Особая культура в водопользовании и водопотреблении
В Туркменистане в использовании водных ресурсов особую роль играет исторически сложившийся индивидуальный характер народа. Вода во все времена в стране являлась материальной и моральной ценностью, основой бережного отношения к ней, сформировав особую культуру в водопользовании и водопотреблении. О создании и значении рукотворной реки в Каракумах редакции CentralAsia.news рассказал доктор технических наук республики Аллаберды Ильясов.
Жизненная необходимость
На современном этапе общественного развития вода в Туркменистане выполняет экологическую роль во всех технологических процессах хозяйственный и иной деятельности. Использование воды – это не только средство производства в жизнеобеспечении, но также и защита для городов и населенных пунктов, что обуславливает единение человека и природы. Однако водные ресурсы, которые формируются на территории Туркменистана чрезвычайно ограничены.
Поэтому вначале пятидесятых годов прошлого столетия было принято грандиозное решение о реализации широкомасштабного проекта по строительству Каракумского канала. Его возведение было жизненно необходимо для развития отраслей сельского хозяйства. Суммарная величина водного стока едва достигает 3 млрд м³ (наименьший показатель в бывшем СССР), что определило необходимость в строительстве такого водохозяйственного объекта для целей орошения плодородных земель порядка 4,5 млн га, обводнения пустынных пастбищ, водоснабжения городов и промышленных центров и населенных пунктов, организацию около них сельскохозяйственных баз и мест массового отдыха, развития рыбного хозяйства, создания водного пути.
Местные водные ресурсы рек Мургаба, Теджена и Атрека на юге Туркменистана весьма ограничены. Суммарная величина стока на этих реках по среднему многолетнему годовому стоку составляет менее 3 млрд м³, которые могут обеспечивать объем растительной воды на 1 га сельскохозяйственных угодий порядка 30 м³/га, что крайне недостаточно. Следует также отметить, что до 80 процентов территории Туркменистана лишено постоянного поверхностного стока. Единственная многоводная река Амударья, протекающая по восточной окраине, имеет два паводка: весной – от дождей и таяния снегов с низкогорных областей и летний – главный паводок от таяния ледников и снегов в высокогорных районах. И, начиная с 1954 года на территории Туркменистана началось строительство главного канала.
Выбор водной магистрали
Весьма сложными и спорным для проектировщиков явились вопросы выбора трассы канала, которые обуславливались решением вопросов, связанных с управлением земельным фондом, сведением объема работ до возможного минимума, обеспечение функциональной работы канала в течение года и оптимальных условий производства строительных работ. Так, при выборе трассы на участке Амударья – Мургаб наиболее приемлемым был принят Южный вариант трассы, который обеспечивал возможность самотечного орошения на 100 тысяч га земель в дельте Мургаба и 400 тысяч га в дельте Теджена. Келифские Узбои использовались для создания озерных отстойников и максимального снижения объёма земляных работ за счет естественного рельефа земной поверхности, используя под русло канала котлованы, межрядовые и межбарханные понижения, созданием естественных разливов и озер, что значительно удешевило и ускорило строительство.
При проектировании участка второй очереди рукотворной реки между Мургабом и Тедженом был принят вариант, по которому водная магистраль пересекала участок песчаной пустыни, обеспечивал благоприятные условия для устройства Хаузханского водохранилища, обеспечивающего регулирование свободного стока русла и большие площади орошения земель. Аналогичное решение было принято при разработке проекта третьей очереди канала: его трасса пошла в обход Хаузханского водохранилища через участки песчаной пустыни с обеспечением командных отметок над орошаемыми землями. Трасса Каракумской рукотворной реки на многих участках на значительном протяжении пересекает песчаную пустыню с водопроницаемыми грунтами и глубоко залегающими грунтовыми водами в литосфере, что определило необходимость количественно оценить влияние фильтрационных вод на уровень грунтовых вод.
Исходя из природных условий режим функциональной работы канала проектом был принят круглогодичным, что обеспечило судоходство, которое в условиях пустыни является дешевым и надежным средством передвижения доставки грузов и инспекции канала, сохранения рыбных запасов, как важного биоресурса и использование канала как источника не только орошения, но и водоснабжение городов, промышленных предприятий и населённых пунктов. В осенне-зимний период, когда оросительные системы не используют воду из канала, она аккумулируется гидрохранилищами для расхода в летний период. Для защиты русла канала от зарастания тростником и другой водной растительностью, что снижало пропускную способность русловых расходов воды, используют травоядных рыб – белого амура, толстолобика.
Этапы большого строительства
Строительства рукотворного канала, как уникального техногенного компонента, осуществлялась в несколько этапов. Первый – от водозабора на реке Амударья до бассейна реки Мургаб, технический проект которой был утвержден в 1951 году, предусматривал подачу Амударьинской воды до Мургаба для орошения в его дельте дополнительных 88 тысяч га. Протяженность первой очереди канала составила 397 км, из которых 300 км проходили по пустыне Каракумы.
Русло канала не облицовано, расход в нем составил 130 м³/с, а годовой сток, забираемый из реки 3,5 млрд м³. Строительство первой очереди канала было начато в 1954 году, а в 1959 году Амударьинская вода пришла в Мургабский оазис для орошения 33 тысяч га. На целинных землях были созданы три хлопководческих совхоза посевной площадью 30,5 тысяч га и один плодово-виноградческий совхоз площадью 2,5 тысяч га. В бассейне Мургаба после строительства первой очереди площадь орошаемых земель составила 170 тысяч га. В 1975 году фактическая площадь орошения определилась в 212 тысяч га.
Вторая очередь канала Амударья – Теджен при наличии более 700 тысяч га пустующих плодородных земель орошалась в среднем по водности года 27 тысяч га, что определило необходимость строительства канала от Мургаба до Теджена, который был построен всего за 7 месяцев. Прирост орошаемых земель в Тедженском оазисе добавил 72 тысяч га и составил 99 тысяч га, а длина канала достигла 535 км. После реконструкции канала первой очереди русловой расход в канале увеличился до 197 м³/с и соответственно водозабор из реки Амударьи составил 4,7 млрд м³.
Третья очередь канала Амударья – Геоктепе обеспечила водоснабжение Ашхабада и его промышленного спутника Безмеина и расширение пригородной сельскохозяйственной базы, а также был построен новаторский канал Теджен – Ашхабад, длиной 258 км. Расход в голове канала в реке Теджен составил 13,7 м³/с, а у Ашхабада 6 м³/с. Около столицы республики были построены два водохранилища – Западное, объемом 48 млн м³ и Восточное, объемом 6,3 млн м³. Строительство третьей очереди канала началось в 1966 году. Проектом предусматривалось орошение 50 тысяч га новых земель Северной Равнины Копетдага и реконструкцию 20 тысяч га из 36 тысяч га земель существующего орошения. Годовой объем воды, забираемый из реки Амударья, достиг 8,3 млрд м³. Общая длина канала увеличилась до 837 км, а длина участка канала от Ашхабада до Геок-Тепе составила 44 км. Емкость Хаузханского водохранилища увеличилось до 875 млн м³.
Дальнейшие перспективы
Проект четвертой очереди канала Амударья – Казанджик разработан комплексно и включает строительство самого канала, водохранилищ и освоение земель под орошение, водоснабжение городов и промышленных предприятий, транспортное использование канала от Амударьи до Ашхабада, организацию рекреационных зон. Освоение земель под сельскохозяйственное производство, в том числе под орошение на площади 450 тыс. га. Емкость Копетдагского водохранилища предполагается довести до 550 млн м³, забор воды из Амударьи составит 13,5 млрд м³.
Продолжение канала на запад осуществляется пионерным каналом «Геок-Тепе – Кизыл-Арват». В перспективе в начале Каракумского канала будет построено головное водохранилище, емкостью 3,5 млрд. м³.
Строительство четвертой очереди Каракумского канала при расходе воды в голове канала, равном 580 м³/с, обеспечивает орошение земель на площади 424 тысяч га во всех зонах от Мургаба до Атрека, из них 90,9 тысяч га составит прирост новых земель.
По отдельным проектам было начато строительство Копедагского водохранилища и пионерного канала четвертой очереди от Геок-Тепе до Кизыл-Арвата. Водохранилище было сдано в эксплуатацию в 1975 году и расположено севернее Геок-Тепе и является концевым на отрезке третьей очереди канала. Копетдагское водохранилище емкостью 219 млн м³ регулирует осенне-зимний сток для подачи его на орошение по пионерному каналу. Общая проектная площадь орошаемых земель очередям составила 240 тысяч га, а вместе с площадью орошения на местном стоке в зоне влияния канала должно было орошаться 355 тысяч га земель. С увеличением пропускной способности в канале головной водозабор из Амударьи увеличился до 400 м3/с, что позволило увеличить площадь орошаемых земель до 514 тысяч га.
Рукотворная артерия
Многолетний опыт функциональной работы Каракумского канала (80 лет) в пространственных пределах зон влияния сформировал экологическое состояние, которое в значительной степени отличается от исходного до начала строительства в 1954 году. В системном энерго-энтропийном понимании (возможности комплексного контроля энерго-экологических характеристик строительных конструкций) в рассматриваемом пространстве зон влияния канала определяется характером и интенсивностью показателей. Они исходят от природного, техногенного и социального компонентов, как источников потоков вещества, энергии и информации.
Эти источники определяются системным комплексным экологическим мониторингом на стадии проектирования, строительства и эксплуатации «объекта деятельности» в рассматриваемом примере в виде Каракумского канала. Практическое использование водных ресурсов Каракумского водотока, где непрерывно происходят процессы взаимосвязи, взаимодействия и взаимоотношения между природной средой с входящими в нее многообразием всех форм взаимодействия живых организмов друг с другом и таких физических свойств, как свет, температура, влажность, давление, структура и состав почвы, рельеф местности, включающим в себя различные типы инфраструктурных сооружений, объединены общим названием Каракумский канал, именуемый в настоящее время «Каракум-река».