Specifics of the availability of water resources for agricultural water supply under changing climate conditions in the Ural River basin

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The importance of the study is determined by the need to increase water availability for the agroindustrial complex and rural population with the aim to create conditions for sustainable water use, protect water resources, and reduce ecological–economic risks in the territory of the Ural River basin, taking into account trends in climate changes. The specific features of natural and irrigation–economic factors in the formation of water resources in the territory of the transboundary basin of the Ural River (the Republic of Bashkortostan, Chelyabinsk and Orenburg regions) were analyzed and showed a steady rise of air temperature in the recent 30–130 years. Assessment of the current state of water bodies, the operation regimes of hydroengineering structures, and the ecological conditions of ameliorated lands in the area of 140 thousand ha revealed the deterioration of the technical conditions of amelioration systems due to physical wear and tear. Water balance in the drainage area of the transboundary basin of the Ural River under natural conditions and under irrigation, as well as specific features of agricultural water supply were analyzed. The types of ecological hazard are considered, which can cause economic risks at water use, including possible deficiency of water resources, groundwater level rise, land underflooding, secondary salinization, alkalinization, and diffuse pollution of water bodies. Relationships are given for calculating single-time risks, e.g., flooding with water from catastrophic floods, and permanent risks, such as secondary salinization, alkalinization, underflooding, etc. A relationship is proposed for integral estimation of the space and time development of ecological-economic risks. The studies aimed to reveal ecologically hazardous processes, associated with the use of water resources within the Russian part of the Ural River basin enabled formulating proposals for reducing risks and increasing the operation stability of amelioration and water management systems.

Full Text

Restricted Access

About the authors

S. D. Isaeva

Kostyakov Federal Research Center for Hydroengineering and Amelioration

Email: dedova@vniigim.ru
Russian Federation, Moscow, 127434

E. B. Dedova

Kostyakov Federal Research Center for Hydroengineering and Amelioration

Author for correspondence.
Email: dedova@vniigim.ru
Russian Federation, Moscow, 127434

References

  1. Адельмурзина И.Ф., Косолапов А.Е., Калиманов Т.А., Шефер Е.А., Ридель С.А. О возможности изменения современных режимов водохранилищ на реке Урал // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 2. С. 68–79.
  2. Безднина С.Я. Научные основы оценки качества воды для орошения. Рязань: Мещерский науч.-техн. центр, 2013. 171 с.
  3. Водный кодекс Российской Федерации (с изменениями на 1 мая 2022 года). Кодекс РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ.
  4. Государственный (национальный) доклад о состоянии и использовании земель в Республике Башкортостан в 2018 году. Уфа: Министерство природопользования и экологии Республики Башкортостан, 2019. 247 с.
  5. Данилов-Данильян В.И., Веницианов Е.В., Беляев С.Д. Некоторые проблемы снижения загрязнения водных объектов от диффузных источников // Вод. ресурсы. 2020. Т. 47. № 5. С. 493–502.
  6. Данилов-Данильян В.И., Катцов В.М., Порфирьев Б.Н. Экология и климат: где мы сейчас и где будем через два-три десятилетия. Ситуация в России // Вестн. РАН. 2023. Т. 93. № 11. С. 1032–1046.
  7. Дедова Э.Б. Зональная шкала оценки качества поливных вод Республики Калмыкия // Синергия. 2018. № 1. С. 88–95.
  8. Доклад о мелиоративном состоянии Российской Федерации в 2020 году. М.: Росинформагротех, 2022. 384 с.
  9. Доклад “О состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2020 году”. М.: Росводресурсы, НИА-Природа, 2022. 510 с.
  10. Дроздов О.А. Картографический метод в климатологии // Метеорология и гидрология. 1957. № 2. С. 44–48.
  11. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. М.: Росинформагротех, 2020. 23 с.
  12. Дубенок Н.Н., Ольгаренко Г.В. Перспективы восстановления мелиоративного комплекса Российской Федерации // Вестн. российской сельскохозяйственной науки. 2021. № 2. С. 56–59.
  13. Дубинина В.Г., Косолапов А.Е., Скачедуб Е.А., Коронкевич Н.И., Чебанов М.С. Методические подходы к экологическому нормированию безвозвратного изъятия речного стока (попуска) // Вод. хоз-во России. 2009. № 3. С. 26–60.
  14. Изменение Климата России [Электронный ресурс]. http://climatechange.su (дата обращения: 26.09.2022)
  15. Информационный портал ВНИИ “Радуга”. http://inform-raduga.ru
  16. Кац Д.М. Режим грунтовых вод в орошаемых районах и его регулирование. М.: Колос, 1963. 364 с.
  17. Кизяев Б.М., Исаева С.Д. Водообеспеченность Российской Федерации в условиях глобального потепления климата // Вестн. РАН. 2016. № 10. С. 909–914.
  18. Климентьев А.И. Почвенно-географическое районирование Оренбургской области // Вопросы степеведения. 2002. № 3. С. 83–94.
  19. Кононов В.М. Агроэкологическая оценка земель Оренбургской области и принципы формирования адаптивного земледелия. Автореф. дис. … доктор с.-х. наук. Уфа: Башкирский гос. Агроун-т, 2004. 52 с.
  20. Косолапов А.Е., Калиманов Т.А., Шефер Е.А., Ридель С.А. О возможности изменения современных режимов водохранилищ на реке Урал // Вод. хоз-во России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 2. С. 68–79. doi: 10.35567/19994508_2022_2_6
  21. Комиссаров А.В., Комиссаров М.А. Изменение свойств почв при лиманном орошении в степном Зауралье Республики Башкортостан // Плодородие. 2013. № 6. С. 47–50.
  22. Мелешко В.П., Катцов В.М., Говоркова В.А, Надежина Е.Д., Павлова Т.В., Спорышев П.В., Школьник И.М., Шнееров Б.Е. Ожидаемые изменения климата на территории Российской Федерации в XXI веке // Тр. ГГО им. А.И. Воейкова. 2014. № 575. C. 65–118.
  23. Методические рекомендации. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. РД 52.24.643-2002. Ростов-на-Дону: Росгидромет, 2002. 55 с.
  24. Методические рекомендации по оценке геоэкологических рисков при различных сценариях антропогенных воздействий на водные объекты / Под ред. Л.В. Кирейчевой. М.: ВНИИГиМ, 2019. 24 с.
  25. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: Росинформагротех, 2003. 240 с.
  26. Методы и технологии комплексной мелиорации и экосистемного водопользования / Под ред. Б.М. Кизяева. М.: ВНИИГиМ, 2006. 586 с.
  27. Наумова Т.В. Проблемы технического состояния оросительных систем и их решение при переходе на новый технологический уровень управления орошением // Гидротех. стр-во. 2022. № 1. С. 2–4.
  28. Национальный доклад “Глобальный климат и почвенный покров России: опустынивание и деградация земель, институциональные, инфраструктурные, технологические меры адаптации (сельское и лесное хозяйство)” / Под ред. Р.С.-Х. Эдельгериева. Т. 2. М.: Изд-во МБА, 2019. 476 с.
  29. Официальный интернет-портал Минсельхоза России. http://old.mcx.ru/documents/document/v7_show/14554.133.htm
  30. Полянин В.О. Концептуальные подходы к мониторингу диффузного загрязнения водных объектов // Вод. ресурсы. 2020. Т. 47. № 5. С. 603–612.
  31. Прохорова Н.Б., Косолапов А.Е. Современный водохозяйственный баланс реки Урал на территории Российской Федерации // Вод. хоз-во России. 2011. № 2. С. 4–20.
  32. Схема комплексного использования и охраны водных объектов бассейна реки Урал (Российская часть). Екатеринбург; Новочеркасск: РосНИИВХ, 2010. Утв. приказом Росводресурсов № 65. 01.04.2014.
  33. Сивохип Ж.Т. Анализ эколого-гидрологической специфики рансграничного бассейна р. Урал в связи с регулированием стока // Вестн. БГУ. Сер. География. Геоэкология. 2014. № 3.
  34. Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]. https://rosstat.gov.ru/territorialactivity.
  35. Фрумин И.Л., Драчук П.Э. Природно-сельскохозяйственное и экономическое районирование региона с учетом рыночных преобразований (на примере Челябинской области) // Вестн. ЮУрГУ. Сер. Экономика и менеджмент. 2015. Т. 9. № 1. С. 26–30.
  36. Шевченко В.А., Исаева С.Д., Дедова Э.Б. Новый этап развития мелиоративно-водохозяйственного комплекса Российской Федерации // Вестн. РАН. 2023. Т. 93. № 4. С. 355–361.
  37. Шевченко В.А., Исаева С.Д., Дедова Э.Б. Модель принятия решений в инновационных проектах развития сельскохозяйственного водопользования // Международ. сельскохозяйственный журн. 2022. Т. 65. № 2 (386). С. 124–128.
  38. Dedova E.B., Dedov A.A. Ecological paradigm for sustainable functioning of reclamation systems in arid territories // IOP Conf. Ser. Earth Environ. Scie. 2021. V. 867 (1). 012058. doi: 10.1088/1755-1315/867/1/012058
  39. Isaeva S.D., Dedova E.B. Principles of ensuring geosystem environmental sustainability under man-made impacts on water resources // IOP Conf. Seri. Earth Environ. Sci. 2021. V. 867 (1). 012038.
  40. Kiselev S., Romashkin R., Nelson G., Mason-D’Croz D., Palazzo A. Russia’s Food Security and Climate Change: Looking into the Future // Economics: The Open-Access, OpenAssessment E-J. 2013. V. 7. № 2013–39.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Dynamics of abnormal values ​​of average annual air temperature (a) and average annual precipitation (b) from the norm for the period 1966–2021, Akyar village, Republic of Bashkortostan.

Download (118KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Analysis of three-year moving average annual air temperature values ​​for the periods 1887–2021 in Orenburg (a), 1951–2021 in Akyar (b), 1948–2020 in Magnitogorsk (c).

Download (298KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».