INCREASING WATER SUPPLY OF IRRIGATED LANDS WITH THE USE OF VERTICAL DRAINAGE IN SOUTHERN KAZAKHSTAN

Authors

DOI:

https://doi.org/10.54668/2789-6323-2025-118-3-103-114

Keywords:

South Kazakhstan, Maktaaral district, irrigated agriculture, vertical drainage wells, water supply, melioration and operational periods

Abstract

The article is devoted to the issues of increasing water availability and land reclamation improvement of irrigated lands in Southern Kazakhstan through the use of vertical drainage. The effectiveness of applying the work regime in conditions of limited water resources and soil salinization is being considered. The article analyzes the main problems associated with the operation of vertical drainage systems, including the high mineralization of drainage waters and their negative impact on crops. Special attention is paid to methods of improving the quality of drainage water.

The scientific novelty of the work is to substantiate the ecological and reclamation modes of vertical drainage, which ensure optimal water flow rates in the root layer, contribute to the formation of effective soil salt recovery parameters, and maintain favorable groundwater levels. As a result, a high intensity of groundwater flow into the aeration zone is achieved, a reduction in irrigation standards, optimization of filtration characteristics, as well as the establishment of balanced moisture and salt exchange processes between the aeration zone and groundwater.

Based on the conducted research, recommendations are proposed for optimizing the operation of vertical drainage during the reclamation and operational periods to improve the environmental situation and increase yields in irrigated areas of the Makhtaaral district. The results can be successfully applied in the irrigated territories of the Aral-Syrdarya water basin of the Republic of Kazakhstan.

Author Biographies

Alexander Basmanov, LLP "Kazakh Scientific Research Institute of Water Economy"

Master of Agricultural Sciences, Senior Scientific Researcher, Department of "Land reclamation and ecology of irrigated territories"

Balzhan Amanbayeva, LLP "Kazakh Scientific Research Institute of Water Economy"

PhD, Senior Scientific Researcher, Department of "Land reclamation and ecology of irrigated territories"

Lyudmila Shagarova, Omsk Scientific Center of the Siberian Branch of the RAS (Institute of Radiophysics and Physical Electronics)

candidate of technical sciences, кандидат технических наук, член Росгидрогео

Yekaterina Shaydullina, LLP "Kazakh Scientific Research Institute of Water Economy"

Master of Technical Sciences, Scientific Researcher in the Department "Land reclamation and ecology of irrigated territories"

References

Оңласынов, Ж.Ә., Шагарова, Л.В. ГИС-оценка состояния Мактаральского массива орошения и возможность вторичного использования коллекторно-дренажных вод [Текст] / Ж.Ә. Оңласынов, Л.В. Шагарова // 3i: Intellect, Idea, Innovation – интеллект, идея, инновация. – 2022. – № 4. – С. 158–164. – DOI 10.52269/22266070_2022_4_158.

Отчеты о мелиоративном состоянии орошаемых земель Южно-Казахстанской области за 2015–2021 гг. [Текст] // РГУ «ЮКГГМЭ». – Шымкент, 2016–2022.

Рау, А.Г. Водораспределение на рисовых системах [Текст] / А.Г. Рау. – М.: Агропромиздат, 1988. – 86 с.

Вышпольский, Ф.Ф., Мухамеджанов, Х.В. Технология водосбережения и управления почвенно-мелиоративными процессами при орошении [Текст] / Ф.Ф. Вышпольский, Х.В. Мухамеджанов. – Тараз, 2005. – 162 с.

Круглов, Л.В. Режим работы скважин вертикального дренажа на рисовых системах [Текст] / Л.В. Круглов. – Пенза: ПГУАС, 2014. – 128 с.

Магай, С.Д. Методические рекомендации по обоснованию мелиоративных режимов и работы дренажных систем на орошаемых землях [Текст] / С.Д. Магай, К.Т. Райымбаев. – Тараз, 2001. – 21 с. – Одобрено и рекомендовано к изданию НАЦАИ (протокол № 1 от 22.02.2001 г.) и КазНИИВХ (протокол № 3 от 09.06.2000 г.).

Кисилев, М.В. Вертикальный дренаж и использование подземных вод на орошение в Бухарской области [Текст] / М.В. Кисилев // Сельское хозяйство Узбекистана. – 1982. – № 2. – С. 14–20.

Техническая эксплуатация дренажа на мелиоративных системах: научный обзор [Текст] / В.Н. Щедрин, А.С. Капустян, В.Д. Гостищев [и др.]. – Новочеркасск: ФГБНУ «РосНИИПМ», 2012. – 222 с.

Рекомендации по выбору режима работы дренажных систем, обеспечивающего управление мелиоративными процессами в почвогрунтах [Текст] / С.Д. Магай, Р.К. Бекбаев, Е.Д. Жапаркулова [и др.]. – Тараз: КазНИИВХ, 2014. – 23 с. – Утв. ТОО «КазНИИВХ», протокол № 5 от 05.08.2014 г.

Dzhaysambekova, R.A. Hydrochemical regime of groundwater and salt regime of soil in open horizontal drainage areas of Maktaaral district of Turkestan region [Text] / R.A. Dzhaysambekova, A.V. Basmanov // International scientific journal "Science and World". – 2020. – № 9 (85), Vol. I. – P. 42–46.

Корелис, Л.Л. Режим работы вертикального дренажа на территории северо-западной части Голодной степи [Текст] / Л.Л. Корелис // Инженерные мероприятия по борьбе с засолением орошаемых земель: сб. науч. ст. САНИИРИ. – Ташкент, 1973. – Вып. 139. – С. 80–91.

Ирригация Узбекистана. Т. 2: Современное состояние и перспективы развития ирригации в бассейне р. Сырдарьи [Текст]. – Ташкент: Фан, 1975. – 357 с.

Rakhimov, K. Importance of vertical drainage wells in irrigated fields [Text] / K. Rakhimov, M. Otakhonov, R. Sultonov // Proceedings of the International Conference on Thermal Engineering (ICTEA). – 2024. – Vol. 1, No. 1.

Джумабеков, А.А. Режим грунтовых вод на участках открытого горизонтального дренажа на Мактааральском массиве орошения [Текст] / А.А. Джумабеков, П.У. Буланбаева, А.Е. Серимбетов [и др.] // Вестн. науки Казах. агротехн. ун-та им. С. Сейфуллина. – 2020. – № 4(107). – С. 21–29.

Абиров, А. Управление солевым режимом почв при различных параметрах дренажа [Текст] / А. Абиров, У.А. Садикова, Л.Ф. Узакбаева // Вестн. мелиорат. науки. – 2021. – № 2. – С. 51–55.

Вышпольский, Ф.Ф. Обоснование параметров дренажа на засоленных или склонных к засолению землях [Текст] / Ф.Ф. Вышпольский // Научные исследования в области мелиорации и водного хозяйства: труды КазНИИВХ. – Тараз, 2000. – С. 50–75.

Магай, С.Д. Параметры дренирования орошаемых земель и определяющие факторы на юге Казахстана [Текст] / С.Д. Магай // Научные исследования в области мелиорации и водного хозяйства. – Тараз, 2000. – С. 161–171.

Sultonov, R.S.u. Energy efficient technology in vertical drainage system [Text] / R.S.u. Sultonov, K.T. Rakhimov, M.Y. Otakhanov, S.M.u. Melikuziev // Science and Innovative Development. – 2024. – Vol. 7, No. 6. – P. 92–103.

Tumlert, V.A. Influence of the hydrogeological mode of operation on the character of collating of the filter and the filter zone of seasonal wells [Text] / V.A. Tumlert, Zh.K. Kasymbekov, R.A. Dzhaisambekova, E.V. Tumlert, B.Sh. Amanbayeva // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical Sciences. – 2023. – Vol. 3, No. 459. – P. 295–304. – DOI: https://doi.org/10.32014/2023.2518-170X.314

Published

2025-10-01

How to Cite

Dzhaisambekova Р., Basmanov А., Amanbayeva Б., Shagarova Л., & Shaydullina Е. (2025). INCREASING WATER SUPPLY OF IRRIGATED LANDS WITH THE USE OF VERTICAL DRAINAGE IN SOUTHERN KAZAKHSTAN. Hydrometeorology and Ecology, (3), 103–114. https://doi.org/10.54668/2789-6323-2025-118-3-103-114

Issue

Section

ECOLOGY