ӘӨЖ: 627.142(282.255.2):(262.83)
Қол жазба құқында
ҚАРЛЫХАНОВА ӘЛИЯ ӘДІЛХАНҚЫЗЫ
СЫРДАРИЯ АРНАСЫН РЕТТЕУ ЖӘНЕ СОЛТҮСТІК АРАЛ ТЕҢІЗІН САҚТАУ ЖОЛДАРЫ
6М080500- «Су ресурстары және суды қолдану» мамандығы бойынша ауылшаруашылық ғылымдарының магистрі академиялық
дәрежесін алу үшін дайындалған
Реферат
Қазақстан Республикасы
Қызылорда, 2013 ж
Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда Мемлекеттік Университетінің Политехникалық институтының «Су шаруашылығы және жерге орналастыру» кафедрасында орындалған.
Ғылыми жетекшісі: техника ғылымдарының
кандидаты Қ.И. Ақылбаев
Ресми оппоненті: техника ғылымдарының
кандидаты А.Т.Базарбаев
|
|
|
|
Қорғау 2013 жылдың « » « » сағат « » Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде өтеді (Мекен-жайы: 120014, Қызылорда қаласы, Абай даңғылы 66, Политехникалық институты, №5 оқу ғимараты, аудитория « »).
Диссертациямен Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің кітапханасында танысуға болады.
Кіріспе
Жұмыстың құрылымы және көлемі:
Диссертация кіріспеден, үш бөлімнен, қорытындыдан, 65 пайдаланылған әдебиеттерден тұрады. Диссертацияның жалпы көлемі компьютерде терілген 86 беттен тұрады.
Тақырыптың өзектілігі: Сырдария өзенінің су шаруашылық мәселелерінің негізгі проблемасы ағын суларының деңгейінің төмендеуі және өзен арнасының су жіберу қабілетінің азаюы. Егер ХХ ғасырдың ортасына дейін табиғи режимде өзен арнасымен гидрологиялық фазаға байланысты 500 м3/с-тан 3500 м3/с су ағыны өткен болса, ал қазіргі таңда 1500 м3/с-тан аспайды, ал кей уақыттарда одан да төмен болып келеді.
Су ағынының төмендеуі және арнаның су жіберу қабілетінің азаюы бірте-бірте табиғи және техногендік процестердің бірқатар фактілерінің нәтижелерінен пайда болды. Сол факторлердің біреуі - Тоқтағұл су қоймасы толық көлемі 19 км3-ден тұратын ең үлкен көпжылдық аумағының қайта реттеліп, жұмыс режимінің өзгерілуіне байланысты. Егер Тоқтағұл су қоймасын күзгі-қысқы мерзімде «иррагациялық» режимде аздап су мөлшері жіберілсе, ал қазіргі кезде ол энергетикалық режимде іске асырылып, бұрынғы 40-50% -ға қарсы жылғы ағынның күзгі және қысқы жіберілудің 60-70%-на дейін көтерілуге әкеліп соқты. Бұл аздаған көбею су тасқынынан сақтанудың басты себебi болып келеді, өйткенi қысқы жоғарыланған тарқау, шағын уақыт кезең ағымында өтедi және бұл кезеңде мұз қату қалыптасып, сең жүре бастайды.
Келешекте өзекті және аймақтың экологиялық сауығуы үшiн маңызды болып негiзiнен Шардара су қоймасынан төмен орналасқан Сырдария өзенiнiң су ресурстарын реттеу және басқару, гидротехникалық түйiндердiң арасындағы өзеннің өткiзгiштiк қабiлетін қалпына келтiруi болып табылады.
Себебі бұл мәселелер қазіргі таңда басты орын алып отыр, өйткенi iс жүзiнде 1-шi САРСАТС және 2-шi САРСАТС бойынша жобалық шешiмдердің тиiмдiлiктерін күшейте алатын өзара келiсiлген және байланыстырылған су ресурстарын басқару режимдерi өңделмеген. Жобаның өңделген шеңберiнде 1-шi САРСАТС жобаласы мен 2-шi САРАСАТС жобасының техникалық - технологиялық шешiмдері бiр жағынан гидротехникалық құрылымдардың көмегімен су ресурстарын басқаруды жақсартуға бағытталған болса да, әр түрлi кезеңдегі сулы және өзен ағын реттеу жағдайында, өзен ағыстын реттеу мәселелерін және арнаның өткiзгiш қабiлетінің жоғарылауын толық шеше алмайды. Өзеннiң төменгi ағысында орын алған соңғы факторлар, жоғарғы жақта орналасқан су қоймаларының энергетикалық режимде жұмыс iстеу жағдайларында жиi пайда болады және Коксарай су реттегішін пайдалануға беру үшін үлкен маңызы бар.
Осыған орай, жұмыста су ресурстарын ұтымды басқару, өзен арнасын реттеу және Кіші Аралға дейiнгі Шардара су қоймасынан төмен орналасқан өзеннің су өткізгіштік қабілетін арттыру мәселелері қарастырылып отыр. Арал теңiзiнiң Қазақстандық бөлiгiмен қоса арнаның өткiзгiштiк қабiлетінің жоғарылату мәселелерін шешуге бағытталған шұғыл және перспективты инженерлiк-техникалық және табиғатты қорғау шараларының өңделуі қаралады.
Арал теңiзiнiң мәселесi үлкен теңiздiң теңіз деңгейiнiң жалғасымен байланысты одан әрі шиеленіседі. 1988 жылы теңіз екiге бөлiніп, Үлкен Арал және Кіші Арал пайда болды. Берг бұғазы бұл су тағандарының арасын жалғастыратын буын болды. Осы уақыттан бастап оларда көлемі, деңгейі, минерализациясы, биоценозы және тағы басқалары бойынша әр түрлi сулы-экологиялық режимдер құрастырылды. Және де Үлкен Аралдың деңгейi келесi себептермен тез қарқында төмендетілді. Бiрiншiден, Үлкен Аралға деген Амудария өзенінің ағыны анағұрлым азайды, және де, екіншіден, Үлкен Аралдағы таяз судың ауданы, терең су бөлігіне қарағанда едәуір үлкен, соның салдарынан булану бөлігінің көбеюіне және әр түрлі деңгейге әкеліп соқтырды. Бұл сутағандардың арасындағы құлама деңгейлерінің нәтижесiнде, Бергтiң бұрынғы бұғазының астынан судың Үлкен Аралға қайтуы басталалған, соның салдарынан Кіші Аралдың құрғауын қарқындатуға әкелетiн ағыс пайда болды .
Осыған байланысты Көкарал түбегінің ауданында бұл су тағандарды бөгеттiң көмегiмен екіге бөліп және экологиялық қолайлы белгiде Кіші Аралдың деңгейiн Сырдария өзенінің бар су ресурстарына сүйене отырып қалпына келтіру қажеттілігі туындады. Абсолюттiк мәннiң 46 м. дейiн судың деңгейiнiң белгiлерiнiң әр түрлi нұсқалары ұсынылып және ең оңтайлы техникалық-экономикалық көзқарас жағынан абсолюттiк мәннiң 42 м. абс. деңгейіндегі белгі қабылданды. Кіші Аралдың экожүйесін қалпына келтiруге жағдай жасауын тудыратын су деңгейінің белгiлерін негіздеу және қабылдау мүмкін болмады, өйткенi ғылыми көзқарастан мәселенің шешiлуі сондай күрделi болып көрiнедi, сонымен қатар кешендi ғылыми зерттеудi жүргiзуді талап етедi.
Сондықтан аймақтың экологиялық сауығуы үшiн негiзiнен маңызды және өзекті мәселе Сырдарияның төменгi ағысындағы гидрологиялық режiмін реттеу және басқару, гидротехникалық түйiндердiң арасындағы өзеннің өткiзгiштiк қабiлетін қалпына келтiруi болып табылады.
Бұдан шығатын қорытынды, жұмыста шұғыл және перспективалы түрде экологиялық, су шаруашылық мәселелері өзеннiң төменгі ағысы жанында гидрологиялық режiмді ұтымды басқару мәселелерін шешуге бағытталған, әр түрлi сулы жағдайда су ағынын реттеу және Сырдария өзенінің Шардара су қоймасынан Кіші Аралға дейiнгі гидротехникалық түйiндердiң арасындағы арнаның өткiзгiштiк қабiлетін жоғарлататын іс- шаралар қаралады.
Тақырыптың зерттелу деңгейі. Сырдария арнасын реттеу, Солтүстік Арал теңізін сақтау мәселесін зеттеуге шетел және отандық ғалымдардың көптеген ғылыми және арнайы еңбектері арналған, соның ішінде атап айтар болсақ, Қарлыханов О.Қ., Балгерей М.А., Ибраев Т.Т., Баджанов Б.М., Духовный В.А., Тауипбаев С.Т., Мустафаев Ж.С., Машуков П.М., Ибатуллин С.Р., Кеншимов А.К., Вагапов Р.И., Алтунин С.Т., Сатенбаев Е.Н., Мусин Ж.А., Аяпбергенов А.А., Баджанов Б.М., Магай А.А., Бакбергенов Н., Рябцев А.Д., Қарлыханов А.Қ., Омаров К., Сейдуалиев М.А., Бурлибаев М.Ж., Достай Ж.Д., Турсунов А.А., Потапов М.В., Лелявский Н.С., Ларионова Л.В., Мартинкус А.Т., Новикова Н.М., Миклин Филипп, Резниченко Г.И., Мирзаев С.Ш., Рачинский А.А., Мухамеджанов М.В., Котляков В.М., Тимощук Л.А., Хачатурьян В.Х., Айдаров И.П. және т.б. ғалымдар айналысқан.
Бірақ, зертелініп жатқан мәселе бойынша қазіргі күнге дейін белгілі көлемде ғылыми жетістіктер мен еңбектер жинақталғанымен, САРСАТС жобасы әлі де жеткілікті дәрежеде зерттелмегенін атап өтуіміз қажет.
Зерттеу мақсаты. Сырдария өзенінің төменгі ағысындағы гидрологиялық режимді және арналық процестерді зерттеу.
Зерттеулердің негізгі мәселелері. Диссертациялық жұмыстың мақсаты – Сырдария өзенiнің төменгi ағысындағы су шарушылық шараларды келесiдей мәселелерді шешу арқылы әзiрлеу:
- Сырдария өзенінің төменгi ағысының гидрологиялық сипаттамаларын, Шардара су қоймасынан төмен орналасқан аймақтағы шаруашылық қызметтің дамуы бойынша олардың өзгеру дәрежесін зерттеу.
- қазiргi су шарушылық және өзеннiң төменгi ағысындағы экологиялық жағдайды талдау және жалпылау, 1-шi және 2-шi САРСАТС жобалары бойынша өткiзiлетiн су шарушылық шаралардың тиiмдiлігін бағалау ;
- экологиялық және тұрмыстық жағдайларға байланысты су тасқынының және су азаюының себеп-салдарын анықтау;
- Шардара су қоймасынан төмен орналасқан өзен арнасының өткiзгiштiк қабiлетінің төмендеуінің себебтерін анықтау;
- Шардара су қоймасынан төмен орналасқан гидрологиялық режiмді басқару үшiн сутағандарды пайдаланудың интегралдық режимiн қарастыру.
Зерттеулердiң объектісі. Табиғи зерттеулердiң объектiлерi болып табылатындар: Сырдария өзенi, Шардара су қоймасынан Арал теңiзiне дейiн.
Зерттеу әдістері: Жұмыста теориялық талдау әдістері, баяндау, салыстыру, сараптау, модельдеу, жинақтау, жүйелеу, талдау, қорыту, бақылау әдістері қолданылды.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы мыналармен тұжырымдалады:
- жасанды су тасқыны мен таяздықтың, экологиялық-тұрмыстық шаруашылық жүйелерінің су тапшылығының пайда болуының заңдылықтары туралы жаратылыстану-ғылыми ұсыныстарын жетiлдiруде;
- қыс мезгілінде және су тасқыны кезеңінде өзеннiң төменгi ағысында су жинақтайтын сутағандарды пайдаланудың бiрлескен режимiн әзiрлеу;
- өзеннің ұзындығы бойымен судың қысқы шығындарын, сонымен бiрге сирек қайталанғыш су тасқынын қауiпсiз өткізу ұсыныстарын жасау.
Зерттеудің тақырып бойынша апробациялық нәтижелері: Ғылыми жұмыстың мазмұны мен нәтижесі казахстандық, халықаралық конференциялар мен семинарларды талқыланды. Зерттеудің нәтижелері елдерінде өткен интернет конференцияларында талқыға түсіп қатысушылардың қызығушылығын тудырды.
Жұмыстың практикалық мәндiлiгi. Ол көлдер жүйесін, ескі арналарды және жергілікті ойпаттарды пайдалана отырып және Шардара су қоймасы мен Көксарай қарсы реттегішін толтыру мен ағызудың жаз-қыс мезгіліндегі әртүрлі режимдері арқыылы өзеннің төменгі ағысына су жіберу сұлбасы негізінде арнаның өткізгіштік қабілетін көтеру болып табылады.
Қорғауға шығарылатын ахуалдар:
- өзеннің гидрологиялық режiмнiң өзгеру жағдайындағы Шардара су қоймасы және Көксарай су реттегішінің жұмыс режимi.
Автордың жеке ат салысуы Сырдария өзені ағымының, оның табиғи және жасанды режимдерін ескере отырып, гидрологиялық сипаттамасын жалпылауымен және Шардара су қоймасы, сондай-ақ Көксарай су реттегішінің режимін бірлескен әрекеттің негізделуімен тұжырымдалады.
Зерттеулер нәтижелерінің дұрыстығы. Қорытындылар және ахуалдар аналитикалық күйде, есетеу және тәжiрибе жүргізу жолымен тексерілген. Гидрологиялық режiммен ұсынылған басқару әдіс-тәсiлдерi және теориялық зерттеулердi талдаудың негiзiнде, эксперименталдi мәлiметтер алынған.
Жұмыстың жариялануы. Зерттеу нәтижелері бойынша 2 мақала жарияланды.
Жұмыстың сыннан өтуі. «Современное состояние бассейна Аральского моря и задачи регионального сотрудничества» тақырыбында ТОО Уралнаучкнига мақала жіберілді, e-mail: info@rusnauka.com. Современный научный вестник журналына «Сырдария арнасын реттеу және Солтүстік Арал теңізін сақтау» тақырыбында Ақмешіт гуманитарлық-техникалық институт хабаршысы санды жинағына мақала жариялануға жіберілді.
Жұмыстың негізгі мазмұны
Кіріспе бөлімінде тақырыптың таңдалуы, оның көкейкестілігі негізделіп, зерттеу проблемасы, мақсат-міндеттері, объектісі, пәні анықталған, болжам ұсынылып, қолданылатын әдістер мен зерттеу кезеңдері сипатталған; зерттеу жұмысының ғылыми жаңалығы, теориялық және практикалық мәнділігі ашылған, қорғауға ұсынылатын қағидалар, нәтижелердің дәлдігі мен негізділігі ашып көрсетілген.
Бірінші бөлімде Сырдария өзенінің алабындағы жалпы климаттық, гидрологиялық және экологиялық сипаттамалары талданды. Климаттың өзгеруіне қатысты су ағынының төмендеу үрдісінің тұрақтылығы анықталды. Сонымен қатар Шардара су қоймасы, Көксарай су реттегіші жөнінде баяндалады.
Сонымен қатар 1910 жылдан бақыланатын өзеннің гидрологиялық режиміне талдау жүргiзілген.
Нарынның бастауынан аяғына дейiн Сырдария өзенінің ұзындығы 3019 км-ді құрайды, орташа көпжылдық көлемі 37, 2 км3-ге тең.
Сырдария өзені бассейнінің су ресурстары Нарын, Қарадария, Ферган алқабы өзендерінің, Шыршық, Ахангаран, Келес, Арыс ағыстарынан қалыптасады.
Орташа көпжылдық Нарын өзенінің өтiмі Үшқорған станциясы жанында 427 м3/с-ке тең , Кампырават станциясы жармаcындағы Қарадария өзенінің өтімі – 122 м3/с, Сырдарияның Ферган алқабынан шығуда - 570 м3/с, Шардара су қоймасына кiруінде - 720 м3/с, Кызылорда қаласында - 670 м3/с, Қазалы қаласында - 490 м3/с.
Өзеннiң науасы энергетикалық iс жүзiнде толық пайдаланылады және (1-шi сурет) ирригациялық объектiлермен, гидротехникалық инфрақұрылым өзен бассейнінде кең дамыған.
1- сурет - Энергетикалық және өзен бассейніндегі ирригациялық объектiлер
Су бекеттерiнде өзеннiң көлемінің өзгерiсiн жыл сайынғы талдауда судың көптігі және таяздықтың алмасуын әжептәуiр жиi болатынын көрсетедi. Судың көптігінің және таяздықтың қайталануы орташа әр 9-11 жылдардан кейiн болады, ал үздiк ерекше науа - шамамен, 48-50 жыл сайын (инструменталды 1921 және 1969 жылдары жазып қойған). Суы мол жылды алдағы 2017-2019 жылдарда шамамен күту керек.
Өзен бассейнінде ауа райы құбылмалы. Өзеннiң төменгi ағындары үшін температураның елеулi тербелiстерi бар континенталдығы кенет бейнеленген атмосфералық жауын-шашындардың аздығы, ауаның құрғақтығы тән.
Ең ыстық айдың орташа айлық температурасы – шілдеде +26…28°С. Абсолюттік ең төмен температурасы –33,4°С.
Ауа температурасының абсолюттік жылдық амплитудасы 78°С. Орташа жылдық температурасы 9,5 – 12,9°С шегінде ауытқиды.
Арал теңiзiне дейiн су тасқыны шығындарының қауiпсiз өтуін, су шарушылық шаралардың талдану мәселесін шешу, Шардара су қоймасына құйылатын судың шығынын жедел үлестiру, кешенді шара қолдануды талап етуді көрсетедi. Осы мақсатта көлемi 3 км3-дi құрайтын, ауданы - 470 км2 қамтитын Көксарай су реттегіші салынды (2008-2010ж.ж). Жұмыста Шардара су қоймасын және Көксарай су реттегішін бiрлесіп пайдалану режимi дәлелденген. Су реттегіштің құрылысы кезеңдеп жүзеге асырылды. Басты су тораптың құрылысы, су әкетушi және су әкелуші каналдарды қосатын, бөгеттiң бiр бөлiгiнiң тұрғызулуы кіретін бiрiншi кезеңнiң жұмысы 2009 жылы, екiншi кезеңі, жобалық белгiге дейiн бөгеттiң биiктiгiн жеткiзуге жоспарланған. Құрылыстың толық аяқталуы 2011 жылға жоспарланған. 2009 жылы бiрiнші кезеңнiң аяқталу барысында көлемі 1 км3 құрайтын су реттегішінде тасқын су жинақталған. Көксарай су реттегіші 2010 жылдың наурыз айында ашылып, толық пайдалануға берілді.
Көксарай контрреттегіші Шардара су қоймасынан 165 км. төмен орналасқан, ең бастысы, өзеннің бұл учаскесінде мұз қату режимі байқалмайды және қысқы кезеңде су сирек қатады.
Көксарай контрреттегіші маусымдық типтегі суды жинаушы сыйымдылық болып табылады, су көп кезде ағынды жинау жүреді, ал жазда – өлі көлемге дейін жұмыс істейді. Көксарай контрреттегіші, осылайша, су қоймасы емес және келесі міндеттерді шешеді:
-
қысқы су басудан Қызылорда облысы халқының қауіпсіздігін қамтамасыз етеді;
-
Сырдария өзенінің төменгі ағысының және Кіші Аралдың экологиялық-экономикалық қайта жаңаруына әсер етеді;
Шардара су қоймасының және Көксарай су реттегішінің бiрлескен әрекетiнде тасқындардан сақтануды, су тасқынын алдын-алуды қамтамасыз етеді.
Екінші бөлімде Сырдария өзені бассеінінің гидротехникалық инфрақұрылымына талдау жасалған.
Сырдария өзенінің төменгі сағасында табиғи гидрологиялық режим және табиғи процестер қазіргі уақытта жаппай өзгерді және адамның су объектілеріне (СЭС каскадын құру, бөгендер, су қоймалары және т.б.) антропогендік әсері нәтижесінде дамыды немесе өшті.
Сырдария өзенінің су режимінің проблемасы барлық кезде шаруашылық қажеттілігі үшін жазғы кезеңде судың тапшылығы және көктемгі судың тасуы кезеңінде судың басуы болды, ол орасан зор материалдық залал келтірді. Бұл проблемалар бұдан бұрын да табиғи болатын, ал қазір антропогендік шығу тегі бар.
Өзен бассейнінде бірқатар су қоймаларының құрылысынан кейін осы проблемалардың өзектілігі, әсіресе, екі стратегиялық маңызды – Қазақстандағы Шардара (1965 ж.) және Қырғызстандағы Тоқтоғұлдың – күрт төмендеді.
Көктемде су тасығанда су басу және жазғы кезеңде судың аздығы проблемасын тұрақтандыру келесімен байланысты, өзеннің табиғи ағысын реттеу және су қоймаларынан суды жіберу режимі, бір жағынан, судың тасуы мен су тапшылығы проблемаларын алып тастау және екінші жағынан, суарылатын егістік қажеттілігін қанағаттандыру үшін арнайы ұйымдастырылды.
Осы су қоймаларымен өзен ағысын реттеу шаруашылық қажеттілігіне суды беру кепілдігін арттырды және өзеннің бүкіл бассейні бойынша суарылатын жерлердің кең ауқымды бағдарламасын жүргізуге мүмкіндік берді.
Қазіргі уақытта сутасу және су тапшылығы проблемалары қайтадан туындады және олар жоғарыда орналасқан СЭС-тің (Тоқтоғұл және т.б.) энергетика режиміне көшуімен байланысты.
Өзеннiң су жинағыш аумағынан ағынның және оның құйылуы бөгеттермен, суландырумен үлкен аудандарына қызмет көрсететiн су тораптар қазiргi уақытта құламаларымен реттеледi, электр энергиясын өндiредi және экономика саласындағы сауалдарды қанағаттандырады. Ең жоғары арынды су торабы Тоқтоғұл (есептік арыны 140 м), Чарвак (118 м), Андижан (86,5 м), Күрпісай (74 м.), олар өзеннің жоғарғы жағында, ал ең төмен арынды – өзеннің төменгі жағында салынған Шардара (15,8 м). 1992 жылға дейiн жоғарғы су тораптарының пайдалану режимі ауыл шаруашылығының қажеттiлiгiн қамтамасыз етуге бағытталған болса, ал 1992 жылыдан кейін Нарын-Сырдария СЭС-ы каскады энергетикалық жұмыс режiмiне өттi.
Шардара су қоймасы бұл құламаның ең соңғы құрылысы болып көрiнедi және өзен маусымдық ағынды реттеуге арналған. Оның негізгі жұмысы - суландыру, энергетика, тасқынға қарсы реттеу болып есептеледі.
Кесте 1. Сырдария өзен бассейнінде су қоймаларының көлемдері, миллиард- м3
Су қоймасы
|
Ел
|
Өзен
|
Толық көлем
|
Пайдалы көлем
|
Тоқтағұл
|
Қырғызстан
|
Нарын
|
19,5
|
14,0
|
Шардара
|
Қазақстан
|
Сырдария
|
5,2
|
4,7
|
Кайраккум
|
Тәжікстан
|
Сырдария
|
3,4
|
2,5
|
Андижан
|
Өзбекстан
|
Қарадария
|
1,9
|
1,7
|
Шарвак
|
Өзбекстан
|
Шыршик
|
2,0
|
1,6
|
Басқалары
|
|
|
4,0
|
1,2
|
Барлығы
|
|
|
36,0
|
27,5
|
Шардара су қоймасының режимiнде екi кезең айқын ерекшеленедi: қысқы – су жинау кезеңі және жазғы - көлемнiң жұмыс кезеңі. Шардара су қоймасы өзеннің төменгі жағында орналасқан су тұтынушылардың суға деген қажеттіліктерін қанағаттандырады.
Шардара су қоймасына Арнасайдан реттелмейтiн тасқындарды тастаудың шектелуi, артынан апаттық жағдайға әкелуі мүмкін жағдай жасалынған. Шардара су қоймасындағы барлық сужiбергiш имараттар өткiзгiштiк қабiлеті жобалықтан екi есе төмен және 2100-2200 м3/с құрайды, оның iшiнде Сырдарияның арнасына тасталу мүмкiндігі 1500-1600 м3/с.
Шардара су қоймасы 1965 жылы салынды, өзеннің ағысын маусымдық реттеуге арналған құрылыс және ирригациялық мақсаттан басқа, энергетика, балық шаруашылығы және судың тасқындық шығынын реттеу үшін қызмет етеді. Қазіргі уақытта Тоқтоғұл су қоймасынан қысқы су жіберулерінің көбеюіне байланысты оның тасқынға қарсы қызметінің маңызы бірінші кезекте.
Шардара су қоймасымен бірге су ресурстарын реттеу мен бөлу өзеннің төменгі ағысында гидротехникалық құрылыстар каскадымен жүзеге асырылады, оған Қызылорда және Қазалы су тораптары, Әйтек және Аманөткел су тежеме көтерілімі ғимараттары кіреді.
Соңғы жылдары өзеннің төменгі ағысында САРСАТС (Сырдария арнасын реттеу Солтүстік Арал теңізін сақтау) жобасы шеңберінде қолданыстағы гидротехникалық құрылыстарды қайта құру және жаңасын салу бойынша іс-шаралар өткізілуде.
1-шығыс, 2-4-орташа көпжылғы шығыс табиғи (2), антропогендік (3), және қазіргі заманғы (4) кезеңдердегі, 5- Шардара, Қайраққұм және Чарвак су қоймаларының толтырылу кезеңі, 6- Тоқтоғұл су қоймасын толтыру кезеңі, 7- су тапшылығы кезеңі.
2 – сурет. Бақылаудың барлық кезеңінде Қазалы гидропостында Сырдария өзені шығысының өзгеру серпіні
Табиғи жағдайда өзендерде судың тасуы, бәріне мәлім, судың тасқынымен, топан сумен және мұзбөгеттер мен мұзбуу салдарынан қысқы кезеңде тірі қиманың қысылуымен байланысты.Олар төменгі ағыста және өзендер дельтасында жиі болады, өйткені су тасу мен мұзбөгет шыңырауы кезеңінде өзендегі су көкжиегі қоршаған ортадан биік болады.
Сырдария өзенінде су тасқынының табиғи режимінде су тасқындары әрдайым болды, бірақ қысқы кезеңде тірі қиманы ығыстырумен байланыстысу тасқындары жиі және қауіпті болды, өйткені өзенде су деңгейінің қыста көтерілуі өзен бетінің ашық, бос жағдайында жоғары болды. Су тасқынына Сырдария өзенінің биік орналасуының ерекшелігі де әсерін тигізді, ол келесімен сипатталады, Төменарықтан бастап өзен жайылмасы іргелес жазық бетімен қосылады, тасқынның жайылма суы ені 20 км және одан да жоғары белдеуін қамтуы мүмкін. Қыста бөгеттер, су ағынын қысып, өздері мұзбөгет және мұзбуудансу деңгейінің көтерілуіне себеп болуы мүмкін. Сондай-ақ, қалқыма кесек сең күшінің әсерінен дамбылар бұзылуға бейім.
Сондай-ақ, су тасқынымен күресте ең сенімді құрал (қысқы да, жазғы да) өзен ағысын реттеу болып табылады.
Бұл әдіс өз кезінде Шардара және Тоқтоғұл су қоймасының кешенді құрылысымен жүзеге асырылған. Бұл өткен ғасырдың жетпісінші және сексенінші жылдары толығымен су тасқынынан құтылуға мүмкіндік берген. Алайда, тоқсаныншы жылдары Тоқтоғұл гидроторабын жұмыстың энергетикалық режиміне ауыстырудан кейін жыл сайынғы қысқы су тасқындары қайта жанданды. Қысқы су тасқынынан басқа, пайдаланудың замануи режимі өзеннің төменгі ағысының ирригациялық сумен қамтамасыз етілуін нашар жаққа өзгертті, өзен ағысының Сырдария мен Арал теңізіне құйылуын азайтты.
Сырдария өзенінің бассейнінде экологиялық-су шаруашылық ахуалдың талдауы келесіні көрсетеді:
1. 1990 жылға дейінгі кезеңде Сырдарияның орташа сулығында экономика салалары арал теңізін есепке алмай, өз талаптары деңгейінде сумен қамтамасыз етілді. Су тапшылығы жылдары суармалы егістікке ғана қолдау көрсетілді, қалған тұтынушылар су ресурстарының өткір тапшылығын көрді. Арал теңізінің барлық кезең ішінде теріс балансы болды, оның нәтижесінде қарқынды құрғап тартылу жалғасты.
2. Соңғы онжылдықта Шардараға судың құйылуы вегетациялық кезеңде қысқы құйылудың тиісті ұлғаюымен жылдықтан 30-35 %-ға төмендеді, бұл Арнасайға су ресурстарының үлкен көлемдерін мәжбүр болғандықтан, жыл сайын жіберудің себебінің бірі болды. Соңғы он жылда Арнасай төмендігіне таза өзен суының 27 км3 дейін суы жіберілді.
3. Жазғы кезеңде суару алқабын қысқартқанда (340 мың га-дан 230 мың га дейін), судың жетіспеушілігі төменгі ағыстағы ауыл шаруашылығын сумен қамтамасыз етуде белгілі шиеленіс туғызды. Аса ауыр салдарға ұшырау мен залалдан құтылуға соңғы жылдардағы көп сулылықтың арқасында қол жеткізілді.
4. Өткен жылдардағы және қазіргі заманғы зерттеулер көрсеткендей, қысқы кезеңде (қараша-наурыз айлары) Шардара тұстамасында судың 475-525 м3/с жұмсалуында судың басуы мен су тасқыны болмайды.
Есептеулер көрсеткендей, қысқы қиыншылықтар қысқы кезеңде 11м3/с ағынында Шардара су қоймасының көмегімен реттелуі мүмкін, бірақ бұл мүмкіндіктер толығымен пайдаланылмайды. Шардара су қоймасына құйылатын 11м3/с аса қысқы ағын көтерілгенде, қысқы су тасқындарының болу мүмкіндігі артады, оған жол бермеу үшін өзеннің төменгі ағысында Көксарай контрретегіші салынды.
Үшінші бөлімде гидрологиялық режим мен арналық процестерді басқару әдістері негізделді. Барлық деңгейдегі су пайдаланушыларға су беруді жетілдіру, көлдер жүйесі мен өзен атырауын сумен қамтамасыз ету және елді мекендерді су басу зиянын болдырмау критериилері қарастырылды. Бұның өзі Сырдария өзенінің алабындағы су қорларын сарқылу мен ластанудан сақтайтын, оны тиімді пайдалану мен басқарудың негізі болып табылады.
Қысқы тасқын қаупін төмендету және Төменарық тұстамасына (тұрақты мұз қатудың тұстамасы) жақындағанға дейін ағысты бөлу үшін 3.13 суретінде көрсетілген, Сырдария бойынша су шығысын өткізудің сызбасы әзірленді.
3.1 – сурет. Шардара су қоймасы-Кіші Арал учаскесінде қысқы кезеңде (желтоқсан-наурыз) су шығынын бөлу
Бұл сызбаға сәйкес, қысқы кезеңде Шардара су қоймасы біртіндеп толады, Шардара су қоймасынан ағыстың негізгі бөлігі қысқы кезеңде түсіріліп, Көксарай контретегішін толтырады, көл жүйелері мен Әйтек гидроторабына дейінгі ескі арналар өзеннің төменгі учаскесінде шығыс бойынша қауіпсіз режим құрады. 1969 ж. мөлшерде тасқынның қайталануының болжаулық есептеулері 3.1 суретінде келтірілген.
Әзірленген сызбалардың ерекшелігі қысқы кезеңде туындайтын барлық күтпеген факторларды есепке алу болып табылады:
1. Қазалы тұстамасында мұз қату кезеңінің ұзақтығы орташа статистикалық көрсеткіш ретінде қарашадан бастап наурыздың ортасына дейін 4,5 айға тең.
2. Ағыстың Көкбұлақ тұстамасына түскені жағдайында, осы кезеңде Шардара су қоймасында 15 км3 дейін және Көксарай контрреттегішінде 8,2 км3 су жиналады, ал арна бойынша шығыс 600м3/с (Көксарай реттегішінің төменгі бъефінде) және 400м3/с (Қазалыда), бұл 4,5 айдың 6,8-ден 4,6 км3 ағысына тең. Арыс ө. құйылу (Qср.мн.= 80 м3/с)ескеріліп, шығыстың бір бөлігі көл жүйелеріне (Телікөл – 60 м3/с, Нансай-Көксүй – 40 м3/с, Қараөзек –180 м3/с) бөлінеді.
3. Қазалы тұстамасында наурыздың аяғына дейін мұз қатуының сақталуы жағдайында, өзен ағысы көл жүйелерінің ұзындығымен бөлінеді, Жаңақорған-Қызылорда учаскесінде 1,3 км3 дейін және Қызылорда-Әйтекте 2 км3 дейін, мұз қату ұзақтығының 5 айға дейін созылатынын ескеріп, қысқы ағыс көлемі 7,2-ден 5 км3 дейін тең.
4. Мұз қату Шардара су қоймасынан 450-500м3/с су жіберілгенінде қалыптасады, тұрақты мұз қату болғанда шығыс 600м3/с жеткізіледі. Бұл қысқы кезең ішіндегі орташа шығысқа қарағанда, 100-150 м3/с көп, және де арынды ағын мен мұз асты шайылуының қарқынды процесіне әкеледі.
5. Мұз жүру кезеңінде Қызылорда гидроторабынан төмен учаскелерде шығыс қауіпсіз мәнге дейін төмендетілуі тиіс, ол су деңгейімен және бөгет қорымен анықталады. Осы кезеңде белгіленген учаскеде шығысты 350-400м3/с дейін төмендету ұсынылады.
6. Сызба мұз қату кезінде көл жүйелерінде 100м3, ал мұз жүргенде –200м3су тартқысы есебінен Жаңақорған-Қызылорда учаскесінде судың тұрақты шығысын болжайды.
1987 жылы Арал теңізі Көкарал желісі бойынша екіге бөлінді, Үлкен (оңтүстік-батыс) және Кіші (солтүстік-шығыс) теңіздері пайда болды.
Бүгінде су беті деңгейінің белгілері: Үлкен теңіз 35-36 м абс. және құлауын жалғастыруда; Кіші теңіз 42 м абс. және оны біртіндеп көтеруге бетбұрыс және оның жекеленген бөліктерінің деңгейін 46-50 м абс. дейін жеткізу жобалары бар.
Үлкен теңіздің тағы да үш бөлікке бөлінуі күтілуде: терең сулы және өте тар батыс, таязсулы және кеңейген шығысжәне одан да таязсулы, бірақ Лазарев, Возрождение аралы, Құланды түбегі мен Барсакелмес аралы желісі бойынша көптеген шығанақтармен және жергілікті ойпаңдармен солтүстік. Бұдан әрі қарай басында солтүстік және біртіндеп теңіздің шығыс бөлігі де құрғай бастайды, теңіздің бұрынғы түбінің жаңа аумақтары ашылады.
3.14 – сурет. Үлкен теңіздің қазақстандық бөлігін оңалту жөніндегі есептеулер
Ашылудың ауқымды аумақтары солтүстік-шығыста, теңіздің Қазақстандық бөлігінде пайда болады. Бұл ретте, Аралқұм өзінің аумағын кеңейте бастайды және Үлкен және Кіші теңізді құм қырқылармен тіліп өтіп және шаң-тұз шығарылымдарының жаңа ошақтарын жасап, солтүстікке қарай ұзарады. «Google» бағдарламасы бойынша 2007 жылы алынған космосуреттердің талдауы көрсеткендей, Үлкен теңіздің солтүстік бөлігінің бөлінуі Құланды түбегі мен Барсакелмес көлі желісі бойынша 35-36 мабс. Белгісінде болады. Теңіздің Оңтүстік бөлігі Тигриный хвост түбегі, Возрождение аралы желісі бойынша оңтүстікте 34-35 м абс. белгісінде , сонан кейін –солтүстікте Құланды түбегі және Возрождение аралы арасында бірінші құрлықпен қосылады.
Осы сценарий бойынша Үлкен теңіздің кейіннен құрғап, үш су айдынына бөлінуі келешекте жаһандық ауқымды экологиялық проблемаға өсуі мүмкін.
Жалпы, бүгінде теңіз деңгейінің төмендеуі мен құрғауының нақты дамуы көрсеткендей, Үлкен теңіздің деңгейін 35-36 м абс. белгіде сақтау және бірыңғай акваториямен оны 39-40 м абс. белгіде қалпына келтіруге ешқандай мүмкіндік жоқ.
Сондықтан, 10 жылда теңізді толтырудың бірінші нұсқасының ешқандай нақты мүмкіндігі жоқ, ал екінші, біраз жұмсақ нұсқа, келешекте деңгейлендіруді және сонымен бірге Үлкен және Кіші теңіздердің сулы-тұздық режимінкаскадтық реттеудің бір жолы деп қарастырылуы мүмкін. Бұл жағдайда, теңіздің жекеленген бөліктерінің биологиялық алуан түрлілігін ішінара қалпына келтіру және ашылған теңіз түбінің белгілі бір бөлігін ылғалдандыру жолымен атмосфераға шаң-тұз шығарылымының мөлшерін азайту мүмкіндігі пайда болады.
Ұсынылған әдістің мәнісі мынада, жекеленген, бірақ жер бөгетінің жекеленген бұғаздарын жабу жолымен әртүрлі деңгейлі және су-тұздық сипаттағы гидрологиялық өзара байланысқан су айдындарын құру. Бірінші дамба (шартты атауы Арал-1) Құланды түбегі мен Барсакелмес көлі арасындағы бұғазды жабады да, 38-39 м абс. белгісімен солтүстік су айдынын құрады. Екінші дамба (Арал-2) Тигриный хвост түбегі мен Возрождение аралы желісі бойынша оңтүстік бұғазды жабады. Үшінші дамба (Арал-3) Құланды түбегі мен Возрождение аралы арасындағы желі бойынша солтүстік бұғазды жабады. Арал-2 және Арал-3 бөгеті көмегімен оңтүстік және солтүстік бұғазды жабу 36-37 м абс. белгімен шығыс су айдынын құрады. Ең терең батыс су айдынының деңгейі бұл ретте 28-30 м абс. дейін төмендетілуі мүмкін және уақыт өткесін одан да төмен, бұл іргелес аумақтың экологиялық жай-күйіне елеулі әсерін тигізбейді (3,5 сурет).
Сонымен, бұрынғы Арал теңізінің бүкіл акваториясында өзара су тартқымен (міндетті түрде түбі және үстіңгі жағы) және балық жүзетін құрылыстармен байланысқан су айдынының каскады құрылады.
Бұл ретте, су айдыны каскадын құру және судың есептік деңгейіне қол жеткізу (3,15 сурет, 1-5 қисық) 10 және одан да аса жыл ішінде қамтамасыз етілді. Шамамен 2020 жылдан кейін табиғи кезеңде болғанға қарағанда, өте төмен және әртүрлі белгілеулерде Арал теңізінің бұрынғы гидрохимиялық параметрлері мен биологиялық алуан түрлілікті қалпына келтіру кезеңі басталады.
Ұсынылып отырған Үлкен теңіздің деңгейлік режимін каскадтық реттеуді техникалық іске асыруға болады және оның келесі ерекшеліктері бар.
Біріншіден, Амудария мен Сырдария өзендерінен экологиялық санитарлық кепілді су жіберуде теңіздің деңгейлік режимін каскадтық реттеу Үлкен теңіздің оңтүстік-шығыс бағытында теңіз түбінің елеулі ашылған бөлігін атмосфераға тұздық және тозаңдық шығарылуын басуға арналған сумен жабуға әсер етеді.
Екіншіден, су деңгейінің каскадтық реттеу пайдалылығына теңіз акваториясы ортасындағы Возрождение аралын сақтауды жатқызуға болады, оған Үлкен жермен қосылған Барсакелмес ккөлімен бірігуге жол бермеу керек. Возрождение аралының Үлкен жермен қосылуы, жергілікті тұрғындар ішінара үйреніп алған, қоршаған аумақтың экологиялық деградациясының күшейуімен ғана емес, ірі масштабтағы эпидемиямен байланысты, бұл жқнінде жариялантын мақалаларда жазылады.
Есептеулер көрсеткендей, теңіздің рұқсат етілген деңгейін кезең-кезеңмен қалпына келтіру және тұрақтандыру үшін судың ішкі қажетті резерві аймақта бар, оны аэроғарыштық ақпараттың талдауы растайды (12). Атап өткен жөн, осы су айдындарының есептік деңгейлерін қамтамасыз ету үшін Үлкен теңіз деңгейін 36-37 м абс. белгіде тұрақтандыруға қарағанда, судың азғантай ғана мөлшері керек.
3.15 – сурет. Каскадтық реттеу нәтижесінде су деңгейін өзгерту және Арал теңізінің әртүрлі бөліктерін толтыру серпіні, 1 – 5- су деңгейлері, осыған сәйкес Сарышығанақ шығанағында (1), Кіші Аралда(2), Барсакелмес көлі (3) мен Возрождение к. (4,5)
Қазіргі уақытта Амудария мен Сырдария бассейндерінде ауылшаруашылық өндірісін дұрыс жүргізбеуге байланысты елеулі өндірістік емес шығындар байқалуда.
Су ресурстарының жылына 5-7 км3 мөлшерде өндірістік емес шығындарының елеулі бөлігі осы өзендердің орта белдеуінде табылды және ол суарылатын егістікке бастапқыда Аш даланың саздық белдеуінің, Арнасай депрессиясының, Қаршын даласындағы Чарағыл төмендігінің, Ферғана аңғарындағы қарақалпақ даласының, Бухар оазисіндегі Қаған төмендігінің және т.б. өте тұзды топырақтарын (сор) енгізумен байланысты. Белгіленген жерлерде мақта өнімі 7-8 ц/га жоғары емес, яғни тұзды емес жерлердің өнімінен 4 есе төмен, ал суару нормасы жерді шаюға жұмсалатын су шығыстарын есептеумен жоғары.
Екі өзеннің де бассейнінде өте тұзды жерлердің елеулі алқабы құрылған, бастапқыда табиғи жағдайлары жаман болған жоқ, кейіннен оларды дұрыс пайдаланбау салдарынан нашарлады. Бұл жерде суару және дренажды жүйелерге түгелдей қайта құру жүргізіп, тұзды жерлердің бір бөлігін пайдаланудан алып тастау керек, бұл 30-35 км3 судың үнемделуін береді.
Өзендер бассейнінде коллекторлық-дренаждық сулардың лықсымасы және каналдарда фильтрленген шығындар салдарынан, олардың көлемі Түркменстанда 5 км3 жуық, Өзбекстанда 9 км3, Сырдария ойпатында 2 км3 жуық, бедер төмендігінде біршама жасанды көлдер пайда болды.
Барлық аймақ бойынша дақылдарды суару 30-50 % жоспардан жоғары.
Әр жылдардағы аэроғарыштық түсірілімдер және су шаруашылығы қызметінің талдауы суарылатын егістіктерде өндірістік емес шығындардың өсуін және олардың мөлшерін көрсетеді, мамандардың есептеуінше, жылына 40 км3 дейін жетеді [57]. Осының бәрі су тапшылығын жабу үшін аймақта су ресурстарының қажетті мөлшері бар екенін сенімді дәлелдейді, ал теңіз бүгінде соған мұқтаж.
Сондықтан, теңіз деңгейін тұрақтандырудың және оны каскадтық реттеудің ұсынылған жолы теңіз акваториясында экологиялық жай-күйдің нақты зерттеуіне негізделген, теңіз бен қоршаған ортаның өзара әрекеттесуі және іске асырылуы аймақта ішкі су резервтерін ұтымды пайдалануға негізделген.
Кіші Аралда инженерлік тұрғыдан Кіші Аралды ғана емес, Сырдария ө. барлық атырауын жаңғырту бойынша жаңа және дұрыс шешім қабылданды, Ол өзіне Қазақстан Республикасы Үкіметінің бастамашылығымен, Кіші Аралдың деңгейін каскадтық реттеудің сапалы жаңа кезеңін енгізеді. Үлкен теңіздің тиісті белгісіне қарағанда, Кіші Арал түбі бедерінің белгісі айтарлықтай жоғары, бұл соңғыға қарай судың құйылуын күшейтеді. Бұл жағдай жуыр арада Сарышығанақ, Бутаков және Шевченко шығанақтарының құрғауына және Кіші теңіздің орталық бөлігінің деградациясына және оның жоғалуына әкелуші еді.
САТ бөгенінің сындарлы шешімі Кіші Аралда 42м абс. белгісінде тұрақты су деңгейін құрудан туындайды, ол жабушы жер бөгенінің және үстіңгі беттік су жіберу құрылысымен іске асады. САТ бөгенінің су лықсымасы – әрқайсысының ені 5,50 м, тоғыз тесігі бар, кең шоңғалды су ағар. Құрылыстың шоңғалы 39,20 м. белгіде жобаланған. Бөгеннің айдары 44,50 м. белгіде тұр. НПУ белгісі 42,00 м, тең, ал Кіші Аралдың максималдық деңгейі шандорлық аражабындар арқылы 43,50 м белгісінде тұруы мүмкін. Деңгейді шандорлармен реттеу жақсы инженерлік шешім емес, өйткені Үлкен Аралға тұздармен аз қаныққан беткейлі су қабатынан су тасталады. Осы құрылыстың келесі сындарлы кемшілігі балық өсірудің болмауы, бұл 2007 жылы Кіші Аралдық балық қорының елеулі шығынына және түбінің су лықсымасына әкелді. САТ бөгенінің барлық кешенінің техникалық сипаттамасын жақсарту үшін Кіші Аралдың төменгі қабаттарының тарамдануы теңіздің бүкіл акваториясы бойынша біркелкі болғандай, түбінің су лықсымасын Шевченко шығанағы жағынан орналастыру қажет.
Соған қарамастан, Берг бұғазын бөгенмен жабу көмегімен кіші Аралды жандандыру стратегиясы теңіздің екіге бөлінуі жағдайында қазіргі кезде оң нәтиже беруде.
Біріншіден, 42 м абс. белгісінде Кіші Аралдың тұрақты деңгейі ұсталуда және теңіздің шектелген акваториясында балық шаруашылығын дамыту үшін жағдай жасау қайтарылды.
Екіншіден, теңіздің орталық бөлігінде қабаттану процесі басталды, әсіресе, ол өзен сағасы мен лықсыма бөгені арасында өтуде.
Жалпы, Берг бұғасын бөгенмен жабу келешекте келесі нәтиже береді:
-
бұрынғы көрсеткіштерді ішінара қайта қалпына келтіру үшін жағдай жасалуда, ең алдымен, бұл биоттар және оның сулы-тұздық режимі;
-
ашылған теңіз түбін ішінара сумен жабу мүмкіндігі пайда болады және атмосфераға тозаңдық-тұзды шығарылымды азайтады.
Кіші Аралды қалпына келтірудің әрі қарай жұмыстарында Кіші теңіз деңгейін каскадтық реттеу қарастырылған, яғни Сарышығанақ шығанағында теңіз деңгейін тарихи қалыптасқан 50м жуық белгіге жеткізу және теңіздің елеулі бөлігіндегі балық шаруашылығы үшін жарамды сулық-тұзды режимді қалпына келтіру. Сол үшін Сарышығанақ шығанағы жер бөгенімен жабылады, бұл оны гравиметриялық әдіспен тармадтуға мүмкіндік береді [64-65]. Теңіздің екі бөлігі арасындағы қатынас түбінің су лықсымасы арқылы іске асырылады, ол өте үлкен тұзбен қаныққан су қабаттарын теңіздің Орталық бөлігіне жібереді.
Қазіргі кезде Кіші Арал деңгейін каскадтық реттеудің тиімділігін зерттеуді су шаруашылығының ҒЗИ (Тараз қ.) Карлсруэ (Германия) университетінің «Су және су объектілері» институтының ғалымдарымен бірлесіп жүргізеді. Бағдарламада Сарышығанақ шығанағын гравиметриялық әдіспен қабаттату мүмкіндігін зерттеу қарастырылған және қабаттану нәтижесін қарқындау үшін оның деңгейін негіздеу көзделген. Осы зерттеулер шеңберінде қайтадан жасалған су айдынының ерекшеліктерін ескерумен, Сырдарияны Сарышығанақпен қосатын каналдар трассасының бірнеше нұсқасы ұсынылған.
Шығанақтың деңгейлік режимін қанағаттандыру үшін каналдың келесі параметрлері болуы керек:
1. Шығанаққа кірерде канал түбінің белгісі 50,0 м.абс, ағынның каналдағы 2,0-2,5 м.тереңдігінде сарышығанақты 52 м абс. белгісіне дейін толтырылуын қамтамасыз ету үшін.
2. Канал булануға жұмсалған шығындарды және Арал қ. өнеркәсіптік және коммуналдық-тұрмыстық мұқтажын ескеріп, аталған белгіде толтыру үшін қажетті су шығысын қамтамасыз ету тиіс.
3. Каналға арналған ылди судың біркелкі қозғалысын құру және тасындыларды тасымалдау шартары бойынша кемінде і = 0,00005 болуы тиіс.
Осы талаптарды ескерумен, 1 нұсқа бойынша канал трассасы салынып жатқан Ақлақ гидроторабының жоғарғы бъефынан суды алумен және аталған жобаланған бөгеннің жанындағы Сарышығанақ шығанағына құйылумен, «Арал қ. маңындағы Сарышығанақ су торабы құрылысының жобасы» ТЭО-ға енгізілді. Каналдың ұзындығы шамамен 60 км, оның жартысынан көбі бұрынығ теңіздің жағалауымен өтеді. Өзен түбінің белгісі суалу жерінде 47,4 м, болжамды сағаның белгісі 45 м.
Біздің болжаулы нұсқамызда Сарышығанақты 50 м. белгісінде толтыру, суды алу Ақлақ г/т-нан, ондағы ғимараттың белгісі 47,50 м, таңдалған трасса каналы мүмкін емес.
– 2 нұсқа бойынша суды алу каналы Ақлақ және Райым су тораптары арасында қарастырылған. Бұл нұсқада каналдың ұзындығы шамамен 75 км. Каналды салғанда қиыншылықтар болуы мүмкін, тығыздалған грунт бойынша төселгенде, онымен 90 жылдары құрылысшылар кезікті және құрылысты аяқтай алмады. Егер, Аманкөл тоспасында суды алу орнын таңдаса, өзен түбінің белгісі 51 м., жергілікті жердің ылдиы қажетті су режимімен каналды жобалай алмайды, 1 және 3 шарттар орындалмайды.
-
3 нұсқаның екі сызбасы бар.
– 3 б сызбасы Қамыстыбас көлінен суды алуды қарастырады, ол гидрологиялық жағынан басқа өзендермен байланысты және Райым г/т жанында Сырдариядан қоректенеді, ғимараттың белгісі 54 м. Осы нұсқада каналдың ұзындығы шамамен 70к м. және 0,00006.....0,00009 шегінде ылдиды қамтамасыз етеді.
3 а сызбасы 3б. сызбасындағыдай, Райым г/т-нан суды алуды қарастырады, бірақ Жалаңаш, Құлы, Қаязды және Лайлыкөл көлдерін оңтүстік-шығыстан, Қамыстыбас көлін батыстан айналып, әрі қарай канал трассасымен, 2 нұсқадан шығысқа қарай. Осы жағдайда канал ұзындығы 80 км, бұл каналды 0,00005 ылдимен жобалауға мүмкіндік береді. Канал құрылысының бұл нұсқасы да аталған көлдер жүйесін айналумен күрделі инженерлік қамтамасыз етуді талап етеді.
Райым г/т құрылыс жоспарларын жүзеге асыру жағдайында, ол САРСАТС жобасының келесі фазасына енгізілген, судың максималдық деңгейі 58 м абс. белгісінде, 52 м абс. белгісінде Сарышығанақ су деңгейінде командалау қамтамасыз етіледі және Арал қ. кеме жүзу каналының құрылысы жайға қалады.
– тағы да канал трассасының 4 нұсқасы бар, ол ТЭО да әзірлену сатысында, ол Сарышығанақты толтырудың бірден бір негізгі оңтайлы нұсқасы ретінде қарастырылуда. Бұл су алымы Қазалы су торабынан және жұмыс істеп тұрған Басықара каналы арқылы жіберіледі және Қамыстыбас көліне дейін су –батпақ жерінің төмен белгісі бойынша өтеді. Одан әрі қарай трасса шығыстан айналып өтіп, онымен қосылмай, 3 б нұсқасы бойынша өтеді. Бұл жағдайда канал ұзындығы 150 км дейін елеулі өседі, каналдың қажетті ылдиы оның бүкіл бойымен 0,00001....0,00009 шегінде Қазалы г/т жанында 65м абс. белгісінде қамтамасыз етіледі.
Бұл нұсқада нақты мүмкіндік пайда болады, аз сулы жылдары Қамыстыбас көлін қажетті мөлшерде және тиісті сапалы сумен қоректендіруді қамтамасыз етеді.
Ұсынылған нұсқалар «Googl» бағдарламасы бойынша 2007 ж. ғарыш түсірілімдерін талдау негізінде алынды және канал трассасының ТЭО сатысында пайдаланылуы мүмкін. Бұдан кейін канал трассасының түпкілікті шешімі мен қабылданатын нұсқасы геологиялық, топографиялық негіздерге сүйеніп, мүмкін, канал трассасының божаулы белдеуінде қосымша гидрологиялық ізденістермен негізделуі тиіс.
Қорытынды:
1. Сырдария өзенiнің гидрологиялық режиміне бақылау жасау арқылы қыстық режiмнiң тасқындармен, арна процестерімен, ерекшелiктерi, сең жүруде мұзқұрсаулардың пайда болуы, мұздың өтумен, кептелiсі бірнеше су шарушылық мәселелердi анықтады, яғни қыста су ағынының көбеюі және жаз мезгілінде азаюы, суармалы жерлерде су қамсыздықты туғызады. Бұл суармалы жерлердiң аудандарының қысқаруына, балық шаруашылық өнiмiнің азаюына, мал шаруашылығының дамуына және қоршаған ортаның экологиялық көрсеткiштерiн нашарлауына әкеліп соқтырады.
2. Шардара су қоймасынан төмен өзендегі арналық процестер «еркін ирелеңдеу» түрінде өтеді. Иреңдердің кей кезде «бармақшалық» сипаты бар, бұл өте аз көлденең ылдиы бар және түп түзілімдерінің құрамы ұсақ өзен учаскелеріне тән, сондай-ақ, бармақ тәрізді ирең еркін ирелеңдеудің соңғы сатысын растайды: әрі қарай мойнақтан өту басталады. Бұл бір мезгілде өзеннің тұрақсыздығы мен жағалау дамбаларының бұзылуының үлкен қаупін растайды, өзен қалыпты арнасынан басқа жаққа алыс кетуге тырысады.
3. Қызылорда қ. шекарасында жағалау түріндегі жаңа тасқынға қарсы дамбаның түзусызықты учаскесінде өзен 120 м. дейін қысылған, қосымша ұзындығы 60 м.бетондық пирс салынған, ол ағынға қосымша кедергі туғызады және қысқы проблемалардың шиеленісуі басталады. Бұл құрылыстар су тапшылығы кезеңінде салынып, жастар паркі бар қалалық жағалаудың сәулеттік элементі ретінде қаралды. Бұл ретте, қатаң тәртіппен жоба және ғалымдар ұсынысы бұзылды.
Жасанды түзеуші қазба пирстың қарама-қарсы жағалауында орналасқан, өздігінен шайылуға бейімделген; оның бас жағы пирстың тұстамасында орналасқан, яғни ағынның бетіндегі жылдамдық «қысылған қимада» орташадан жоғары болғанда және оң жағалаудағы су деңгейі күрт төмендейді.
Қызылорда-Әйтек өзені учаскесінде арнаның өткізу қабілеттілігі қысқы кезеңде тасқындық шығыстардың кедергісіз өтуіне мүмкіндік бермейді, ал пирста сең жүру жағдайды шиеленістіреді. Күн күрт жылынғанда, бұл Қызылорда-Әйтек өзені учаскесінде жиі болады, пирс, автожол көпірі аумағында, бұрынғы ЦКЗ және Александровск кенті жанында су тасқынына қарсы дамбаларды бұзып өтетін мұзбөгеттер болуы мүмкін.
4. Сарышығанақ шығанағын толтыру үшін 52м БС белгісінде өзеннің гидрологиялық режимін, Шардара су қоймасын және Көксарай су реттегішін бірлесіп басқарғанда, су ресурстары жеткілікті.
Сарышығанақ шығанағында су деңгейін 50м абс. белгіге дейін жеткізу Арал теңізінің Қазақстандық бөлігінің экологиялық проблемаларын күн тәртібінен алады және жоба белдеуінде қолайлы сулы-тұздық режим жасайды, Арал қ. рекреациялық белдеуінде даму мүмкіндігі пайда болады.
Кіші Арал мен Үлкен теңіздің қазақстандық бөлігінде су деңгейінің каскадтық реттеуі ұсынылды, бұл су ресурстарының шектелген мөлшерімен өте қолайлы сулы-тұздық режим жасайды.
Қойылған мәселелердің шешiмінiң толықтығын бағалауы. Негiзде зерттеуде қойылған мақсаттар теориялық, эксперементалды,табиғи зерттеулер нәтежиесінде шешімін тапқан. Сырдария өзенінің су өткізгіштік қабілетінің артуы зерттеу нәтежиесіне толық байланысты.
Кепiлдемелердi әзiрлеу және нәтижелердi нақты пайдаланудағы бастапқы мәлiметтер. Зерттеу нәтижелері трансшекаралық өзендерді интегралды, яғни аймақтық басқаруда пайдалануға ұсынылады.
Енгiзудiң тиiмдiлiгiн техника-экономикалық тұрғыдан бағалау. Зерттеу нәтижелерінің техника-экономикалық бағалауын енгiзудiң тиiмдiлiгiн 1-шi және 2-ші САРСАТС жобалары және т.б әдістемелермен салыстыруда.
Жақсы жетiстiктермен атқарылған салыстырмалы жұмыс iстеудiң деңгейін техникалық-экономикалық бағалау. Гидрологиялық режим және арнаның су өткізгіштік процестеріне байланысты ұсынылған тәсілдер Шардара су қоймасынан төмен орналасқан Сырдария өзенінің су ресурстарын тиімді, әрі қауіпсіз пайдалануды қамтамасыз етеді.
Диссертация тақырыбы бойынша жарияланған мақалалар тізімі:
-
«Современное состояние бассейна Аральского моря и задачи регионального сотрудничества» тақырыбында ТОО Уралнаучкнига, e-mail: info@rusnauka.com. Современный научный вестник журналына мақала жариялануға жіберілді.
-
«Арал теңізі бассейнінің қазіргі жағдайы» тақырыбында Ақмешіт гуманитарлық-техникалық институт хабаршысы санды жинағына мақала жариялануға жіберілді.
-
«Сырдария арнасын реттеу және Солтүстік Арал теңізін сақтау» тақырыбындағы мақала Водные ресурсы Казахстана журналына жариялануға жіберілді.
РЕЗЮМЕ
Карлыханова Алия Адилхановна
Регулирование русла реки Сырдарьи и пути сохранения Северно-Аральского моря.
Объект исследований. Объектами натурных исследований являлись: река Сырдарьи от Шардаринского водохранилища до Аральского моря.
Объект и методы исследований. Объектами натурных исследований являлись: река Сырдарьи от Шардаринского водохранилища до Аральского моря.
Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы – разработка водохозяйственных мероприятий в нижнем течении реки Сырдарьи с решением следующих задач :
- изучить гидрологические характеристики нижнего течения реки Сырдарья, степень их изменения ниже Шардаринского водохранилища по мере развития хозяйственной деятельности в регионе;
- анализировать и обобщить современную водохозяйственную и экологическую ситуацию в нижнем течении реки и оценить эффективности проводимых водохозяйственных мероприятий по проектам РРССАМ 1 и 2;
- установить причинно-следственные связи наводнений и маловодья, дефицита воды для эколого-хозяйственных систем;
- установить причины снижения пропускной способности русла реки ниже Шардаринского водохранилища;
- обосновать интегрированный режим использования водоемов ниже Шардаринского водохранилища для управления гидрологическим режимом.
Практическая значимость работы заключается в разработке методики и приемов повышения пропускной способности русла на основе обосновании режима наполнения и сработки Шардаринского водохранилища и Коксарайского контррегулятора, которые позволяют улучшить водохозяйственную и экологическую обстановку в условиях усиления антропогенной нагрузки и изменения гидрологическго режима, снизить степень зимних затруднений при ледоставе и ледоходе.
Положения, выносимые на защиту:
- режим работы Шардаринского водохранилища и Коксарайского контррегулятора в условиях изменения гидрологического режима реки.
Личный вклад автора заключается в обобщении гидрологических характеристик стока реки Сырдарья с учетом естественного и антропогенного ее режимов, и обосновании режимов совместного действия Шардаринского водохранилища и Коксарайского контррегулятора.
В разделе «Общие гидрографические и гидрологические характеристики бассейна реки Сырдарья» рассматриваются общие климатические, гидрологические и экономические характеристики реки и анализируется гидрологический режим реки, наблюдаемый с 1910 года.
В разделе «Эколого-водохозяйственная ситуация в низовьях реки» дается оценка хозяйственным и экологическим состоянием низовья реки Сырдарьи. Предложены варианты решения проблем дефицита воды в летний период и наводнения в период весеннего половодья.
В разделе «Мероприятия по увеличению пропускной способности реки сохранению моря» рассмотрены гидрологические режимы и способы управления русловыми процессами реки. Предложено каскадное регулирование уровней воды в Малом Арале и казахстанской части Большего моря, что создаст более благоприятный водно-солевой режим с ограниченным объемом водных ресурсов.
SUMMARY
Karlyhanova Aliya Adilhanovna
Syr Darya Control and ways to preserve the North Aral Sea.
The object of research. The objects of field studies were: the Syr Darya river Shardarinskiy from the reservoir to the Aral Sea.
Subjects and methods. The objects of field studies were: the Syr Darya river Shardarinskiy from the reservoir to the Aral Sea.
The purpose and objectives of research. The aim of the thesis - the development of water management in the lower reaches of the Syr Darya River with the following tasks:
- To study the hydrological characteristics of the lower reaches of the Syr Darya, the degree of change Shardarinskiy lower reservoir with the development of economic activities in the region;
- To analyze and summarize the modern water management and environmental situation in the lower reaches of the river and to assess the effectiveness of water management activities for projects RRSSAM 1 and 2;
- To establish a cause and effect relationship of floods and water shortages, water scarcity for ecological and economic systems;
- To establish the reasons for reducing the capacity of the river bed below Shardarinskiy reservoir;
- Justify the use of an integrated regime of reservoirs below Shardarinskiy reservoir to control the hydrological regime.
The practical significance of the work is to develop techniques and methods of increasing channel capacity on the basis of the justification mode of filling and drawdown of the reservoir and Shardarinskiy Koksaray that improve water management and the environment in the face of increasing anthropogenic pressures and changes gidrologicheskgo mode, reduce the degree of difficulty in the winter freeze-up and icing.
The provisions for the defense:
- Operation of the reservoir and Shardarinskiy Koksaray in a changing hydrological regime of the river.
The personal contribution of the author is a generalization of hydrological characteristics of the Syr Darya, taking into account natural and anthropogenic its modes, and modes of justifying the joint action Shardarinskiy reservoir and Koksaray.
In the "General hydrographic and hydrological characteristics of the Syr Darya Basin" discusses the general climatic, hydrological and economic characteristics of the river and analyzes the hydrological regime of the river, observed since 1910.
In the section "Environmental and Water situation in the lower reaches of the river," assesses the economic and environmental state of the lower reaches of the Syr Darya River. Proposed solutions to the problems of water scarcity in summer and flooding during the spring flood.
In the "Actions to increase the capacity of the river conservation of the sea" are considered hydrological regimes and how to manage the river channel processes. Proposed cascade control water levels in the Small Aral and the Kazakhstan part of the great sea, which would create a more favorable water-salt regime with limited water resources.
Достарыңызбен бөлісу: |