Экономическое значение сельскохозяйственного орошения
Вода обеспечивает товары (например, питьевую воду, поливную воду) и услуги (например, производство гидроэлектроэнергии, отдых и пресную воду), используемые сельским хозяйством, промышленностью и домохозяйствами. Предоставление большинства этих товаров и услуг связано с количеством и качеством имеющейся воды. Управление водными ресурсами и их распределение требуют учета их уникальных характеристик как ресурса.
Вода, используемая для орошения, может перекачиваться из подземных резервуаров или поставляться из рек, озер, плотин. Вода, подаваемая на поля, вносится в посевы путем затопления, через каналы, распылением или капельным методом. Внесенная вода просачивается в почву, испаряется или стекает в виде поверхностных вод. Часть воды, просачивающейся в почву, поглощается растениями (и впоследствии теряется в процессе транспирации), а часть пополняет подземные воды. Вода, просачивающаяся под землю, может быть загрязнена химикатами (удобрениями, гербицидами и пестицидами), солями, вымываемыми из почвы, и отходами животноводства. В случаях, когда уровни рек низкие, а уровни грунтовых вод высокие, грунтовые воды могут пополнять уровни поверхностных вод, что создает двустороннюю связь между поверхностными и подземными водными ресурсами.
Ограничение водопользования
Контролировать или предотвращать использование воды непросто. Многие виды водопользования включают изъятие воды из гидрологической системы (известное как ‘экстрактивное’ или ‘внепотоковое’). Как правило, потребляется лишь небольшая часть забранной воды. Потребляемая вода используется в растениях, животных или промышленных товарах. Однако большая часть забранной воды не потребляется и возвращается в водную систему для повторного использования в другое время и в другом месте. Вода из возвратного потока снова попадает в систему поверхностного стока, может просачиваться в водоносные горизонты или возвращаться в газообразную гидрологическую систему путем испарения. Вода также может использоваться во внутрипотоковом режиме без изъятия из гидрологической системы (например, для выработки гидроэлектроэнергии или разбавления с помощью лодок). Такие виды использования обычно практически не требуют потребления воды, но влияют на то, где и когда вода может быть потреблена для других целей (Young, 1996).
Вода является ‘массовым’ ресурсом. Это означает, что ее экономическая ценность на единицу веса или объема относительно низка. По этой причине она требует высоких затрат на единицу объема транспортировки и не является экономически целесообразной на больших расстояниях, если не достигается высокая предельная стоимость. Извлечение, хранение и любые затраты на транспортировку, как правило, высоки по сравнению с низкой экономической ценностью, придаваемой использованию дополнительной единицы воды. Это может создавать ценность для воды, привязанной к конкретному месту (Young, 1996). Другой характеристикой воды является то, что объем предложения не может быть легко определен. Это определяется в основном следующими процессами: сток воды; испарение с поверхности; и распространение по поверхности земли. Предложение поверхностных вод в значительной степени определяется климатом. В результате предоставляемое количество изменчиво и ненадежно. Это влияет на определенные виды водопользования (например, развитие водоемких отраслей промышленности) и на стоимость воды в некоторых видах использования (например, орошение). Качество воды (характер и концентрация загрязняющих веществ) может исключать определенные виды использования (например, питьевая вода для домашнего использования), но не оказывать никакого влияния на другие (например, производство гидроэлектроэнергии).
Вода — важный ресурс
Спрос на поливную воду связан с количеством, местоположением, сроками и качеством. Орошение обычно осуществляется большим количеством воды. Большие объемы воды, необходимые для орошения, обычно должны транспортироваться на определенное расстояние до поля. Для поверхностных вод транспортировка может осуществляться по каналам и трубам, а для подземных вод — по отводным трубам. С точки зрения сроков, потребность в поливной воде может сохраняться в течение всего вегетационного периода и, при наличии достаточного количества ресурсов, продлеваться до сухого сезона. Наибольший спрос на поливную воду обычно приходится на поверхностные воды. Потребность в емкостях для хранения поверхностных вод может удовлетворяться за счет естественных водоемов (озера, водно-болотные угодья и водоносные горизонты) или специально построенных плотин. Низкое качество воды, необходимой для орошения, обусловленное высоким уровнем солености, препятствует использованию для полива, а загрязненные источники могут снизить качество продукции (например, заражение садовых культур патогенами из загрязненных источников воды).
Орошение является жизненно важным компонентом сельскохозяйственного производства во многих развивающихся странах. В 1997-99 годах на орошаемых землях в развивающихся странах производилось две пятых орошаемых культур, в то время как орошаемые земли составляли около одной пятой от общей площади посевов. Развивающиеся страны особенно зависят от орошения: в 1997-99 годах 59% производства зерновых в развивающихся странах было орошаемым (Bruinsma, 2003). Производство продуктов питания в развивающихся странах растет в ответ на потребности растущего населения и растущее благосостояние. Орошаемое земледелие внесет важный вклад в удовлетворение этого спроса.
Использование воды в сельском хозяйстве
Сельскохозяйственный сектор является крупнейшим потребителем воды во всех регионах мира, за исключением Европы и Северной Америки (FAO, 2002). В 2000 году на сельское хозяйство приходилось 70 процентов забора воды и 93 процента потребления воды. Под потреблением здесь понимается изъятие из возвратных потоков и испарение. Это отличается от промышленности, на которую в 2000 году приходилось 4 процента забора и 20 процентов коэффициента изъятия во всем мире, и от бытового использования, на долю которого приходилось 10 процентов забора и 3 процента потребления (FAO, 2002; 2004). Потребности в воде в сельском хозяйстве больше, чем потребности в воде для других нужд человека. В то время как человеческому организму требуется около 3 литров воды в день, для бытовых нужд люди используют около 30-300 литров воды в день, а для обеспечения ежедневных потребностей в пище людям требуется 3000 литров воды на человека в день (FAO, 2003a).
Тем не менее, сельскохозяйственный сектор подвергается критике за высокие потери и неэффективное использование воды в точках потребления (например, на уровне ферм), что стимулируется субсидируемыми низкими тарифами на водопользование или низкими тарифами на электроэнергию для перекачки.
Вода, используемая для орошения, поступает из поверхностных или подземных вод. Использование подземных вод для орошения позволяет расширить орошаемую площадь за пределы той, которая могла бы питаться только поверхностными водами. Подземные воды могут влиять на поверхностные воды в периоды низкого стока, делая поверхностные воды доступными для альтернативного использования. Они также используются как единственный источник поливной воды. Например, в Индии более половины орошаемых земель питаются подземными водами, обеспечивая одну треть производства продуктов питания в стране (Roy и Shah, 2003). Подземные воды имеют ряд преимуществ перед поверхностными: они могут храниться в водоносных горизонтах годами практически без потерь на испарение; просачивание воды обратно в водоносный горизонт снижает уровень загрязнения (что делает подземные воды пригодными в качестве источника питьевой воды, особенно там, где нет очистных сооружений); подземные воды могут извлекаться вблизи места использования; и они доступны немедленно по требованию, что обеспечивает более своевременное внесение поливной воды. Однако подземные воды содержат растворенные соли, которые могут быть токсичными для растений и вызывать засоление почвы. Подземные воды необходимо комбинировать с поверхностными водами, чтобы разбавить концентрацию солей до уровней, пригодных для использования в ирригации. Это обеспечивает своевременное внесение поливной воды. Однако подземные воды содержат растворенные соли, которые могут быть токсичными для растений и вызывать засоление почвы.
Типы водных ресурсов
Поверхностные воды для орошения хранятся либо в естественных резервуарах (озера и водно-болотные угодья), либо в искусственных резервуарах, созданных путем строительства плотин. Плотины обычно строятся для хранения воды в целях орошения, производства гидроэлектроэнергии, борьбы с наводнениями или любой их комбинации. Однако в случае плотин двойного назначения, предназначенных для хранения воды для орошения и производства гидроэлектроэнергии, могут возникнуть проблемы, поскольку рост спроса на поливную воду в засушливый сезон повышает спрос на энергию. Это создает трудности в отношении необходимой емкости хранилища и сроков сброса воды. Ситуация еще более усложняется, когда плотины проектируются для обеспечения защиты от наводнений. Эффективное обеспечение борьбы с наводнениями требует, чтобы емкость хранилища была пустой, но для эффективного хранения воды для производства гидроэлектроэнергии и орошения емкость хранилища должна быть максимально полной (сезонные наводнения и прогнозирование паводков могут ограничить эти конфликты). Несмотря на вероятность возникновения этих проблем, сочетание емкости хранилища для орошения с другими видами использования может иметь преимущества. Для того чтобы проекты крупных плотин стали экономически жизнеспособными, может потребоваться объединение емкостей хранилищ для нескольких целей. Более того, обеспечение емкости хранилищ для несельскохозяйственных нужд может гарантировать, что ирригационные схемы будут иметь потенциал, например, для развития дополнительных мощностей по выработке электроэнергии, в случае неспособности оправдать прогнозируемый забор воды и экономическую отдачу.
Проектирование и реализация ирригационных проектов традиционно являются сферой деятельности инженеров и агрономов. В ответ на приверженность более совершенному подходу к управлению водными ресурсами развивается многодисциплинарный взгляд на орошение (FAO, 2003b). Этот подход включает социальные, культурные, экологические и более широкие экономические последствия ирригационных проектов. Тем не менее, применение этого взгляда на разработку и управление ирригационными проектами и программами остается постоянной борьбой. Однако решение этой задачи может начаться с надлежащего развертывания функционального подхода к управлению водными ресурсами, который здесь отстаивается.
Наши сферы деятельности
области применения интеллектуальной автоматической системы esular
Мы снижаем ваши затраты с помощью автоматизации капельного орошения в местах с дефицитом водных ресурсов. Благодаря гидравлическим клапанам с беспроводным управлением обеспечивается равномерное распределение воды по каждой точке участка, и все контролируется из одной точки
В современных теплицах мы делаем управление орошением полностью автоматическим, чтобы поддерживать производство на желаемом уровне, улучшать качество продукции и контролировать баланс pH
Мы позволяем вам наиболее эффективно использовать и управлять самым ценным мировым ресурсом на всех ваших сельскохозяйственных угодьях без необходимости прокладки кабелей и внешнего источника питания. Либо определяйте свой сценарий полива, либо используйте полностью автоматический полив
В ландшафтном орошении мы обеспечиваем более продуктивный и эффективный полив, делая клапаны интеллектуальными. Удаленно управляемые клапаны и удаленно обновляемые сценарии — весь контроль в ваших руках
На полях для гольфа и футбола обеспечивается однородный полив путем контроля значений расхода и давления. Всеми клапанами и насосами можно управлять дистанционно без прокладки кабелей
Умные города
В приложениях для умных городов мы обеспечиваем своевременный и правильный полив зон орошения с помощью беспроводных датчиков, способных работать от встроенных батарей более 10 лет. Больше никаких разбрызгивателей, работающих во время дождя
Yorumlar