СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ УПРАВЛЯЕМОЕ ПОПОЛНЕНИЕ ВОДОНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ (AgMAR) / АДАПТАЦИЯ К ПАВОДКАМ ДЛЯ КАЗАХСТАНА

Изменение климата влияет на водные ресурсы по всему миру, приводя к непредсказуемым погодным условиям и ставя под сомнение методы управления водными ресурсами. Длительные засухи, усиление штормов, уменьшение снежного покрова и изменение динамики стока осложняют обеспечение водной безопасности. В Казахстане попытки смягчить наводнения путем строительства плотин оказались неэффективными для успешного управления городскими ливневыми стоками. В данном исследовании рассматривается реализация сельскохозяйственного управляемого пополнения водоносных горизонтов (AgMAR) в Казахстане с использованием 3D-визуализации, созданной с помощью библиотеки PyVista, для моделирования почвенных слоев, динамики водных потоков и принципа MAR. Полученные результаты свидетельствуют о том, что AgMAR является перспективным решением для ирригации и управления водными ресурсами в сельской местности, обеспечивая такие преимущества, как стабилизация грунтовых вод, пополнение водоносного горизонта во время сезонных осадков, очистка подземных источников воды и повышение доступности пресной воды.

1. Sallwey Ja., Barquero F., Fichtner T., Catalin St. Planning MAR Schemes Using Physical Models: Comparison of Laboratory and Field Experiments. Applied Sciences, 2019, vol. 9, 3652. https://doi.org/10.3390/app9183652.

2. Bachand S. M., Hossner R., Bachand M.A. 2017 OFR demonstration site monitoring and analyses: Effects on soil hydrology and salinity, and potential implications on soil oxygen, 2019. URL: https://suscon.org/wp-content/ uploads/2019/05/Bachand-Associates-2017-OFR-Demo-Site-Monitoring-and-Analyses.pdf

3. Dahlke H.E., Brown A.G., Orloff S., Putnam D., O‘Geen T. Managed winter flooding of alfalfa recharges groundwater with minimal crop damage. California Agriculture, 2018, vol. 72, no. 1, pp. 1–75. https://doi.org/10.3733/ca.2018a0001.

4. Harter T., Dahlke H.E. Out of sight but not out of mind: California refocuses on groundwater. California Agriculture, 2014, vol. 68, no. 3, pp. 54–55. https://doi.org/10.3733/ca.v068n03p54.

5. Impact of Flood-MAR strategy in California, USA. URL: https://floodmar.org/

6. Page D., Vanderzalm J., Gonzalez D., Bennett J., Castellazzi P. Managed aquifer recharge for agriculture in Australia – History, success factors and future implementation. Agricultural Water Management, 2023, vol. 285, p. 108382. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108382.

7. Mumberg T., Ahrens L., Wanner Ph. Managed aquifer recharge as a potential pathway of contaminants of emerging concern into groundwater systems – A systematic review. Chemosphere, 2024, vol. 364, p. 143030. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.143030.

8. TERESA. Urban water management: German expertise for Kazakh cities, 2024. URL: https://www.teresa.inowas.com/

9. Google Earth platform. URL: https://earth.google.com/web.

10. Amanzholova R., Sarsekova D., Stefan C., Sagin J., King R., Timur E. TVET IT technologies support for the water resources, agro forest shelterbelts sustainability, 2024 IEEE 4th International Conference on Smart Information Systems and Technologies (SIST), Astana, Kazakhstan, 2024, pp. 239–244, https://doi.org/10.1109/SIST61555.2024.10629634.

11. Spain’s catastrophic floods by the numbers: At least 219 dead, 93 missing and billions in damage. URL: https://www.independent.co.uk/news/valencia-ap-spain-madrid-andalusia-b2643313.html.

12. Tracking seasonal floods in Kazakhstan over time. Kyzylagash region, 2010. URL: https://astanatimes.com/2024/04/tracing-kazakhstans-seasonal-floods-through-time/

13. Absametov M.K., Murtazin E.Zh, Kulagin V.V., Makyzhanova A., Ismagulova A.Zh. Infiltration and colmatation dynamics on physical models study by infiltration basins at artificial groundwater recharge. Water Conservation & Management, 2023, vol. 7, pp. 45–54. https://doi.org/10.26480/wcm.01.2023.45.54.

14. Sparovek Gerd, de Jong van Lier Qu., Marcinkonis S., Rogasik Ju., Schnug E. A simple model to predict river floods – A contribution to quantify the significance of soil infiltration rates. Landbauforschung Volkenrode, 2022, vol. 3, pp.187–195.

15. Köhne Jo., Júnior José, Köhne S., Tiemeyer B., Lennartz B., Kruse Je. Double ring and tension infiltrometer measurements of hydraulic conductivity and mobile soil regions. Pesquisa Agropecuária Tropical, 2011, vol. 41, pp. 336–347. https://doi.org/10.5216/pat.v41i3.11376.

16. Python. PyVista plugin. Full documentation. URL: https://docs.pyvista.org.