Высокие потери при поливе

Высокие потери воды при поливе в Казахстане достигают до 40 % из-за устаревших земляных каналов и низкой эффективности оросительных сетей (Kazakhstan presents latest water-saving technologies to farmers | Nieuwsbericht | Agroberichten Buitenland). Средний возраст оросительной инфраструктуры превышает 50 лет, и почти половина орошаемых земель подвержена засолению, что усугубляет утечки и испарение (EDB Report Warns of Looming Water Crisis in Central Asia by 2028 — The Astana Times). Теоретически эффективность ирригационной системы (схемная эффективность) складывается из коэффициента доставки воды по каналам (conveyance efficiency) и эффективности её распределения на полях (field application efficiency), и редко превышает 50 % при отсутствии модернизации (Annex I: Irrigation efficiencies). В настоящее время водосберегающие технологии применяются лишь на 20 % орошаемых территорий, при этом капельное орошение охватывает всего 5,4 % площадей, что дополнительно снижает общую эффективность системы (Kazakhstan presents latest water-saving technologies to farmers | Nieuwsbericht | Agroberichten Buitenland). Эти потери приводят к снижению доступного поливного водоснабжения, уменьшению урожайности, росту затрат на насосное оборудование и ускоренной деградации почв ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).

Теоретические основы

Концепция эффективности ирригационных систем

– Conveyance efficiency (ec) — отношение объёма воды, доставленного к распределительным пунктам, к объёму, забранному из источника. Зависит от длины каналов, типа почвы и состояния сооружений (Annex I: Irrigation efficiencies).
– Field application efficiency (ea) — доля доставленной воды, фактически использованной растениями (учтывая потери на испарение, сток и глубокое просачивание) (Annex I: Irrigation efficiencies).
– Scheme irrigation efficiency (e) = ec × ea. Для хорошо спроектированных систем e составляет 50–60 %, при 40 % e считается приемлемой, а 20–30 % — плохой (Annex I: Irrigation efficiencies).
– Более общее определение «эффективности использования воды» (WUE) — отношение воды, возмещённой растениями, к объёму забранной из источника (Irrigation).

Современное состояние в Казахстане

Оросительная инфраструктура

• 78 % каналов имеют земляное дно, что обеспечивает conveyance efficiency около 60 % (потери ≈ 40 %) при транспортировке воды до полей (Kazakhstan presents latest water-saving technologies to farmers | Nieuwsbericht | Agroberichten Buitenland).
• Средний возраст гидротехнических сооружений превышает 50 лет, половина земель подвержена засолению, что снижает ec и ea в условиях недостаточного обслуживания (EDB Report Warns of Looming Water Crisis in Central Asia by 2028 — The Astana Times).
• Водосберегающие технологии (капельное и дождевальное орошение) внедрены на 20 % земель, капельное орошение составляет лишь 5.4 % орошаемых площадей (Kazakhstan presents latest water-saving technologies to farmers | Nieuwsbericht | Agroberichten Buitenland).

Государственные программы модернизации

В рамках национальной программы планируется реконструировать 14 000 км каналов и построить 20 новых водохранилищ, что позволит снизить потери при транспортировке с текущих 50 % до 25 % к 2030 г. ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).

Основные проблемы

1. Высокие потери в земляных каналах. Фильтрация и испарение в негерметичных каналах, а также утечки через повреждения (разрывы, грызуны) могут снижать ec на 20–40 % (Annex I: Irrigation efficiencies).
2. Неэффективность полевых сетей. Отсутствие регулирующих устройств и автоматизации приводит к неравномерности полива и глубокому просачиванию в низинах, что снижает ea до 60 % и ниже (Kazakhstan presents latest water-saving technologies to farmers | Nieuwsbericht | Agroberichten Buitenland).
3. Низкая цифровизация. Отсутствие SCADA и систем удалённого мониторинга препятствует оперативному выявлению и ликвидации утечек ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).

Последствия для АПК РК

• Снижение урожайности. Недостаток эффективной поливной воды может оборачиваться потерями до 20–30 % потенциального урожая основных культур ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).
• Рост затрат. Фермеры вынуждены бурить более глубокие скважины и устанавливать дополнительные насосы, что увеличивает капитальные и операционные расходы ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).
• Деградация почв. Избыточный сток и неравномерный полив усиливают процессы засоления и заболачивания в хвостовых зонах оросительных систем (EDB Report Warns of Looming Water Crisis in Central Asia by 2028 — The Astana Times).

Варианты решений

Технические

• Линирование каналов. Бетонные или полимерные покрытия могут повысить conveyance efficiency до 90–95 % (Annex I: Irrigation efficiencies).
• Замена части каналов трубопроводами. Сокращает потери на фильтрацию и испарение на 50–90 % ([PDF] Water Use Efficiency measurements in irrigated agriculture — Nibio).
• Широкое внедрение капельных и дождевальных систем. Повышает field application efficiency до 75–90 % и снижает общий расход воды (Annex I: Irrigation efficiencies).

Инновации и цифровизация

• Установка датчиков уровня и расхода с интеграцией в SCADA/ГИС-систему для мониторинга каналов в реальном времени ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).
• Автоматизированные задвижки и распределители на полевых сетях для равномерного полива.

Институциональные и экономические меры

• Введение дифференцированных тарифов и экологических сборов за сверхнормативное использование воды; создание водопользовательских ассоциаций для финансирования обслуживания инфраструктуры (EDB Report Warns of Looming Water Crisis in Central Asia by 2028 — The Astana Times).
• Субсидии и налоговые льготы на приобретение водосберегающего оборудования; образовательные программы для фермеров по современным методам ирригации.

Государственная поддержка

• Реализация программы реконструкции каналов и строительства водохранилищ к 2030 г. с целью снижения потерь с 50 % до 25 % ( waterHQ | Kazakhstan’s 2024 Reforms Advance Sustainable Water Management ).
• Внедрение норм в Водный кодекс для обязательного контроля эффективности оросительных систем и регулярного отчёта о состоянии инфраструктуры.

Комплексное применение этих мер позволит существенно повысить эффективность ирригационных систем, снизить потери воды и укрепить устойчивость агропромышленного комплекса Казахстана.