициенты были определены средневзвешенные необходимые объемы забора воды из водоисточника и соответственно возможные приросты площади орошаемых земель в регионах. Наибольший прирост площадей орошаемых земель возможен в Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском регионах – соответственно и 4630 тыс. га. В Поволжском и Центральном регионах площадь орошаемых земель может быть увеличена соответственно на 1580 и 765 тыс. га.

Потенциальные запасы подземных вод и суммарные резервы поверхностных и подземных вод, км Полностью могут быть удовлетворены потребности в воде земель, нуждающихся в орошении, в Северном, Северо-Западном, Центральном, Восточно-Сибирском, Дальневосточном регионах и Калининградской области.

В Центрально-Черноземном, Северо-Кавказском и Уральском регионах могут быть обеспечены водой от 8,5 до 13 % площадей земель, нуждающихся в орошении; в Поволжском – до 16, Западно-Сибирском – до 63 %. В целом по Российской Федерации резервы водных ресурсов с учетом водосбережения позволят дополнительно оросить до 14305 тыс. га, доведя, таким образом, общую площадь орошаемых земель до 20060 тыс. га (табл. 4.6).

Переброска из Волги в Дон 6 км3 воды с целью оздоровления экологической обстановки в низовьях последнего ограничит возможность расширения площади орошаемых земель по России в целом до 13600 тыс. га и общую площадь орошения до 19355 тыс. га. Таким образом, оросительный потенциал имеющихся резервов водных ресурсов при условии водосбережения, обеспеченного применением современных конструкций оросительных систем и технологий орошения, приблизительно втрое меньше площади земель, нуждающихся в орошении.

Для приведения в соответствие потребности в орошении и возможности ее удовлетворения необходимо постоянное совершенствование способов орошения, повышение коэффициентов полезного использования воды и уровня водосбережения. В то же время необходимо предусмотреть неприкосновенный запас водных ресурсов в объеме 25...30 % современных резервов для нужд будущих поколений, для чего в течение ближайших 10-15 лет уровень водосбережения должен быть повышен не менее чем на 25 %. Наиболее строгий режим экономии воды должен быть установлен в южных регионах страны с их плодородными почвами и оптимальной суммой эффективных температур, где орошение наиболее продуктивно, а располагаемые водные ресурсы крайне ограничены.

Возможности расширения площади орошаемых земель при полном использовании резервов водных Здесь совершенствование технологии поливов, направленное на прекращение или максимальное сокращение инфильтрации воды из почвенного слоя в подстилающие грунты, не только увеличивает резервы водных ресурсов, но и сохраняет естественное плодородие почв.

Развитие орошаемого земледелия выдвигает на первый план ряд экологических проблем, из которых главной и наиболее трудно решаемой является защита водоисточников от засоления и загрязнения стоком поверхностных вод с земель сельхозназначения и сбрасываемыми в них дренажными водами с орошаемых земель. При современных способах и режимах орошения устройство дренажа на орошаемых землях необходимо не только для обеспечения промывки засоленных почв, но и во избежание их вторичного засоления в результате повышения уровня грунтовых вод, вызываемого инфильтрацией поливной воды.

Масштабы проблемы характеризуются приводимыми ниже данными (табл. 4.7). В расчетах принято, что в качестве временной меры черноземные почвы будут орошаться вдвое уменьшенными оросительными нормами без строительства дренажа.

Расчеты показывают, что при сохранении сложившейся практики орошения и дренирования в перспективе общий объем засоленных дренажных вод составит приблизительно 11 км3, в том числе с минерализацией 1-3 г/л – 4,6 км3, более 3 г/л – 6,4 км3. Очевидно, что дальнейшее использование водоисточников в качестве водоприемников засоленных дренажных вод недопустимо как в экологическом, так и в хозяйственном отношении.

Другие экологические требования при орошении земель – защита земель, прилегающих к оросительным системам, от подтопления и засоления и водоисточников от загрязнения гербицидами и удобрениями.

Приоритетным направлением в дальнейшем развитии орошения является реконструкция ныне действующих оросительных систем. Создание новых оросительных систем в ближайшей перспективе следует ограничивать небольшими системами дождевания для фермерских хозяйств с площадью не более 200 га, размещая их на участках глубокого залегания подземных вод (не менее 10м), где допустимо применение промывного режима.

Возможности расширения площади орошаемых земель при полном использовании резервов водных Для объединений землевладельцев и коммерческих фирм, а также для садовых участков рекомендуется строительство систем микроорошения (капельного, синхронно-импульсного и подкронового дождевания), экономически оправданное при выращивании ценных садовых и овощных культур. После того как будет налажено серийное производство модернизированной дождевальной техники, обеспечивающей сочетание мелкодисперсного дождевания и влагозарядковых поливов, дальнейшее развитие орошения на черноземных почвах следует ориентировать на этот тип дождевания.

Современные системы дождевания с промывным режимом следует применять в комплексе с повторным использованием засоленных дренажных вод или со сбросом их в искусственные водоприемники. Системы с поверхностным поливом рекомендуются для орошения риса и естественных лугов.

Для полива лугов в засушливые годы применимы лиманное орошение и орошение по широким полосам в зависимости от условий рельефа.

Приведенные общие рекомендации по развитию орошения в перспективе подлежат конкретизации и уточнению при разработке федеральных и территориальных программ, составление которых предусмотрено Федеральным законом о мелиорации земель.

Таким образом, наиболее перспективными районами развития орошения являются Поволжский (возможный прирост орошаемых земель – 1,58 млн га), Уральский (1,13 млн га), Западно-Сибирский (4,95 млн га), Восточно-Сибирский (4,63 млн га), Дальневосточный регионы (0,55 млн га).

Общий возможный прирост орошения земель может составить 14 млн га, а общая площадь орошаемых земель с учетом имеющихся составит 20 млн га.

4.3.2. Восстановление и развитие рисоводства Рисоводческий комплекс страны является основным потребителем водных ресурсов, отводимых на орошение сельскохозяйственных культур.

Это объясняется несколькими объективными обстоятельствами.

Для производства риса требуются значительно большие объемы водных ресурсов, чем для орошения других сельскохозяйственных культур. Большой расход оросительной воды от 15 до 25 тыс. м3/га (нетто) и более вызван биологической потребностью растений риса в постоянном затоплении, при котором создаются оптимальные условия для роста растений и формирования урожая и, одновременно, обеспечивается борьба с сорными растениями без применения гербицидов. Поэтому для возделывания риса строятся специальные инженерные сооружения – рисовые оросительные системы.

Как известно, специфика производства риса заключается в том, что в отличие от других сельскохозяйственных культур рис возделывается на специально построенных рисовых оросительных системах инженерного типа, которые находятся в федеральной собственности и требуют постоянных и значительных капиталовложений для поддержания их в рабочем состоянии.

Отличительной особенностью рисовых оросительных систем является способность подавать в чеки и сбрасывать одновременно с большой площади огромные количества оросительной воды. В связи с этим гидромодуль рисовых оросительных систем в десятки раз выше, чем на других орошаемых землях, где возделываются полевые культуры: овощи, кормовые, зерновые и технические культуры. Так, если на овощных и кормовых севооборотах гидромодуль (т.е. расход воды в л за 1 сек. с 1 га) меньше 1, то на рисовых системах он составляет от 10 до 50 л/сек с 1 га.

Оценивают обеспеченность рисовых систем оросительной водой по величине гидромодуля следующим образом: до 10 л/сек с 1 га – неудовлетворительное состояние; 10-20 – удовлетворительное и 20-50 л/сек с 1 га – хорошее.

Несмотря на высокую потребность риса в оросительной воде и расходе водных ресурсов, ресурсы которых с каждым годом уменьшаются, государство идет на эти расходы для производства отечественного риса, так как это является важнейшим условием гарантии продовольственной безопасности страны. Рисоводческий комплекс России способен и должен обеспечить население продуктами питания независимо от любых факторов как внутреннего, так и внешнего характера. Причем обеспечить до соответствующего уровня потребления по медицинским нормам как по энергетической ценности пищевого рациона, так и по соотношению питательных веществ, необходимых для обеспечения нормального функционирования организма человека.

Обеспечение страны отечественным рисом является одной из первоочередных задач государства. Мы знаем, что рис является важнейшей продовольственной культурой мира – им питается более 3 млрд человек и обеспечивается более 30 % пищевых калорий, потребляемых человечеством.

Основное производство и потребление риса сосредоточено в странах Юго-Восточной Азии, где рис производится в основном для собственного потребления. На мировой рынок поступает около 6 % общего сбора, что составляет в последние годы около 25 млн т. Спрос на рис ежегодно возрастает, и по прогнозу ФАО к 2020 г. он составит 781 млн тонн, превысив на 2-3 % спрос на пшеницу. Ожидаемое производство риса к 2020 г. – 750 млн тонн и полностью спрос на него не сможет удовлетворить.

Повышение спроса на рис на мировом рынке и одновременное снижение предложения обусловит рост цен на этот продукт. В этих условиях каждая страна вынуждена решать проблему удовлетворения потребности в рисе, полагаясь только на свои внутренние возможности, поэтому решение этой проблемы возможно только при устойчивом развитии собственного внутреннего производства этой ценной крупяной культуры.

Импортный рис поступает в Россию из 26 стран. Рейтинг странимпортеров: первое место по объему импорта риса принадлежит Китаю – 28 % в общем объеме импорта; второе Вьетнаму – 23 %; третье место – Таиланду – 22 %.

В Российской Федерации производственное возделывание риса датируется с 1913 года. Так, в Республике Дагестан с 1913 г., в Краснодарском крае с 1930 г., в Приморском крае с 1945 г., в Ростовской области с 1949 г., в Астраханской области с 1951 г., в Республике Адыгея с 1955 г., в Ставропольском крае с 1960 г., (с 2002 г. рис не возделывается), в Республике Калмыкия с 1963 г., в Республике Чечня с 2004 года (ранее, с 1945 по 1992 гг.

рис возделывался в Чечено-Ингушской Республике).

Максимального развития отечественное рисоводство достигло в 80-е годы прошлого столетия, когда был создан уникальный и высокоэффективный рисоводческий комплекс, отвечающий самым современным мировым требованиям, обеспечивающий устойчивое функционирование рисоводческой отрасли и позволяющий полностью удовлетворить потребности населения нашей страны в крупе риса и продуктах ее переработки. Площади посевов риса в те годы достигали 300 тыс. га, средняя урожайность – 34,9 ц/га, а валовые сборы белого зерна – более 1 млн тонн.

Исходя из минимальной нормы потребления рисовой крупы в России – 3,5 кг на человека в год, потребность для нашей страны в ней составляет в среднем 504,1 тыс. тонн в год. Объем выработки рисовой крупы (при выходе 60 %) за последние 8 лет составило 312,3 тыс. тонн (255,4-411,8 тыс. тонн) в год, что явно недостаточно для нашей страны.

За счет собственного производства в 2006 году потребность в крупе риса удовлетворялась в среднем на 82,9 % (при минимальной норме потребления), и только на 48 % по медицинским нормам потребления, а недостающее количество восполняется за счет его импорта. Отсюда следует, что в ближайшие 3-4 года без импорта рисовой крупы наша страна не сможет полностью обеспечить население страны в данном ценном продукте питания.

Вот почему в мерах государственного регулирования продовольственной безопасности необходимо не только срочно наращивать темпы и объемы производства риса-зерна в России, но и усилить контроль за качеством ввозимой крупы риса, а также более действенно регулировать ценовую политику на импортный рис.

Рисоводческая отрасль Российской Федерации является неотъемлемой частью зернового агропромышленного комплекса и занимает важное место в его социально-экономической сфере.

Анализируя причины затяжного кризиса в отрасли рисоводства, можно заключить, что в первую очередь такая ситуация связана с крайне недостаточным финансированием водохозяйственного и мелиоративного комплекса в рисосеющих субъектах Российской Федерации. Для поддержания рисовых оросительных систем в рабочем состоянии необходимо решить вопрос о ежегодном целевом выделении средств из федерального бюджета для проведения работ по комплексной их реконструкции. Финансовое поддержание всего рисового мелиоративного комплекса России является не только стратегически важным, но и экономически необходимым мероприятием для обеспечения жизнедеятельности более чем одного миллиона человек.

Прогноз развития рисоводческой отрасли Российской Федерации (с учетом наличия имеющихся конкурентоспособных селекционных достижений, улучшения мелиоративного состояния и технического обеспечения, восстановления и эффективного использования 511,1 тыс. га рисовых оросительных систем) показывает, что станет возможным к 2015 году стабилизировать урожайность риса на уровне 40-45 ц/га (в массе после доработки), и при расширении площади посева риса до 511 тыс. га валовой сбор зерна риса можно довести до 1 млн тонн.

Поэтому на сегодняшний день стратегическая цель – обеспечение населения России рисом отечественного производства за счет восстановления и реконструкции существующих рисовых оросительных систем, внедрения интенсивных ресурсосберегающих технологий возделывания риса, новых высокоурожайных сортов и адаптивных сортовых комплексов, обеспечивающих повышение конкурентоспособности риса и продуктов из него на отечественном и мировом рынках.

Достижение поставленной цели обеспечит формирование стабильно развивающейся конкурентоспособной рисоводческой отрасли России с разветвленной инфраструктурой от производства до переработки риса.

Максимальное использование имеющегося в стране конкурентоспособного природного, научного и селекционного потенциала при активной государственной поддержке позволит в перспективе сформировать в рисоводческой отрасли востребованный экспортный потенциал по рису.

Для успешного достижения поставленной цели необходимо выполнить поэтапно следующие мероприятия:

1. Обоснование поясов рисосеяния в России с учетом биоклиматического потенциала территорий и биологических потребностей растений;

2. Обследование существующих рисовых оросительных систем и обоснования этапов восстановления и реконструкции мелиоративных объектов и отдельных гидротехнических сооружений и организация мониторинга состояния рисовых оросительных систем;

3. Создание на основе экологического сортоиспытания новых сортов и адаптивных сортовых комплексов риса с учетом зонального районирования, обеспечивающих более полное использование экономического, агробиологического и технико-технологического потенциала рисосеющих хозяйств;

4. Разработка новых приемов ведения первичного семеноводства с учетом особенностей сортовой агротехники семенных посевов;

5. Разработка, совершенствование и внедрение зональных малозатратных, экологически безопасных технологий возделывания новых сортов риса и адаптивных сортовых комплексов, обеспечивающих устойчивое развитие отрасли;

6. Техническое перевооружение и модернизация ГТС на оросительных рисовых системах;

7. Совершенствование водопользования и водоучета на оросительных системах;

8. Оказание информационно-консультационных услуг по совершенствованию рисовых оросительных систем и эффективному их использованию;

9. Увеличение валового производства риса и объема выработки рисовой крупы.

Срок реализации этих мероприятий по увеличению производства риса в Российской Федерации предусмотрен в течение 12 лет – с 2009 по 2020 гг.

в три этапа. Первый этап – 2009-2012 гг., второй этап – 2013-2015 гг., и третий этап – 2016-2020 гг.

Согласно намеченным этапам развития рисового комплекса, необходимо предусмотреть и расход ресурсов, и в первую очередь водных ресурсов, так как без них возделывание риса станет невозможным.

Намечаемые посевные площади под рисом, валовой сбор, а также потребность в водных и других ресурсах приводятся в табл. 4.8.

Годовая потребность в водных ресурсах и показатели производства риса в Российской Федерации на 2009-2020 гг.

водных ресурсах для тыс. м 2. Валовой сбор зерна риса по России, тыс. т в год 3. Площадь рисовых оросительных систем по России, тыс. га 4. Площади посева риса, тыс. га в год 6. Выработка крупы (при выходе 60 %), тыс. т Как видно из табл. 4.8, в среднем за 1986-1990 годы ежегодно на рисовые чеки отводилось около 6 куб. км воды, с учетом потерь на фильтрацию и испарение (при КПД каналов 0,65-0,7) оросительная норма брутто составляла 8,1 куб. км воды.

В 2001-2006 гг. посевные площади риса сократились с 298,4 тыс. га в 1990 г. до 166,7 в 2006 г., поэтому использование водных ресурсов уменьшилось с 8,1 до 3,3 куб. км. И в связи с износом рисовых систем увеличилась оросительная норма брутто с 22-23 до 25 тыс. м3/га.

При проведении реконструкции рисовых оросительных систем, в т.ч.

планировки чеков расход водных ресурсов на единицу посевной площади должен снизиться минимум на 10-15 %. Работы будут проводиться в несколько этапов. Остановимся кратко на этапах восстановления рисового комплекса с уточнением посевных площадей, валового производства риса и потребности в водных ресурсах (таблица 4.8).

На первом этапе (2009-2011 гг.) необходимо обеспечить поддержку развития производства и переработки риса-сырца в основных зонах его возделывания: в Южном федеральном округе – в Краснодарском крае, Республиках Дагестан, Калмыкия, Астраханской и Ростовской областях.

Потребность рисового комплекса в оросительной воде составит ежегодно около 3900 тыс. м3 воды (нетто). Но учитывая, что КПД рисовых оросительных систем составляет 0,65-0,70, то с учетом потерь потребуется около 6 куб. км воды.

На втором этапе (2012-2015 гг.) намечается значительно расширить посевные площади – более 250 тыс. га и увеличить валовые сборы риса-сырца порядка 900-1000 т в год.

Потребность в водных ресурсах составит в среднем за год около 5 куб. км нетто и 6,9 куб. км брутто.

Первоочередными задачами следует считать выполнение мероприятий по комплексной реконструкции рисовых оросительных систем, техническому перевооружению и их модернизации, улучшению базы первичного семеноводства, осуществление комплекса мер государственного стимулирования производства риса и создания условий для формирования эффективного рынка элитных семян.

Выполнение мероприятий по проведению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ будет направлено на обеспечение массового внедрения научных разработок в производство, повышение плодородия почвы, урожайности и эффективности использования земель в рисовых системах.

С учетом результатов НИОКР намечается провести корректировку севооборотов для более рационального размещения риса, довести его посевные площади до оптимальных размеров по каждой природно-климатической зоне, снизить расход воды на орошение риса.

На третьем этапе (2016-2020 гг.) планируется довести посевные площади до 300 тыс. га и валовой сбор риса сырца до 1000 тыс. тонн, т.е. будет производиться риса крупы и на 100 % обеспечиваться население рисом отечественного производства. Для этого потребуются водные ресурсы в размере 8,1 куб. км (брутто) ежегодно.

Для достижения намеченных целей необходимо разработать и реализовать систему мер по восстановлению рисоводческого комплекса и экономии водных ресурсов, включающих в себя технические, технологические и организационные мероприятия:

1) Технические мероприятия:

- реконструкция рисовых оросительных систем (РОС), в т.ч. водоподводящих каналов и дренажно-сбросных коллекторов на межхозсети и внутрихозсети, капитальная и текущая планировка поверхности почвы рисовых чеков и пр.;

- техническое перевооружение и модернизация гидротехнических сооружений (ГТС), средств водоучета, водораспределения на рисовых оросительных системах;

- усовершенствование техники и технологий переработки риса-сырца и повышение выхода качественной крупы;

- техническое перевооружение селекционных научных учреждений и семеноводческих хозяйств, производящих семена высших репродукций.

2) Технологические мероприятия:

- обоснование поясов рисосеяния в России с учетом биоклиматического потенциала территорий и биологических потребностей новых интенсивных высокоурожайных сортов риса, обеспечивающих более полное использование экономического, агробиологического, технического и технологического потенциала рисосеящих хозяйств;

- создание на основе экологического сортоиспытания новых сортов и адаптивных сортовых комплексов риса с учетом зонального районирования;

- усовершенствование и внедрение зональных ресурсосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания новых сортов риса и адаптивных сортовых комплексов, обеспечивающих устойчивое развитие отрасли;

- разработка новых приемов ведения первичного семеноводства с учетом особенностей сортовой агротехники семенных посевов.

3) Организационные мероприятия:

- разработка государственных рычагов стимулирования увеличения валового производства риса и объема выработки рисовой крупы;

- проведение НИОКР и разработка новой техники, новых сортов и сотовой агротехники и пр.;

- разработка нормативов водопотребности и водоотведения на рисовых оросительных системах;

- оказание информационно-консультационных услуг по современным технологиям возделывания риса, совершенствованию рисовых оросительных систем и эффективному их использованию.

Механизмы производства отечественного риса в необходимых объемах и обеспечения продовольственной безопасности страны должны быть направлены на следующие первоочередные мероприятия:

- оптимизацию межотраслевых экономических отношений направленных на стимулирование привлечение инвестиций и внедрение инноваций в сельское хозяйство;

- стабилизация ценовой ситуации и формирование механизмов ценообразования;

- совершенствование системы поддержки кредитования и доступности краткосрочных и долгосрочных кредитов;

- формирование и развитие специализированных зон возделывания риса;

- ускорение развития инфраструктуры на селе для обслуживания рисовых оросительных систем и посевов;

- разработку и реализацию программ НИОКР, направленной на усовершенствование технологий возделывания риса, технической и технологической модернизации;

- совершенствование системы закупок и риса и создание госрезервов крупы и пр.

4.4. Перспективы использования местного стока в АПК 4.4.1. Оценка востребованности водных ресурсов местного стока Оценку востребованности прямых и косвенных функций водных объектов (прудов и малых водохранилищ) необходимо начинать с определения потребности системного окружения в данных функциях.

Перечень потребителей результатов выполнения функций водоемов должен быть наиболее полным, что позволит объективно оценивать эффективность их использования и планировать возможное расширение перечня функций. Затем необходимо определить объем потребности в выполнении функций, связанных с изъятием и без изъятия воды из водоема, поскольку возможны взаимоисключающие варианты, при которых объем водозабора будет ограничен вследствие необходимости выполнения функций без изъятия (рыборазведение, рекреация).

Так как водоемы обладают различными функциональными возможностями, то оценка их потребности должна включать:

- общие требования;

- индивидуальные требования, учитывающие особенности каждого из рассмотренных водных объектов.

Общими для всех водоемов будут следующие требования:

- характеристика водоема;

- характеристика системного окружения;

- оценка потребности каждого объекта в выполнении своих функций;

- оценка возможности водоема в удовлетворении заявленной потребности.

При рассмотрении прудов и малых водохранилищ основными показателями, требующими изучения, будут данные об объемах воды в водоеме (полезный объем пруда, мертвый объем пруда, полный объем пруда).

Системное окружение прудов и малых водохранилищ является частью водохозяйственного комплекса и представляет собой совокупность водопотребителей, совместно использующих водные ресурсы одного или нескольких водоемов.

Условно участники системного окружения могут быть разделены на две группы: первая – водопотребители, которые используют воду безвозвратно, и вторая – водопользователи, не изымающие воду из водного источника.

К первой группе системного окружения относятся такие водопотребители, как коммунальное хозяйство населенных пунктов и сельскохозяйственных предприятий, оросительные системы.

Изучение и анализ потребностей данной группы водопотребителей в реализации прямых и косвенных функций прудов и малых водохранилищ следует осуществлять в следующей последовательности:

- учет территориального распределения водных ресурсов;

- анализ заявок на воду всех водопотребителей и оценка возможностей их удовлетворения за счет ресурсов водоемов;

- анализ объема водопотребности системного окружения;

- увязка противоречивых интересов водопользователей, использующих водные ресурсы одного источника.

Вторая группа системного окружения включает водопользователей, не требующих изъятия воды из водоема. Изучение и анализ потребностей данной группы водопользователей связан с учетом объемов воды, необходимой для реализации их функций.

При комплексном использовании водоема появляется взаимное несовпадение требований к режиму эксплуатации водоема во времени, поэтому их необходимо учитывать при анализе.

При недостаточных водных ресурсах рассматриваемого водоема может появиться необходимость в ограничении расчетной водопотребности или изыскании альтернативного источника. В этом случае анализ выполняется в следующей последовательности:

- оценка потребности в воде и расчетной обеспеченности;

- размещение объектов использования водоема;

- поиск оптимума использования водных объектов.

Анализ востребованности должен базироваться на оценке фактических и перспективных объемов водопотребления для каждого из видов жизнедеятельности выделенных элементов антропогенной инфраструктуры и природных объектов. Данный анализ проводится с учетом количества водопотребителей, норм водопотребления и периодов водопользования.

Определение критериев востребованности водоемов должно базироваться на оценке способности рассматриваемого объекта эффективно выполнять возложенные на него функции. Необходимо также оценивать возможность расширения перечня выполняемых функций. Эта стадия общей оценки водоема выполняется с помощью методики проведения оценки выполнения прямых и косвенных функций прудов и малых водохранилищ.

Поскольку востребованность выполнения прямых и косвенных функций определяется рядом социально-экономических и природных факторов, зависящих от уровня взаимодействия водоема с окружающей антропогенной инфраструктурой и природными объектами, то необходимо на первом этапе провести детальное изучение структуры системного окружения, с подробным описанием характера взаимодействия рассматриваемого водоема и каждого элемента системного окружения. На следующем этапе необходимо выделить потребности каждого из выделенных элементов антропогенной инфраструктуры и природных объектов в выполнении прямых и косвенных функций водоема.

Методика проведения оценки востребованности прямых и косвенных функций прудами и малыми водохранилищами может быть условно разбита на несколько этапов.

Первый этап можно рассматривать как подготовительный, позволяющий представить общую картину использования рассматриваемого объекта.

На данном этапе проводится изучение структуры и свойств объектов системного окружения. Для выполнения данной работы должны использоваться топографические карты, на которые нанесен оцениваемый объект, и структурные элементы, с которыми данный объект взаимодействует.

На втором этапе формируется схема взаиморасположения рассматриваемого водоема и объектов влияния, позволяющая оценить фактическое и возможное перспективное его использование (рис. 4.11). Данная схема вычерчивается таким образом, чтобы дать представление об ориентации водоема по сторонам света. На схему наносятся объекты системного окружения, имеющие потенциальную или фактическую потребность в выполнении водоемом одной или нескольких функций.

Населенные пункты обозначаются индексом НП, а субъекты экономической деятельности (сельскохозяйственные предприятия различных форм собственности) индексом СЭД. Рекомендуется учитывать все объекты взаимного влияния, находящиеся в радиусе 4-5 км от водоема.

Для каждого из объектов составляется таблица, дающая представление о его свойствах и признаках. Свойства и признаки объекта взаимного влияния записываются следующим образом:

- для населенных пунктов таблица будет приобретать следующий вид:

ЗАО ЗАО

ЗАО ЗАО

Рис. 4.11. Схема взаиморасположения рассматриваемого водоема 01 – расстояние от рассматриваемого водоема до объекта взаимного влияния, км;

КОД – обозначение для различных объектов взаимного влияния (для населенных пунктов НП);

02 – количество проживающих в населенном пункте человек, чел.;

03 – количество голов крупного рогатого скота на личных приусадебных подворьях, гол.;

04 – количество голов свиней на личных приусадебных подворьях, гол.;

05 – количество голов овец на личных приусадебных подворьях, гол.;

06 – количество голов водоплавающей птицы на личных приусадебных подворьях, гол.;

07 – площадь приусадебных участков, на которых возделываются сельскохозяйственные культуры на орошении, га.

Для субъектов экономической деятельности (предприятия различных форм собственности):

01 – расстояние от рассматриваемого водоема до объекта взаимного влияния, км;

КОД – обозначение для различных объектов взаимного влияния (для субъектов экономической деятельности СЭД);

02 – объект – поле, вид деятельности – растениеводство, в том числе на орошении на площади, га;

03 – объект – животноводческий комплекс (ферма), вид деятельности – животноводство, крупный рогатый скот, гол.;

04 – объект – свиноводческий комплекс (ферма), вид деятельности – животноводство, свиньи, гол.;

05 – объект – овцеводческий комплекс (ферма), вид деятельности – животноводство, овцы, гол.;

06 – объект – птицеводческий комплекс (ферма), вид деятельности – птицеводство, гол.;

07 – объект – непосредственно рассматриваемый водоем, вид деятельности – рыбоводство на площади зеркала водоема, га;

08 – объект – берег водоема, организация отдыха населения; чел./год.

Далее составляются сводные таблицы по каждому из выделенных объектов системного окружения (табл. 4.9).

Пример сводных таблиц объектов системного окружения к рис. 4. Кодировка граф НП и СЭД обозначает элементы системного окружения и расшифровывается как населенный пункт или субъект экономической деятельности соответственно. В этой строке записываются индексы востребованных выполняемых прямых и косвенных функций:

001 – орошение;

002 – водопой скота;

003 – рыбоводство;

004 – водоснабжение;

005 – сельхозводоснабжение;

006 – рекреация;

007 – разведение водоплавающей птицы;

008 – пожаротушение;

009 – противопаводковая функция (обозначается наличие или отсутствие востребованности выполнения данной функции);

0010 – противоэрозионная функция (обозначается наличие или отсутствие востребованности выполнения данной функции).

Для противопаводковой и противоэрозионной функций фиксируется факт наличия знаком «+» или отсутствия знаком «–» востребованности.

Код ОП обозначает общую фактическую на данный момент времени потребность (значения индексов от 1 до 9) выделенного элемента системного окружения в выполнении различных функций.

Кодировка ПРС (значения индексов от 10 до 18) обозначает возможное известное изменение объемов потребления результатов выполнения прямых и косвенных функций на перспективу 3-5 лет. Если планируется увеличение объемов потребления результатов выполнения функций, то значение по этому коду записывается со знаком «+», а если уменьшение, то со знаком «–».

Код ГТС (значения индексов от 19 до 27) показывает объем выполнения выделенных функций рассматриваемым гидротехническим сооружением и водоемом.

Код АИ обозначает объем фактического или потенциального использования альтернативного источника (значения индексов от 28 до 36) для удовлетворения потребностей выделенного элемента системного окружения в выполнении одной или несколько функций.

Таким образом, наглядно иллюстрируется наличие потребности каждого из выделенных элементов системного окружения в выполнении определенных функций.

Выполнение данного этапа проводится в непосредственном контакте с представителями местных властей, а также муниципальных образований, организаций, юридических и физических лиц, осуществляющих водопользование из пруда или малого водохранилища и заинтересованных в выполнении прямых и косвенных функций рассматриваемым водоемом. В результате данной работы должен быть составлен каталог, содержащий подробное описание объектов, представляющих собой элементы системного окружения рассматриваемого пруда или малого водохранилища, а также фактические виды выполняемых функций и объем использования водных ресурсов.

Рассмотрим пример заполнения сводной таблицы по выделенному объекту системного окружения.

Дано: СЭД1 – орошаемое поле 7 га;

СЭД4 – животноводческая ферма КРС – 400 голов.

Необходимо составить сводные таблицы для каждого из выделенных элементов системного окружения.

Общая потребность в орошении поля (СЭД1) на год составляет 12600 м3, тогда индекс (001) функции «орошение» принимает значение 12600 м3. Забор полного объема оросительной воды осуществляется из рассматриваемого водоема. Объем возможного альтернативного замещения равен в данном случае нулю. Поле СЭД1 находится в нижнем бьефе сооружения и имеет потребность в выполнении противопаводковой (009) и противоэрозионной (0010) функций. Востребованность этих функций обозначается знаком «+». Перспективное изменение на ближайшее время неизвестно, значение кода ПРС принимается равным нулю. Тогда сводная табл. 4.10 для СЭД принимает следующий вид:

18000 м3. Для орошения из рассматриваемого водоема осуществляется забор 10000 и 8000 м3 из альтернативного водоисточника. Таким образом, код ГТС по индексу 001 (орошение) принимает значение 10000 м3, а код АИ принимает значение 8000 м3. Рассматриваемый элемент системного окружения не имеет потребности в выполнении противопаводковой и противоэрозионной функций, следовательно, коды 008 и 009 принимают значение «–». Перспективное изменение на ближайшее время неизвестно, значение кода ПРС принимается равным нулю (табл. 4.11).

АИ 8000 0 0 0 0 0 0 - Общая потребность на год СЭД 3 (животноводческая ферма) составляет 15000 м3. Значение кода ОП по индексу сельхозводоснабжение (005) принимает значение 15000. Потребность в 10000 м3/год удовлетворяется из альтернативного источника, таким образом, код АИ индекса 005 принимает значение 10000, а код ГТС принимает значение 5000. У рассматриваемого элемента системного окружения СЭД3 имеется потребность в выполнении противопаводковой функции, таким образом, значение индекса ГТС по коду принимает значение «+». Известно, что в перспективе через два года планируется увеличение поголовья КРС, откуда увеличится объем водопотребления по индексу 005. По коду ПРС значение этого индекса составит + (табл. 4.12).

АИ 0 0 0 0 10000 0 0 - Основным средством оценки востребованности является анализ значений критериев востребованности выполнения прямых и косвенных функций прудами или малыми водохранилищами. Если рассматриваемый критерий для каждой выделенной функции находится в допустимых пределах, то данная функция является востребованной.

Для расчета критериев функций пруда или малого водохранилища необходимы значения следующих показателей:

- используемый объем воды для целей водоснабжения из альтернатива ных водных объектов Vвод ;

- требуемый объем воды для водоснабжения Vвод ;

- используемый объем воды из альтернативных водных объектов для целей орошения Vор ;

- требуемый объем воды, используемой для орошения Vор ;

- объем воды для рыбного хозяйства в альтернативных водных объека тах V рыб ;

- требуемый объем воды, потребный для рыбного хозяйства V рыб ;

- объем речного стока за расчетный период W р.стi ;

- количество отдыхающих на альтернативных водных объектах в регионе N отда ;

- потребное количество отдыхающих в соответствии со схемой использования водных ресурсов внутренних водоемов в рекреационных целях N потр ;

- годовой ущерб от затопления и эрозии, причиняемый землям сельскохозяйственного назначения У зем, населенным пунктам У н.п, а также прочим объектам У проч ;

- годовые затраты на содержание и обеспечение безопасной эксплуатаС год ;

ции водоема - используемый объем воды в альтернативных водоисточниках Vвдп ;

- требуемый объем воды для целей водопоя скота Vвдп ;

- используемый объем воды в альтернативных водоисточниках Vптиц ;

- требуемый объем воды для целей разведения водоплавающей птицы Vптиц ;

- требуемый объем воды для целей разведения водоплавающей птицы Vптр.

Порядок определения исходных данных для проведения оценки выполнения прямых и косвенных функций пруда или малого водохранилища следующий:

1) Количество отдыхающих на альтернативных водных объектах N отда, возможное количество отдыхающих N потр, годовые затраты на соС год держание и обеспечение безопасной эксплуатации водоема и объемы водных ресурсов, которые используются или могут использоваться из альа а а тернативных водоисточников ( Vвод, Vор, V рыб, Vвдп, Vптиц, Vпа ) определяюта а ся на основе детального анализа ситуации на выделенном объекте системного окружения при помощи метода экспертных оценок.

2) Определяются требуемые объемы воды по зависимостям:

где n – число водопотребителей;

Qвод, Qвдп, Qптиц – нормы водопотребления в населенных пунктах и средние нормы водопотребления в животноводческом секторе, л/сут.;

Т – продолжительность периода потребления воды из пруда, сут.

3) Определяется требуемый объем воды для орошения Vор по данным обследований.

4) Определяется требуемый объем воды для рыбного хозяйства V рыб.

5) Определяется объем речного стока за расчетный период W р.стi по общепринятым методикам.

6) Определяется годовой ущерб от затопления и эрозии, который может быть причинен землям сельскохозяйственного назначения У зем, населенным пунктам У н.п, а также прочим объектам У проч по общепринятым методикам.

7) Определяется требуемый объем воды для целей пожаротушения в соответствии с существующими нормативами Vптр, приведенными в табл.

4.13.

На заключительном этапе методики проведения оценки востребованности прямых и косвенных функций прудами и малыми водохранилищами составляется сводная таблица критериев по востребованности выделенных функций (табл. 4.14).

Нормы расхода воды на тушение одного пожара Число жителей Расчетное коли- Продолжитель- Расход воды на 1 пожар Сводная таблица критериев по востребованности выделенных функций Выделенная прямая функция № Выделенная прямая функция n Выделенная косвенная функция № Выделенная косвенная функция n В ячейке 1 записывается название оцениваемого пруда или малого водохранилища;

В ячейке 2 описывается выделенная прямая или косвенная функция;

В ячейку 3 заносится вычисленное значение критерия востребованности выполнения выделенной функции;

В ячейку 4 записываются комментарии и отметки специалистов, проводящих оценку востребованности выполнения выделенной функции;

В ячейку 5 записывается заключение специалистов, проводящих оценку о востребованности выполнения выделенной функции рассматриваемым прудом или малым водохранилищем Общий вывод о востребованности выполнения востребованности прямых и косвенных функций прудами и малыми водохранилищами делается на основе расчета общего критерия востребованности Кобщ. Значение общего критерия востребованности зависит от значений коэффициентов ранжирования (табл. 4.15), которые в свою очередь получаются на основе значений критериев востребованности прямых и косвенных функций прудов и малых водохранилищ.

Коэффициенты ранжирования критериев востребованности Для выделенной прямой функции при значении критерия Для выделенной косвенной функции при значении критерия Значение общего критерия востребованности Кобщ рассчитывается по формуле где Кр – коэффициент ранжирования для каждой из выделенных функций;

N – количество востребованных прямых и косвенных функций, выполняемых рассматриваемым водоемом.

По значению общего критерия востребованности определяется уровень востребованности выполнения прямых и косвенных функций рассматриваемого водоема (табл. 4.16).

Уровень востребованности прямых и косвенных функций 4.4.2. Анализ возможности изменения и расширения функций использования местного стока для нужд сельского хозяйства Фактический или перспективный перечень прямых и косвенных функций прудов и малых водохранилищ определяется прежде всего реальными потребностями фактических или потенциальных водопользователей. Необходимость изменения или расширения перечня прямых и косвенных функций может быть продиктована экономической целесообразностью и изменяющимися социальными факторами. Вместе с тем при формировании оптимального перечня прямых и косвенных функций водоема следует учитывать ряд ограничений и особенностей, связанных с необходимостью обеспечения правильного и безопасного режима работы пруда, а также гарантированного обеспечения всех водопользователей.

Известно, что пруды и малые водохранилища могут использоваться для выполнения целого ряда основных и косвенных хозяйственных функций, среди которых: орошение, пастбищное и полевое водоснабжение, рыборазведение, рекреации и др. [8, 17, 18]. Все виды водопользования могут быть условно разделены на две группы:

- группа 1 – использование воды с изъятием;

- группа 2 – использование воды без изъятия.

К группе 1 относятся такие виды использования водоема, как орошение, водопой из пруда, снабжение водой животноводческих ферм, полевое водоснабжение, водоснабжение населенных пунктов.

К группе 2 относятся рыборазведение, рекреация и неорганизованный отдых населения. Кроме того, к группе 2 можно отнести использование гребня плотины для организации транспортного сообщения.

Эффективное сочетание функций первой и второй групп требует тщательного планирования, поскольку такое сочетание может оказаться неприемлемым, особенно в условиях дефицита в маловодный год.

Приведем ряд положений, примеров и математических зависимостей, иллюстрирующих подход к анализу и оптимальному выбору перечня прямых и косвенных функций прудов и малых водохранилищ, а также к его коррекции.

Одним из основных параметров, характеризующих пруд как водохозяйственный объект, является его полезный объем. Полезный объем пруда или малого водохранилища складывается из объема воды, необходимого для орошения Vор, водоснабжения и обводнения Vвод, для рыборазведения Vрыб, и объема воды для прочих хозяйственных нужд.

Объем воды, необходимый для орошения какой-то площади определяется по формуле где М срвз – средневзвешенная оросительная норма сельскохозяйственных культур, которые предполагается возделывать на данном орошаемом участке, в м3/га;

S ор – общая площадь орошения, м3/га;

где М1, М2, Мn – оросительные нормы отдельных сельскохозяйственных культур в м3/га, вычисленные для среднесухого года 75%-ной обеспеченности;

1, 2, n – процент участия каждой культуры в принятом севообороте;

Vор – объем воды, необходимый для орошения;

– коэффициент полезного действия оросительной системы, принимаемый для сети открытых каналов не менее 0,7, а для закрытой сети трубопроводов – 0,9-0,95.

Объем воды, потребный для водоснабжения и обводнения, равен:

где n – число водопотребителей;

Q – норма водопотребления;

Т – продолжительность периода потребления воды из пруда в сутках.

Если пруд планируется использовать для рыбоводства, то ежегодный необходимый объем воды определяется по формуле где S – площадь прудов рыбоводного хозяйства, га;

q1, q2, q3 – нормы водопотребления в м3 за месяц на 1 га прудов для трех основных периодов (ноябрь-май, июнь-июль, август-октябрь);

t1, t2, t3 – продолжительность данных периодов в месяцах.

Объем воды для прочих хозяйственных нужд Vпр (в том числе водопой из пруда, снабжение водой животноводческих ферм, полевое водоснабжение, водоснабжение населенных пунктов) определяется по формуле (4.4), в которую подставляются соответствующие нормы водопотребления, количество потребителей и продолжительность периода потребления.

Таким образом, составление и изменение перечня прямых и косвенных функций будет определяться и ограничиваться следующей зависимостью:

А максимально эффективное использование водоема будет обеспечиваться при При выполнении водохозяйственных расчетов при формировании перечня прямых и косвенных функций очень важно установить мертвый объем пруда и отметки уровня мертвого объема. При этом необходимо учитывать следующее:

а) если пруд используется для самотечного орошения какого-то участка, то отметка уровня мертвого объема (ZУМО) должна быть такой, при которой на протяжении всего периода обеспечивалась бы самотечная подача воды проектным расходом из пруда по каналам к орошаемому участку. В этом случае отметка уровня мертвого объема определяется по формуле где ZКОУ – отметка наивысшей (командной) точки орошаемого участка в м;

L – длина холостой части оросительного канала, транспортирующего воду от пруда к командной точке орошаемого участка в м;

i – уклон дна канала, обеспечивающий нормальную его работу.

Если в перечне функций помимо орошения включается водоснабжение и обводнение или другие, то уровень мертвого объема может располагаться ниже, но при этом режим работы пруда должен быть рассчитан таким образом, чтобы до конца оросительного периода обеспечивалась самотечная подача воды к командной точке орошаемого участка;

б) если забор воды осуществляется или будет осуществляться с помощью стационарных или передвижных насосных станций, то уровень мертвого объема должен быть назначен с учетом отметки, на которой помещены насосные агрегаты, и допустимой высоты всасывания;

в) если пруд или малое водохранилище используется для рыборазведения, то площадь мелководий (глубиной менее 0,5 м) не должна превышать 10-15 % зеркала пруда. Если рыба зимует в водоеме, то мертвый объем и его глубина должны обеспечивать нормальную жизнь рыбы в зимний период с учетом льдообразования;

г) в соответствии с санитарными и противомалярийными нормами глубина воды в прудах и малых водохранилищах у плотин летом должна быть не менее 2-3 м и при уровне мертвого объема (УМО) площадь мелководий должна быть минимальной.

При необходимости дополнения перечня функций пруда или малого водохранилища функцией орошения, необходимо решить задачу определения возможной орошаемой площади при сохранении эффективности уже выполняемых функций. При этом необходимо иметь следующие исходные данные: створ плотины, величину водосборной площади, объем стока расчетной обеспеченности и величину потерь из пруда. Площадь, которую можно оросить из данного пруда, в этом случае определяется по формуле где Sор – возможная орошаемая площадь, га;

V плн – полный объем пруда, м3, который можно определить по формуле h – слой весеннего стока расчетной обеспеченности в мм;

F – водосборная площадь в км2;

Vпот – объем потерь воды из пруда в м3;

V мо – мертвый объем пруда, м3;

ор – КПД оросительной сети;

М ср.вз – средневзвешенная оросительная норма, м3/га.

Используя формулу (4.9), получим максимально возможную площадь орошения при 100 % использования полезного объема. Дальнейшим шагом будет необходимая коррекция данной величины с учетом того, что водные ресурсы уже используются для выполнения других функций. При этом формула (4.9) принимает вид:

где Vисп – уже используемый объем воды для выполнения других функций, м3.

Регулирование и аккумуляция стока является основной функцией, выполняемой всеми прудами и малыми водохранилищами. При этом возможно их сезонное и многолетнее регулирование. Сезонное регулирование применяется в тех случаях, когда объем стока, ежегодно задерживаемый в пруде, достаточен для покрытия проектной потребности в воде с учетом потерь, заданной проектной обеспеченности и допустимыми дефицитами в исключительно маловодные годы. Многолетнее регулирование применяется в тех случаях, когда сток маловодных лет заданной обеспеченности не покрывает проектную потребность в воде или когда размер дефицитов в воде в маловодные годы оказывается недопустимым. Многолетнее регулирование представляет собой аккумулирование в прудах дополнительных объемов воды в многоводные годы для расходования их в маловодные годы.

В ряде случаев (когда позволяют топографические и природные условия) возможно изменение типа регулирования существующих прудов, что может быть продиктовано, в том числе, изменением и расширением перечня прямых и косвенных функций. Основным условием для устройства прудов многолетнего регулирования является наличие глубокой балки, позволяющей аккумулировать большую емкость. Возможно также переустройство прудов для выполнения функции полного регулирования стока, особенностью их является то, что они задерживают сток 1-5 % обеспеченности. Объем таких прудов может значительно превышать потребление расчетной обеспеченности и позволит в многоводные годы значительно расширить перечень выполняемых функций. В большинстве случаев устройство прудов полного регулирования стока связано с проведением дополнительных объемов земляных работ, однако может оказаться экономически более выгодным по сравнению с прудами сезонного и многолетнего регулирования, так как больший объем земляных работ не требует таких затрат, как реконструкция и эксплуатация сбросных сооружений.

Существует ряд функций, за счет которых можно в большинстве случаев расширять функции водоемов без ущерба для уже выполняемых функций. К данным функциям относятся организация транспортного сообщения, рекреация и неорганизованный отдых населения. Выполнение функции организации транспортного сообщения ограничено, прежде всего, техническим состоянием и параметрами гребня плотины и может выполняться без ущерба для любых других прямых и косвенных функций. Функция рекреации и неорганизованного отдыха населения также в большинстве случаев может выполняться прудом или малым водохранилищем при условии соответствия водного объекта санитарным нормам и правилам. Также при дополнении перечня функций необходимо учитывать требования, предъявляемые к качеству воды и содержанию в ней загрязняющих веществ.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

1. Перечень функций прудов и малых водохранилищ может изменяться и корректироваться с течением времени, что обусловлено причинами социально-экономического характера.

2. В большинстве случаев расширение перечня выполняемых прямых и косвенных функций возможно только при наличии свободных неиспользуемых водных ресурсов и должно осуществляться только после детальных расчетов и не в ущерб уже выполняемым функциям.

3. Расширение и дополнение перечня функций пруда или малого водохранилища может потребовать реконструкции и переустройства гидроузла, на что необходимо предусмотреть соответствующие средства.

4. При коррекции перечня прямых и косвенных функций необходимо учитывать, что обеспеченность для орошения должна составлять 75 %, а для сельскохозяйственного водоснабжения – 90 %.

4.4.3. Перспективы использования местного стока прудов и малых водохранилищ для орошения В настоящее время наиболее многочисленные пруды и малые водохранилища объемом до 10 млн м3, составляющие около 28000 объектов и которые задерживают местный сток порядка 15 км3/год, совершенно недостаточно используются для целей орошения, а бесхозяйные объекты практически полностью утратили свое назначение как источников орошения.

Вместе с тем резерв потенциала использования водных ресурсов прудов и малых водохранилищ для целей орошения достаточно большой.

По данным доктора с.-х. наук И.П. Сухарева, резервы местного стока в Центрально-Черноземной полосе довольно велики, они смогут обеспечить водой общую площадь орошения до 920 тыс. га, а по областям эта площадь распределяется следующим образом: в Белгородской 140 тыс. га; Воронежской – 220 тыс. га; Курской – 160 тыс. га; Липецкой – 140 тыс. га; Орловской – 80 тыс. га и Тамбовской – 180 тыс. га.

Расчет по укрупненным показателям для Ростовской области, Краснодарского и Ставропольского краев показывает, что примерный объем полезной отдачи прудов этих регионов составит 700 млн м3, а потенциально возможная общая площадь орошения на местном стоке может составить 250тыс. га.

Для повышения эффективности использования местного стока необходимо предусмотреть ряд мероприятий, направленных на упорядочение эксплуатации прудов и малых водохранилищ, а также приведение их в удовлетворительное техническое состояние. Данные мероприятия могут быть объединены по этапам (табл. 4.17). Возможные объемы использования местного стока, задерживаемого прудами и малыми водохранилищами, а также площади орошения земель по этапам с 2010 по 2025 гг. представлены в табл. 4.18.

Так, на I этапе (2010-2015 гг.) потенциальная площадь орошения может составить 400 тыс. га, на II этапе (2015-2020 гг.) – 600 тыс. га, на III этапе (2020-2025 гг.) – 750 тыс. га, а в целом с 2010 по 2025 гг. – 1750 тыс. га.

Таким образом, только использование местного стока, задерживаемого прудами и малыми водохранилищами, позволит дополнительно обеспечить водными ресурсами для орошения сельскохозяйственных культур до 7,0 км3/год и осуществлять полив к 2025 г. на площади 1,75 млн га.

В современных условиях значительное количество прудов и малых водохранилищ находится в неудовлетворительном техническом состоянии и представляют потенциальную опасность. На большинстве объектов отсутствуют службы эксплуатации, не проводятся ремонтные работы, не осуществляются элементарное обслуживание и уход с целью очистки водосбросных сооружений от мусора для пропуска паводка.

Этапы выполнения мероприятий направленных на повышение эффективности использования местного стока Подготовительный 1. Проведение исследований и создание единой нор- Создание единой ин- Научно-исследовательские воэтап мативно-методической базы, необходимой для техни- формационной базы дохозяйственные учреждения, ческой экспресс-диагностики прудов и малых водо- данных прудов и малых бассейновые водные управлехранилищ. водохранилищ, содер- ния, краевые, областные, ресПроведение инвентаризации и технического обсле- жащей детальную тех- публиканские районные управдования всех прудов и малых водохранилищ. ническую информацию ления и министерства сельского Этап стратегического 1. Разработка возможных сценариев эффективного ис- Создание в рамках Научно-исследовательские вопланирования пользования наиболее значимых малых водных объек- единого информаци- дохозяйственные учреждения, тов. онного поля системы бассейновые водные управлеРазработка высокоэффективных инвестиционных и консалтинговой и ин- ния, краевые, областные, ресинновационных бизнес проектов использования ма- формационной под- публиканские районные управлых водных объектов для нужд сельского хозяйства. держки инвесторов и ления и министерства сельскоРазработка системы государственной финансовой и частного капитала и го хозяйства, управления меправовой поддержки эффективного использования ме- создание основ систе- лиорации, проектные водохостного стока. мы эффективной экс- зяйственные учреждения.

4. Начало подготовительного этапа работ по приведению в плуатации малых водпорядок наиболее значимых прудов и малых водохрани- ных объектов.

5. Разработка государственной программы эффективного использования местного стока для целей орошения и рыбоводства.

Этап реализа- 1. Проведение работ по реконструкции и восстановлению Создание системы эф- Научно-исследовательские водоции гидроузлов прудов и малых водохранилищ и встраивание их фективного использо- хозяйственные учреждения, пров систему сельхозпроизводства. вания местного стока ектные и строительные органиДальнейшее перспективное планирование использования для нужд сельского хо- зации, предприятия сельского местного стока. Проектирование и строительство новых зяйства. Повышение хозяйства, финансовые учреждегидроузлов малых водных объектов. экономической эффек- ния, частные инвесторы, бассейМониторинг эффективности использования местного сто- тивности предприятий новые водные управления, краека. сельского хозяйства за вые, областные, республикансчет диверсификации ские районные управления и Возможные объемы использования местного стока для орошения и потенциальные площади орошения земель из прудов и малых Объем использования местного стока для орошения, км Площадь орошения земель на местном Разработка и реализация программы эффективного использования местного стока позволит эффективно повысить безопасность и использовать потенциал малых водных объектов для нужд агропромышленного комплекса России. Это позволит повысить экономическую и финансовую устойчивость сельскохозяйственных предприятий и улучшить условия проживания в сельских поселениях за счет использования прудов и малых водохранилищ для водопоя скота, рекреации, водоснабжения и пожаротушения.

4.5. Реконструкция, модернизация и создание водохозяйственных, в том числе оросительных систем нового поколения на основе автоматизации и телеуправления Водохозяйственные, в том числе и оросительные системы нового поколения должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обеспеченность водными ресурсами = 100 %;

- коэффициент полезного действия системы > 0,9.

Соответствие оросительных систем данным требованиям закладывается на этапе проектирования. Существующие оросительные системы не удовлетворяют данным требованиям, так как были построены в 60-70 годах прошлого века и в связи с этим морально и физически устарели. Анализ научноисследовательских работ ФГНУ «РосНИИПМ», ГНУ «ВНИИГиМ» и материалов отчетности служб эксплуатации оросительных систем ЮФО показал, что коэффициент полезного действия оросительных систем составляет от 0, до 0,65. Это означает, что от 50 до 35 % воды, забранной на нужды орошения, теряется при транспортировке и на сброс из оросительной сети по причине неудовлетворительного управления водораспределением. Поэтому необходимо провести реконструкцию или модернизацию этих систем.

Водообеспеченность систем должна быть повышена путем:

- введения водооборота на системах, повторно используя сбросные и дренажные воды;

- создания для соответствующих климатических зон водохранилищ суточного и декадного регулирования внутрисистемного стока;

- повышения КПД межхозяйственной и внутрихозяйственной сети;

- применения автоматизированных систем управления водораспределением на базе автоматизации и телеуправления процессом водораспределения.

Коэффициент полезного действия оросительной системы должен быть повышен за счет применения:

- современных противофильтрационных облицовок открытых каналов;

- автоматизированных систем управления водораспределением на базе автоматизации и телеуправления процессов водораспределения.

Особое внимание при реконструкции существующих и строительстве новых оросительных систем следует уделить вопросам автоматизации и телеуправления водораспределением на оросительных системах. Современный уровень развития телекоммуникационных технологий, электронной и вычислительной техники позволяет создавать полноценные автоматизированные системы управления водораспределением на оросительных системах. Современные технологии управления такими сложными объектами, как оросительная система, кроме средств удалённого управления объектами, предполагают наличие инструментов, обеспечивающих помощь человеку в принятии управленческих решений. Интеллектуальным ядром таких систем управления является персональный компьютер с установленным на нём специализированным программным обеспечением.

Применительно к управлению оросительной системой перечень технологических задач, при решении которых диспетчер может рассчитывать на помощь компьютера, должен включать в себя абсолютно все технологические операции, за исключением самого события принятия решения. На наш взгляд, программная составляющая новых систем автоматизации и телеуправления для оросительных систем по своим функциям должна представлять собой систему поддержки принятия решений (СППР) и обеспечивать диспетчеру все необходимые возможности для принятия обоснованных и эффективных решений.

4.6. Развитие водосберегающих экологически безопасных методов, технологий и технологических средств орошения земель В России во всех зонах проектируется регулярное орошение. При проектировании и строительстве за основу взят опыт и концепция развития орошения в Средней Азии. Однако при этом не учитывается, что климатические и почвенные условия Средней Азии и Юга России во многом отличаются между собой.

В условиях Средней Азии эксплуатируемый массив должен постоянно орошаться. После нескольких лет орошения перевод полей севооборота в богарный режим не допускается, так как при этом вследствие климатических условий эти участки полностью теряют свои потребительские свойства. Эта же идеология была применена и в зоне Северного Кавказа. Однако здесь орошение размещается на черноземных и каштановых почвах, которые сформировались на базе тяжелых грунтов в условиях чередования влажных и сухих сезонных циклов.