Анализ nCa
“Не тратьте воду впустую, даже если вы находитесь на текущей реке”. – Хадис Святого Пророка (мир Ему и благословение Аллаха)
– Капля воды, крупица золота. – Туркменская пословица
Талибы в Афганистане строят огромный канал для отвода воды из Амударьи. Это их право потреблять воду из общих ресурсов, но сам размер канала – 100 метров в ширину – вызывает тревогу не только у других стран, разделяющих эту реку, но и в большей степени у Афганистана.
По сообщениям СМИ, никаких планов по облицовке канала нет. Это опасно.
Канал такого размера без облицовки дна привел бы к огромным потерям воды и был бы опасен по многим другим причинам:
Потеря воды из-за просачивания в грунт – самой большой проблемой, вызванной незакрепленными ирригационными и дренажными каналами, является потеря воды из-за просачивания. Любой грунт пористы из-за промежутков между отдельными частицами почвы. Эти пространства позволяют воде вытекать и уходить.
Каналы без облицовки стенок и дня могут терять до 50% и более своего запаса воды (в некоторых случаях 60-80%) только из-за фильтрации в грунт. Это связано с пористостью даже самых тяжелых глинистых почв и было определено исследованиями, проведенными бюро мелиорации США.
Просачивание также создает множество вторичных негативных эффектов. Это способствует повреждению почвы в анаэробных условиях, потере стабильности, что вызывает обвалы или оползни, а также корневой гнили близлежащих растений, в случае не просыхающей почвы.
Стабильность почвы и водонасыщенность – может стать еще одной серьезной вторичной проблемой, вызванной просачиванием воды.
Низкая скорость воды – Водный канал без облицовки дна и стенок страдает от отсутствия скорости воды. Это парадоксальная ситуация – если поднять скорость воды более чем на 0,7 метра в секунду за счет наклона русла, то в канале возникнет эрозия.
Рост сорняков в каналах и на побережье – в канале без облицовки будет происходить рост различных водных и полуводных сорняков. Это замедляет скорость течения воды и со временем такой канал засоряется.
Заиливание засоров – каналы без облицовки имеют высокую степень заиления. Очитска канала от ила – дорогостоящий и трудоемкий процесс.
https://www.btlliners.com/issues-common-to-unlined-canals
* * *
Облицовка канала – это слой непроницаемого материала, устанавливаемый на дно и стенки канала для увеличения его срока службы и пропускной способности. Строительство облицовки канала может помочь сэкономить до 60-80% воды, которая в противном случае была бы потеряна из-за фильтрации в грунт.
Облицовка канала – это процесс создания защитного слоя по бокам и дну канала для предотвращения просачивания воды и эрозии. Эта облицовка, часто изготовленная из бетона, глины или синтетических материалов, не только сохраняет воду, но и повышает эффективность водотока и снижает затраты на техническое обслуживание канала, обеспечивая долгосрочную устойчивость ирригационных систем.
https://testbook.com/civil-engineering/canal-lining
* * *
Облицовка может быть выполнена с использованием различных материалов, таких как цемент, бетон, пластик, валуны, кирпич и т.д. Основной задачей прокладки каналов является защита воды от просачивания. Использование облицовки канала может снизить потери воды через просачивание на 60-80% по сравнению с необлицованным каналом.
По существу, существует два типа облицовки каналов:
Земляной тип облицовки каналов бывает двух типов:
- Уплотненная земляная облицовка: эту облицовку каналов рекомендуется изготавливать в каналах, имеющих землю в непосредственной близости. В этом случае это экономичный и эффективный вариант.
- Цементная земляная облицовка: изготовленная путем смешивания песчаной почвы, цемента и воды, которая затвердевает до бетоноподобного материала, цементная земляная облицовка отлично подходит для защиты от эрозии и обеспечения прочности больших каналов.
Твердая облицовка канала – бывает трех типов:
- Цементно-бетонная облицовка: одна из наиболее широко используемых облицовок каналов, цементно-бетонная облицовка прочная, долговечная, непроницаемая. Ее можно использовать как для небольших, так и для больших каналов.
- Кирпичная облицовка: как следует из названия, кирпичная облицовка производится путем облицовки кирпичей и сглаживания верха и боков цементным раствором.
- Пластиковая облицовка: относительно новый тип облицовки каналов, пластиковая облицовка каналов может быть изготовлена с использованием поливинилхлорида, высокомолекулярного полиэтилена высокой плотности и полиэтилена низкой плотности. Это многообещающая альтернатива цементно-земляной облицовке. HDPE canal liner, разновидность пластиковых канальных облицовок, является отличной технологией, поскольку такая облицовка устойчива к ультрафиолетовому излучению и озону, обладает химической стойкостью и высококачественными характеристиками.
Облицовка дна и стенов каналов – это доступное решение для предотвращения потери воды из-за фильтрации. Было подсчитано, что оросительные каналы испытывают потери воды в размере 30-40%, причем просачивание является одним из основных факторов, вызывающих потери воды.
Western Environmental Liner, Аризона (стопроцентная дочерняя компания Western Ag Enterprises Inc.)
https://westernliner.com/liner-applications/canals/
* * *
Туркменистан располагает мощностями по производству и использованию облицовочных материалов каналов.
Ниже приводим доклад ПРООН в Туркменистане, опубликованный в октябре 2021 года. Мы также опубликовали этот отчет на нашем сайте одновременно в 2021 году.
Производство двух видов материалов для облицовки каналов налажено усилиями ПРООН в Туркменистане
Шохрат Ниязмурадов, менеджер проекта ПРООН
Необходимость сокращения потерь воды по причине инфильтрации каналов и связанного с этим засоления земель характерна для всей страны, на всех уровнях системы управления водными ресурсами, от длинных распределительных линий до отдельных хозяйств. Но стоимость и усилия, необходимые для облицовки более 40 тыс. км подающих и дренажных каналов, поистине огромны.
Согласно второму компоненту совместного проекта ПРООН/ГЭФ «Эффективное использование энергии и возобновляемые источники энергии для устойчивого управления водным хозяйством в Туркменистане» который подразумевает расширение инвестирования в улучшение водохозяйственной инфраструктуры в целях сокращения потерь воды, экономии энергии и уменьшения деградации земель было решено сфокусироваться на демонстрации, тестировании с последующим внедрением производственных процессов необходимых для производства облицовочных материалов на основе местного сырья.
Наибольший потенциал для проекта в части получения быстрых, экономичных и масштабных результатов по облицовке канала приходится на отечественное производство, где имеются неиспользованные возможности для обновления материалов, увеличения производительности и повышения эффективности. Основной партнер проекта, Государственный комитет водного хозяйства Туркменистана, в настоящее время управляет заводом в Безмеине, который производит в основном железобетонные трубы и плиты для каналов.
ПРООН и Государственный комитет водного хозяйства определили приоритетную область, в которой производство на заводе может быть эффективно расширено, перенаправлено и сделано более эффективным и рентабельным. Одним из вариантов облицовки, который был протестирован опытным путем, является облицовка канала мембраной из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) толщиной 0,5 мм, защищенная слоем песка толщиной 5 см и слоем шестигранных бетонных плит. Необходимость промежуточного песчаного слоя заключается в защите мембраны от прокалывания шестиугольными плитами при монтаже. Достоинство этого варианта заключается в более низком потреблении сырья для производства мембраны из ПЭВП, и она может быть произведена в стране в краткие сроки.
На исследовательском участке 145 га оборудован демонстрационный участок канала в земляном русле, покрытый противофильтрационной облицовкой, состоящей из полиэтиленовой пленки и шестигранных бетонных плит.
 |
 |
|
| Рис. 1 – чертеж шестигранной плиты | Рис. 2 – облицовка оросительного канала пленкой с защитным слоем шестигранных плит | |
 |
 |
|
| Рис. 3-4 – готовый оросительный канал, облицованный полиэтиленовой пленкой с защитным слоем шестигранных плитДемонстрационная облицовка канала на научно-исследовательском участке в 145 га. «Зеленый Полигон» в д/о Шоргала Гокдепинского этрапа (Май 2018 года). | ||
1. Экструзионная линия по производству геомембраны из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП)
В рамках проекта ПРООН закупил и установил экструзионную линию для производства мембраны из ПЭВП на заводе строительных материалов Государственного комитета водного хозяйства в Безмеине. После доставки и установки необходимого оборудования Поставщик провел трехдневное обучение для операторов и обслуживающего персонала Безмеинского предприятия строительной продукции ПО «Ахалсувходжалык» (БПСП) по вопросам эксплуатации, диагностики, технического обслуживания и мелкого ремонта экструзионной линии и производству полимерной пленки из полиэтилена высокой плотности. Во время проведения обучающего тренинга была продемонстрирована работа оборудования, включая производство пробной партии полиэтиленовой мембраны в количестве 500 кг. Также в рамках выпуска пробной партии продукции в процессе пусконаладочных работ путём апробирования определен лучший тип местного сырья для производства геомембраны.
Рис. 5-6. Экструзионное оборудование для производства противофильтрационных полимерных покрытий, установленное на заводе по производству строительной продукции в Безмеине
Помимо производственной линии поставлено лабораторное оборудование для измерения и контроля качества выпускаемой продукции, а также и сварочное оборудование для склеивания готовой полиэтиленовой пленки в большие монтажные рулоны (в зависимости от размеров каналов).
Для переработки отходов производства установлен гранулятор. Это устройство способно изготовить гранулы из отходов собственного производства, а также из вторичного сырья. Использование данного устройства позволит пользоваться экологическими и экономическими преимуществами утилизации пластикового мусора.
Кроме того, Поставщиком были предоставлены 2 копии инструкций по эксплуатации экструзионной линии на русском языке.
При дальнейшей эксплуатации сырье для производства мембраны из ПЭВП будет закупаться с завода полимеров расположенного в Киянлы (Балканский велаят), введенным в эксплуатацию в октябре 2018 года.
Технические параметры:
1. Сырье: гранулированный полиэтилен (HDPE – LDPE) или аналогичные вторичные материалы
2. Производительность: 100 – 200 кг/ч
3. Размер продукта (мембраны): ширина от 2000 мм, толщина 0.5мм +/- 10%
Резюмируя, стоит отметить тот факт, что в течение 15 лет эксплуатации оборудование сможет произвести количество пленки ПЭВП, которое позволит облицевать 1950 км. каналов, что приведет к экономии энергии в 80,940.6 ГДж., и сокращению выбросов парниковых газов на 13 899 тCO2.
1. Формы для изготовления шестигранных бетонных плит
На сегодняшний день в рамках проекта также приобретены и переданы Безмеинскому заводу резиновые шестигранные формы в количестве 1200 шт. используемые при изготовлении шестигранных бетонных плит для защиты полиэтиленовой пленки от механических повреждений при облицовке оросительных каналов антифильтрационным покрытием. Стоит отметить, что с этим количеством шестигранных форм за один рабочий день (8 часов) можно произвести около 250 м2 готовых плит.
Сравнительный анализ мониторинга потерь воды из облицованного противофильтрационным покрытием участка канала и канала в естественном земляном русле на среднесуглинистых почвах показал, что часовые потери воды в облицованном канале составляют 4 литра, что обеспечивает КПД канала равной 0,99 (потери происходят в основном на испарение с водной поверхности), а в земляном канале часовая потеря воды составляет 205 литров.
Сокращение потерь воды из каналов и улучшение дренажа на орошаемых территориях может принести следующие преимущества:
• Увеличение орошаемой площади за счет сэкономленных объемов воды;
• Уменьшение объемов удаляемого дренажа;
• Снижение уровня грунтовых вод и улучшение условий выращивания сельскохозяйственных культур, и повышение урожайности.
Эта статья также была опубликован nCa по этой ссылке:
* * *
Афганистану важно понять, что канал, который они начали строить для отвода воды из Амударьи, нельзя рассматривать изолированно. Центральная Азия придерживается целостного подхода – все связано со всем остальным.
Если работа по строительству канала будет продолжена в одностороннем порядке, то это, скорее всего, негативно скажется на многочисленных и разнообразных инициативах, которые в настоящее время осуществляются между Центральной Азией и Афганистаном. /// nCa, 12 марта 2024 г.