Система каскадных резервуаров ( сингальская : එල්ලංගාව , романизированная: ellaṅgāva ) — древняя ирригационная система, охватывающая остров Шри-Ланка . Это сеть из тысяч небольших ирригационных резервуаров ( сингальская : වැව , романизированная: wewa ), стекающих в большие резервуары, которые хранят дождевую воду и поверхностный сток для последующего использования. Они делают возможным сельское хозяйство в засушливой зоне, где периоды засухи и наводнений в противном случае затрудняют поддержание рисовых полей и скота . [1] [2]
Возникнув в 1-м тысячелетии до н. э., [3] [4] система была определена Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций как система сельскохозяйственного наследия мирового значения в 2017 году. [5] Централизованное бюрократическое управление крупномасштабными системами осуществлялось с 3-го по 13-й века. [2] Маломасштабные системы продолжали поддерживаться в хорошем состоянии вплоть до отмены принудительного труда после консолидации британцами контроля над островом. Усилия после обретения независимости по восстановлению резервуаров привели к восстановлению большей части системы, а также к добавлению и интеграции новых резервуаров. Резервуары занимают в общей сложности 2,7% площади поверхности страны и оказывают значительное влияние на экологию острова. [6]
Водосборный участок в системе на сингальском языке называется wewa ( වැව ) , и этот термин переводится на английский язык как «резервуар». [7]
Эти резервуары соединены в ряд, называемый каскадом, так что эфемерный поток воды может быть использован, сохранен для будущего использования или передан в другое место. [7] Родной термин для каскада на сингальском языке — ellaṅgāva , который является составным словом, объединяющим ellaṁ («висящий») и gāva («рядом друг с другом»). [8]
Система каскада резервуаров в основном расположена в полузасушливой северо-центральной части острова, которая испытывает экваториальную жару, ограниченное количество пресной воды и нерегулярные осадки. [9] Муссонный цикл в регионе, в сочетании с низким удержанием воды в почвах региона, приводит к минимальной емкости хранения грунтовых вод, высокой скорости испарения и низкому или изменчивому количеству осадков, [1] что означает, что «в этом регионе с твердыми породами... никакое стабильное человеческое поселение не было бы возможно без обращения к хранению поверхностной воды в небольших резервуарах». [10] Гранит и чарнокит залегают в этой области, уменьшая проницаемость. [11] «Волнистая топография» сухой зоны острова также подходит для строительства прудов или водохранилищ, при этом небольшие плотины могут создавать большие водохранилища. [1]
В целом, на Шри-Ланке имеется 80 крупных плотин и 18 000 сохранившихся резервуаров. [12] От 10 000 до 14 000 резервуаров активно используются в качестве источников орошения; большинство из них удерживают воду в северо-центральной низменной засушливой зоне. [13] [11] Общая площадь поверхности всех водохранилищ на Шри-Ланке в 1988 году оценивалась в 175 774 гектара (1 758 км 2 ), что составляет 2,7% от площади страны. Из них 39 000 гектаров [a] соответствуют всего 44 крупным древним водохранилищам. [6]
В то время как сельское хозяйство Плодородного полумесяца возникло из накопленной воды в низинной почве, а сельское хозяйство Древнего Египта зависело от удерживаемых паводковых вод реки Нил , древние жители Шри-Ланки использовали цепочку систем водохранилищ в качестве источника воды. Шри-Ланку называли « гидравлической цивилизацией ». [14] [15] Похожие древние проекты по гидротехнике в тропическом и субтропическом климате включают кяризы Ирана, оазисы на Ближнем Востоке и в Северной Африке и плотину Гургандж на Амударье . [12]
Исследователи предполагают, что эволюция каскада резервуаров началась с неорошаемого земледелия, а затем стала все более сложной, начиная с отвода ручьев, затем постоянных рек, за которым последовал скачок вперед со строительством водосбросов , плотин и, в конечном счете, шлюзов , затем строительством водохранилищ, пока, на пике развития, древние шри-ланкийцы не смогли успешно перекрывать плотины непересыхающих рек и использовать воду по своему усмотрению. [12] Историческое использование системы каскада резервуаров включало человеческие потребности (питьевая вода, санитария, производство продуктов питания), обогащение экосистемы, городское развитие, установление административных границ («водные кордоны») и смягчение последствий стихийных бедствий. [11]
Резервуары для сбора дождевой воды строились на острове еще в 300 г. до н. э. — есть утверждения, что Сорабора Вева в Махиянгане была построена духами якшей до постулируемой теории индоарийской миграции на остров [12] — и, по оценкам, за всю историю Шри-Ланки было построено в общей сложности 30 000 резервуаров. [1] [12]
Существование того, что сейчас называется каскадной системой водохранилищ, зафиксировано в «Дипавамсе» и двух хрониках «Махавамсы» , в которых описываются водоемы, пруды, водопои, плотины, каналы, гранты на финансирование орошения, доходы от орошения, налоги на орошение и законы об орошении. [16]
По оценкам, в период с 300 по 1300 гг. н. э. в эпоху королевства Анурадхапура (437–845 гг. н. э.) и королевства Полоннарува (846–1302 гг. н. э.) было построено около 15 000 резервуаров. [13] Предполагается, что инженеры-ирригаторы Шри-Ланки того периода были вызваны или наняты другими королевствами за их опыт. [12]
В IX веке бюрократия, ответственная за организацию ирригационной системы, включала комитет, известный как Двенадцать Великих Водохранилищ. [17]
Наиболее известными сохранившимися образцами ирригационной инфраструктуры, используемой элитой Шри-Ланки, являются водохранилище дождевой воды Абхайавапи в Анурадхапуре, построенное Пандукабхаей (437–366 гг. до н. э.) и крепость «львиная скала» Сигирия , объект Всемирного наследия ЮНЕСКО . Единственным возможным источником воды в Сигирии (которая находится на высоте 360 метров над равниной) является дождевая вода, которая искусно управлялась через сеть бассейнов, подземных каналов и стоков. [18]
Другие исторические достопримечательности водного строительства Шри-Ланки включают львиный пруд Михинтале , каменный лотосовый пруд Полоннарувы и архитектуру Кумара Покуны, королевские бани Паракрамабаху Великого . [19]
Пусть ни одна капля воды, падающая на землю в виде дождя, не достигнет моря, не будучи предварительно использована человеком.
- Паракрамабаху I (~ 1123–1186), Королевство Полоннарува.
Тысячи скромных резервуаров с гиперлокальными водосборными площадями были построены в то же время, что и «более крупная и впечатляющая сеть ирригационных систем, которые [контролировались и направлялись] королями и другими высшими эшелонами ирригационной бюрократии». [10] Обширная инфраструктура каскада резервуаров включала местные и региональные буддийские монастыри, предоставляя им собственный доступ к орошению и связанные с этим доходы. [20] В современной Шри-Ланке «буддийские монахи любой деревни… часто консультируются по вопросам управления водными ресурсами и проводят агрокультурные праздники». [21]
В конце концов, система каскада резервуаров вступила в период упадка и частичного отказа. Техническое обслуживание системы между 1200-ми и 1700-ми годами н. э., считающимися «темными веками цивилизации резервуаров», плохо изучено. [22] [8] Об этом периоде известно очень мало, поскольку исторические записи скудны, но система труда Раджакария могла быть задействована. Голландские колониальные администраторы (1640–1796 н. э.) в основном занимались возделыванием прибрежных районов и прибыльных культур, таких как корица , и, похоже, игнорировали внутренние системы каскадов резервуаров. Во время британского колониального периода система Раджакария была отменена, и система каскадов резервуаров, по-видимому, пострадала в результате. [22]
В конце 1800-х годов н. э. была предпринята попытка восстановить и реорганизовать сохранившиеся остатки системы каскада резервуаров; шлюзы для воды были заменены на нескольких сотнях резервуаров, и были начаты проекты по восстановлению более крупных элементов, включая канал Йодха Эла , резервуар Кала Вева , резервуар Кантале , резервуар Гиганта и Миннерия -Элахара. [22] Британские записи также рассказывают о том, что управляющие ирригационными системами в деревнях создавали шлюзы из полых стволов деревьев или глиняных горшков, превращенных в трубы. [3]
Департамент сельскохозяйственных услуг Шри-Ланки курирует группы по управлению орошением, называемые фермерскими организациями, с 1979 года. [23] Текущий план управления водными ресурсами Шри-Ланки направлен на сохранение экосистемы и культурных преимуществ системы, при этом вкладывая крупные инвестиции в системы питьевой воды, очистные сооружения и инфраструктуру коммерческого и промышленного водоснабжения. [24] В дополнение к системе каскада резервуаров, на острове с середины 20-го века используется поверхностное орошение . [21] Один источник сообщает, что «резервуары в значительной степени нетронуты с 1970-х годов с развитием крупных ирригационных и гидроэнергетических схем». [25]
Похожие исторические каскадные системы резервуаров можно найти в штате Тамилнад на юге Индии и в штате Западная Бенгалия на востоке Индии. [9]
Деревенские резервуары и каскады «натурализуются» и обычно строятся из проницаемых природных материалов, а не бетонируются на месте. [21] Резервуары могут быть любого размера: от небольших весенних бассейнов до огромных непересыхающих озер «площадью в тысячи гектаров». [26]
Эти резервуары соединены в ряд, «каскад» или ellaṅgāva , так что эфемерный поток воды может быть использован, сохранен для будущего использования или передан в другое место. [7] [3] Вода течет через каналы и водосбросы в пределах небольшой или средней по размеру водосборной площади (называемой kiul ela [3] и имеющей размер от 13 до 26 км 2 , при среднем размере 20 км 2 . [21] ).
Каскадная сеть черпает воду из различных водохранилищ или подает ее в них: pahala wewa (деревенский водоем), kulu wewa (лесные водоемы), pin wewa (храмовые водоемы), olagam wewa (дополнительные водоемы), ilaha wewa (резервуары для хранения) и т. д. [11] [3] Водоемы обрамлены земляными насыпями (или дамбами), называемыми wekandas , со встроенными водными затворами, называемыми kuto sorowwas , horowwas (шлюз) или bisokotuwas (клапанная яма), которые выпускают воду в систему каналов. [27] [28] Объем или пространство воды в водохранилище называется diyagiluma ; «сухое озеро», «луг» или парковая зона, которые каскад потенциально заполняет водой, называется wew pitiya. Деревенский скот собирается в wew pitiya в сухой сезон. [3] Каналы горных ручьев называются дийя пара , дренажный канал, выходящий из деревенского водоема и рисового поля, называется кивул эла . [21]
Верхний край резервуара обычно засажен защитной линией деревьев, называемой gasgommana , и тростниковым зарослем для фильтрации, называемым perahana ; [3] нижний край засажен биоразнообразной «перехватывающей» растительностью, называемой kattakaduwa , предназначенной для использования в качестве ловушки для биологической очистки от солей и других загрязняющих веществ . [27] Gosgommana может быть засажен местными видами, включая Bassia longifolia , Terminalia arjuna , Crateva adansonii и Diosoyros malabarica . [3] Травы и лекарственные растения выращиваются в верхней части системы таулла , а овощи часто выращиваются на насыпных барьерах, которые разделяют рисовые поля. [12]
Некоторые элементы системы, расположенные выше по течению, были спроектированы для улавливания осадка , который в конечном итоге может заблокировать каналы, в то время как другие «лесные резервуары» выше по течению служат водопоями, чтобы не допустить диких животных к водоснабжению человека. Другие элементы резервуаров спроектированы для подпитки водоносного слоя. [29] Исследования подобных каскадных систем резервуаров в Индии показали, что они увеличивают подпитку скважин на 40 процентов и уменьшают поверхностный сток на 75 процентов. [9]
Каскадную сеть можно рассматривать как интегрированную, управляемую человеком экосистему, «где водные и земельные ресурсы организованы в микроводосборах ландшафта засушливой зоны, обеспечивая основные потребности людей, флоры и фауны через воду, почву, воздух и растительность» [11] .
Система остается важной частью современной ирригационной сети Шри-Ланки и поддерживает большую часть сельского хозяйства в стране. Сохраненная вода в основном используется для выращивания на рисовых полях азиатского риса ( Oryza sativa ). [1] Рисовые поля называются wela ; поля, ближайшие к водным воротам, называются purara wela [27] или purana vela [ 3] в зависимости от транслитерации (что означает старые поля). Purara wela изначально были коммунальными. Поля, расположенные дальше, называются akkara wela (поле акра) и часто разрабатывались в период европейской колонизации, находятся в частной собственности и имеют менее благоприятное водоснабжение. [27]
Фермеры рисовых полей Шри-Ланки изначально выращивали традиционные сорта риса, такие как Сувандал, но теперь в основном перешли на сорта риса Зеленой революции . [ необходима цитата ]
В настоящее время используется более 7500 резервуаров [b] размером с деревню , а также множество других водохранилищ, которые либо больше, либо больше не используются по назначению. [10]
Местные жители координируют водопользование через фермерские организации и «назначают человека, называемого Джала Палака [контролер по воде], который должен сбрасывать воду в соответствии с требованиями фермеров и бытовых потребителей. Обычно контролер по воде сохраняет часть воды в баке для бытовых целей». [14]
Методы управления водными ресурсами в деревнях различаются и зависят от социальной структуры сообщества и «местно развитых» систем. [2]
Исторические деревенские водоемы имели строгие правила, касающиеся использования различных водоемов в каскадной системе водоемов, с выделенными зонами для купания, уборки, поения животных, стирки и т. д. [8] Во многих районах система деревенских водоемов обеспечивает питьевую воду за счет пополнения запасов воды из скважин; наличие небольшого или среднего размера водоема повышает уровень грунтовых вод в непосредственной близости. [21] [9] Фермеры извлекают выгоду из этого, выкапывая ряд скважин рядом с корпусом водоема, которые они используют для извлечения воды для питья и мытья. [21]
На более крупных водоемах вдоль берега могут быть построены здания или хижины, и их можно использовать для пресноводной рыбалки, охоты или браконьерства, а также для сбора цветов лотоса , в дополнение к типичным сельскохозяйственным и пастбищным целям. [26]
Агентства по развитию надеются, что возрождение системы может как смягчить некоторые негативные последствия изменения климата, так и восстановить часть благопристойности, утраченной в результате гражданской войны на Шри-Ланке , хотя система (которая возникла в золотой век сингальской культуры ) может быть менее ностальгической для соседей тамильской этнической группы или мусульманской веры. [31]
В некоторых районах Шри-Ланки отмечаются эпидемические показатели хронической болезни почек неизвестной этиологии (ХБПНЭ). [29] Загрязнение грунтовых вод химическими сельскохозяйственными стоками является предполагаемым фактором; мужчины более склонны к развитию этого заболевания, чем женщины. [29]
Уровень заболеваемости почек самый высокий в районах, где используется вода, взятая из реки Махавели . [32]
Преимущества каскадной системы резервуаров включают создание более прохладного микроклимата , который служит средой обитания для диких животных, поощрение биоразнообразия за счет создания множества экологических ниш и экотонов , а также создание условий для «уникальной децентрализованной социальной системы в Шри-Ланке, где фермеры занимают наивысшее социальное положение». [1]
Резервуары и соединительные каналы используются в качестве источников воды и среды обитания как домашнего скота, так и местных диких животных, включая шри-ланкийских слонов . [33] [26]
Исследование биоразнообразия только одной каскадной системы резервуаров в бассейне реки Малвату Оя показало, что она поддерживает существование около 400 видов растений и животных. [4]
Местные системы каскадов резервуаров сохранялись и стабилизировали местные сообщества даже тогда, когда смена режимов на национальном уровне привела к упадку «крупномасштабных централизованно управляемых» систем каскадов резервуаров. [34]
Фермеры, у которых спрашивали об их отношении к системе каскадных резервуаров, ссылались на принцип буддизма Тхеравады Пратитьясамутпада , предполагая, что «концепция множественности причин напрямую лежит в основе подхода, основанного на взаимосвязанных экосистемах, который фермеры системы каскадных резервуаров применяют к воде». [21]
Активное восстановление каскадной системы резервуаров до исторических стандартов можно наблюдать в Алистане на 112-километровом посту на дороге А9 . [8]