Спиральный водяной насос на реке в ГБАО обеспечивает водой поля, расположенные выше (MSDSP Khorog)

Спиральные водяные насосы (Таджикистан)

Описание

Спиральные водяные насосы откачивают воду с реки в поля, которые располагаются на высоте 30м над уровнем реки, без использования энергии или топлива

Водяной насос со спиральной трубой является методом откачки воды с подливным водоподъемным колесом, которое имеет лопатку, соединенную со спиральной трубой. По мере поворота колеса, лопатка обеспечивает спиральную трубу либо водой, либо воздухом. Давление от гидростатического напора, вырабатываемого водяным столбом, обеспеченного лопаткой, добавляется к давлению от предыдущих лопаток, и, таким образом, при повороте колеса увеличивается давление воды с каждым поворотом спирали. Основная характеристика спирального водяного насоса состоит в том, что он может откачивать воду без необходимости в электричестве или топливе. Он работает на энергии расхода воды. После сооружения, спиральный водяной насос способен выталкивать воду на высоту до 30 метров (горизонтальный толчок) и на расстояние до 70 метров (вертикальный толчок). Толчок воды (насколько вода будет вытолкнута горизонтально или вертикально) зависит от размера колеса Спирального Водяного Насоса, и сколько труб уложено вокруг колеса.

Назначение технологии: Спиральная труба водяного насоса была установлена с целью обеспечения оросительной водой с рек в высоко расположенные сады. Землепользователи ГБАО зависят от оросительной воды для выращивания культур, и без использования водяных насосов, они не могут обеспечить подачу воды с рек, которые находятся ниже уровня полей.

Основные действия и вложения: Тип, размер и расходы на материал спирального водяного насоса будут зависеть от 2 параметров: 1-е – нужда в орошении (как далеко вода должна поставляться и сколько ее используется в день), и 2-е- доступный расход воды (скорость и глубина водного источника). Для водоподъемного колеса начальное инвестирование вкладывается в материал, а затем, насос может работать без каких либо дальнейших расходов.

Природная\социальная обстановка: Спиральные водные насосы были установлены в 4 разных полузасушливых районах ГБАО, где доступность оросительной воды является критичным моментом в производстве культур. Таким образом, 4 спиральных водяных насоса были установлены для эксплуатационного испытания, но вероятнее всего, что они будут внедрены другими дехканами, так как они видят преимущества, созданные последними.

Местоположение

Местоположение: ГБАО/Рошткала, Ишкашим, Ванч, Рушон, Таджикистан, Таджикистан

Число исследованных участков, где применяется Технология:

Географическая привязка выбранных участков
  • 71.6351, 37.5225

Пространственное распространение Технологии: равномерно-однородное применение на определенной площади (approx. 100-1000 км2)

На постоянно охраняемой территории?:

Продолжительность применения Технологии: менее 10 лет назад (недавняя)

Тип внедрения/ применения
Спиральный водяной насос на реке в ГБАО обеспечивает водой поля, расположенные выше (MSDSP Khorog)
Транспортировка спирального водяного насоса к месту (MSDSP Khorog)

Классификация Технологии

Основная цель
  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • защита бассейнов рек (приводораздельной части/ нижнего течения) – в сочетании с другими Технологиями
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • снижение риска стихийных бедствий
  • адаптация к изменению климата / экстремальным погодным явлениям и их последствиям
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий
  • вода для ирригации
Землепользование

  • Пахотные угодья и плантации
    • Однолетние культуры: зерновые культуры - пшеница (яровая), корневые / клубнеплодные культуры - картофель, помидоры, редис, капусты
    • Древесные и кустарниковые культуры: косточковые плоды (персик, абрикос, вишня, слива и т. д.), орехи (Бразильский орех, фисташки, грецкие орехи, миндаль и т. д.)
    Число урожаев за год: 1
Водоснабжение
  • богарные земли
  • сочетание богарных и орошаемых земель
  • полное орошение

Цель, связанная с деградацией земель
  • предотвращение деградации земель
  • снижение деградации земель
  • восстановление/ реабилитация нарушенных земель
  • адаптация к деградации земель
  • не применимо
Тип деградации, на борьбу с которым направлена
  • водная эрозия почв - ВЭп: поверхностная эрозия/смыв верхних почвенных горизонтов
  • ветровая эрозия почв - Эп: утрата плодородного слоя почвы
  • ухудшение химических свойств почв - Хп: Снижение плодородия и уменьшение содержания органического вещества (вызванное не эрозией, а другими причинами)
  • ухудшение физических свойств почв - Фк: растрескивание и коркообразование, Фп: запечатывание почв
  • биологическая деградация - Бр: сокращение растительного покрова, Бк: сокращение количества биомассы
Категория УЗП
  • Управление орошением (включая водоснабжение и дренаж)
  • энергосберегающие технологии
Мероприятия УЗП
  • инженерные мероприятия - И11: Другие

Технический рисунок

Технические характеристики

Запуск и текущее обслуживание: мероприятия, необходимые ресурсы и затраты

Подсчет вложений и затрат
  • Подсчитанные затраты:
  • Денежные единицы, использованные для подсчета затрат: сомони
  • Обменный курс (к доллару США): 1 USD = 4.5 сомони
  • Средний размер дневного заработка для нанятых работников: 9.00
Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат
Материал, необходимый для создания данного спирального водяного насоса, является основным фактором, определяющим стоимость.
Мероприятия, необходимые для начала реализации
  1. Покраска колеса в белый цвет (Сроки/ повторяемость проведения: None)
  2. Создание металлического каркаса для фиксирования двух пустых цистерн воды, которые будут хранить откаченную насосом воду (если источник воды река, а не канал) (Сроки/ повторяемость проведения: None)
  3. Создание металлического каркаса для фиксирования двух пустых цистерн воды, которые будут хранить откаченную насосом воду (если источник воды река, а не канал) (Сроки/ повторяемость проведения: None)
  4. Покраска колеса в белый цвет (Сроки/ повторяемость проведения: None)
  5. Укладка в полиэтиленовую трубу (Сроки/ повторяемость проведения: None)
  6. Наладка внешней части каркаса, соединенного с осью, кронштейном, педалями (Сроки/ повторяемость проведения: None)
Стоимость вложений и затрат по запуску
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (сомони) Общая стоимость на единицу (сомони) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Укладка в полиэтиленовую трубу Человек/день 5,0 40,0 200,0
Оборудование
Электрод для сварки шт 80,0 0,375 30,0
Строительные материалы
Жестяные пластины шт 7,0 200,0 1400,0
Цепные крючки шт 8,0 3,0 24,0
Совок шт 1,0 25,0 25,0
Зажимы шт 60,0 0,7 42,0
Сетка (заборная) шт 1,0 135,0 135,0
Сталь м 32,0 8,375 268,0
Ось (трубка), 32 см м 1,0 50,0 50,0
Изолирующая втулка шт 2,0 35,0 70,0
Другие
Вращающиеся фитинги шт 1,0 200,0 200,0
Пластмассовая трубка м 50,0 13,0 650,0
Белая краска л 3,0 15,0 45,0
Общая стоимость запуска Технологии 3'139.0
Общие затраты на создание Технологии в долларах США 697.56
Текущее обслуживание
  1. Техническое обслуживание насоса (Сроки/ повторяемость проведения: каждый год)
Стоимость вложений и затрат по эксплуатации
Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу (сомони) Общая стоимость на единицу (сомони) % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда
Техническое обслуживание насоса Насос 1,0 45,0 45,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 45.0
Общие затраты на поддержание Технологии в долларах США 10.0

Природные условия

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Агроклиматическая зона
  • влажная
  • Умеренно-влажная
  • полузасушливая
  • засушливая
Дополнительные характеристики климата
Термический класс климата: умеренный
Склон
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Высота над уровнем моря
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Технология применяется в
  • в условиях выпуклого рельефа
  • в ситуациях вогнутого рельефа
  • не имеет значения
Мощность почв
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см)
  • грубый крупнозернистый/ лёгкий (песчаный)
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
  • тонкодисперсный/ тяжёлый (глинистый)
Содержание органического вещества в верхнем почвенном горизонте
  • высокое (> 3%)
  • среднее (1-3%)
  • низкое (< 1%)
Уровень грунтовых вод
  • на поверхности
  • < 5 м
  • 5-50 м
  • > 50 м
Доступность поверхностных вод
  • избыток
  • хорошая
  • средняя
  • недостаточны/ отсутствуют
Качество воды (без обработки)
  • питьевая вода хорошего качества
  • питьевая вода плохого качества (необходима обработка)
  • исключительно для сельскохозяйственного использования (орошение)
  • непригодная для использования
Качество воды относится к:
Является ли солёность воды проблемой?
  • Да
  • Нет

Повторяемость затопления
  • Да
  • Нет
Видовое разнообразие
  • высокое
  • средняя
  • низкое
Разнообразие местообитаний
  • высокое
  • средняя
  • низкое

Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Рыночная ориентация
  • натуральное хозяйство (самообеспечение)
  • смешанный (натуральный / коммерческий)
  • товарное/ рыночное хозяйство
Доходы из других источников
  • < 10% всех доходов
  • 10-50% всех доходов
  • > 50% всех доходов
Относительный уровень достатка
  • очень плохой
  • плохой
  • средний
  • обеспеченный
  • весьма обеспеченный
Уровень механизации
  • ручной труд
  • тягловая сила
  • механизировано/ есть автотранспорт
Осёдлый или кочевой
  • Осёдлый
  • Полукочевой
  • Кочевой
Индивидуальное или коллективное хозяйство
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
  • кооператив
  • использующее наемных работников (компания, государство)
Пол
  • женщины
  • мужчины
Возраст
  • дети
  • молодёжь
  • средний возраст
  • пожилой
Площадь, используемая домохозяйством
  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Масштаб
  • мелкое
  • среднего размера
  • крупное
Собственность на землю
  • государственная
  • частной компании
  • общинная/ поселковая
  • коллективная
  • индивидуальная, не оформленная в собственность
  • индивидуальная, оформленная в собственность
Права на землепользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Права на водовользование
  • неограниченное (неконтролируемое)
  • общинное (контролируемое)
  • аренда
  • индивидуальное
Доступ к базовым услугам и инфраструктуре
медицинское обслуживание

плохой
x
хорошая
образование

плохой
x
хорошая
технические консультации

плохой
x
хорошая
занятость (вне хозяйства)

плохой
x
хорошая
рынки

плохой
x
хорошая
электроснабжение

плохой
x
хорошая
транспорт и дорожная сеть

плохой
x
хорошая
водоснабжение и канализация

плохой
x
хорошая
финансовые услуги

плохой
x
хорошая

Влияние

Социально-экономическое воздействие
производство электроэнергии (например, гидро-, биотехнологии)
снизил.
x
увеличил.

доступность воды для скота
снизил.
x
увеличил.

доступность оросительных вод
снизил.
x
увеличил.

Социальное и культурное воздействие
Благосостояние людей
уменьшилось
x
увеличилось


Увеличилась площадь, которая может быть использована для выращивания нескольких различных культур

Экологическое воздействие
сбор воды/ водоудержание (поверхностный сток, роса, снег и т.д.)
снизил.
x
улучшил.

Влияние за пределами территории применения

Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с затратами на техническое обслуживание
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе
крайне отрицательно
x
очень позитивное

Спиральный насос был установлен в 2011 году, поэтому пока невозможно оценить долгосрочный эффект данной технологии.

Изменение климата

Постепенное изменение климата
среднегодовые температуры увеличилось

очень плохо
x
очень хорошо
Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)
местные ливневые дожди

очень плохо
x
очень хорошо
местные ураганы

очень плохо
x
очень хорошо
засухи

очень плохо
x
очень хорошо
регулярные наводнения (выход рек из берегов)

очень плохо
x
очень хорошо
Другие воздействия, связанные с изменением климата
сокращение вегетационного периода

очень плохо
x
очень хорошо

Внедрение и адаптация

Доля землепользователей (в процентах), применяющих Технологию
  • отдельные случаи/ эксперимент
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
Число домохозяйств и/или площадь применения
4 хозяйства
Была ли Технология УЗП модифицирована в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?
  • Да
  • Нет
К каким именно изменяющимся условиям среды?
  • изменения климата/ экстремальные погодные явления
  • изменяющиеся условия рынка
  • доступность рабочей силы (например, из-за миграции населения)

Заключительные положения и извлечённые уроки

Сильные стороны: по мнению землепользователей
  • Водяные насосы легко соорудить с использованием ручной силы

    Как можно сохранять устойчивость или усилить? Обеспечить легким справочным руководством с детальным описанием пошаговых работ, включая материалы и цены
  • Земля была непродуктивной, а сейчас у меня хороший урожай фруктов

    Как можно сохранять устойчивость или усилить? Тренинг по культивации фруктовых деревьев
Сильные стороны: по мнению составителя или ответственных специалистов
  • Спиральные водные насосы могут обеспечить водой до 30м высоты над уровнем реки благодаря системе сжатого воздуха в спиральных трубах
  • Увеличение объема орошаемой воды
  • Воздействие на производительность культур, и, таким образом, увеличение дохода дехкан пока не могут быть оценены, так как насосы были установлены в 2011
  • Насосы обеспечивают водой без необходимости в топливе или электричестве, что обычно очень важно для бедных сельских общин

    Как можно сохранять устойчивость или усилить? Распространение данной технологии среди сельских районов ГБАО
  • После установки, насосы не требуют дальнейших инвестиций
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению землепользователейвозможные пути преодоления
  • Замена некоторых частей после их изнашивания спустя несколько лет может быть дорогостоящей Покупка запасных частей заранее
Слабые стороны/ недостатки/ риски: по мнению составителя или ответственных специалистоввозможные пути преодоления
  • Достаточно высокое начальное финансирование Микро кредит может помочь в покрытии начальных расходов

Справочные материалы

Составитель
  • Julie Zähringer
Editors
Рецензент
  • Alexandra Gavilano
  • David Streiff
  • Joana Eichenberger
Продолжительность применения Технологии: 13 мая 2011 г.
Последнее обновление: 2 ноября 2021 г.
Ответственные специалисты
Полное описание в базе данных ВОКАТ
Связанные данные по УЗП
Документирование осуществлялось при участии
Организация Проект
Ключевые ссылки
  • Shariff, Jamil et. al. Spiral water pumps. An efficient, cheap and effective solution for up-land irrigation along canals, streams and rivers. CSIT 2011.: jamil.shariff@akdn.org, artur.khudonazarov@yahoo.com,
This work is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareaAlike 4.0 International