Автореферат Кипшакбаева Н.


УДК 574:626/627(043)                                                                 На правах рукописи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КИПШАКБАЕВ НАРИМАН

 

 

 

 

Обеспечение экологической безопасности в дельте Сырдарии

на основе интегрированного управления водными ресурсами

 

 

 

05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях

 

 

 

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Республика Казахстан

Алматы, 2009

Работа выполнена в Казахском Национальном Техническом университете       им. К.Сатпаева

 

 

 

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, Мырзахметов М.М.

 

 

Официальные оппоненты:

 

 

доктор технических наук Степанов Б.С.

 

 

кандидат технических наук Кумар Д.Б.

 

 

Ведущая организация:

 

 

Казахская академия транспорта и коммуникации им.М.Тынышпаева

 

 

 

Защита состоится «24» февраля 2009г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д.14.61.25 при Казахском Национальном Техническом университете им.К.Сатпаева по адресу: 050013, г.Алматы, ул.Сатпаева, 22

 

 

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КазНТУ им.К.И.Сатпаева

 

 

Автореферат разослан «24» января 2009г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук                                                                    М.Т.Жараспаев

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Общая характеристика работы. Диссертационная работа направлена на обеспечение экологической безопасности в дельте Сырдарии за счет совершенствования управления и распределения водными потоками. Включает разработку научно-обоснованных предложений по интегрированному управлению водными ресурсами дельты Сырдарии, результаты полевых исследований по гидрологии дельты и северной части Аральского моря, а также природного комплекса дельты Сырдарии.

Актуальность темы. Проблема Аральского региона хорошо известны во всем мире. Они в определенной степени являются последствием нерационального использования водных ресурсов, что привело к снижению уровня моря с отметки +53м до +38м.

Усыхание дельт, речных русел, прибрежных озерков и болот чрезвычайно негативно повлияло на биоразнообразие: из числа 178 видов животных в прошлом обитавших в дельте, осталось только 38. Многие виды животных обитавших в тугаях и камышах исчезли. Популяция рыб значительно сократилась, море потеряло рыбопромысловое и судоходное значение. Из 7,9 млн.га орошаемых земель в бассейне моря засолены 5,2 млн.га. фактически обеспечены дренажем около 4,5 млн.га.

Казахстанское Приаралье имеет значительный социальный потенциал, т.к. население Аральского бассейна составляет порядка 15% от общего по республике, оно расселено в 22-х административных районах, 25-ти городах и рабочих поселках и около 3000 сельских населенных пунктах.

Неравномерное, несогласованное регулирование стока рек в зимнее время приводит к чрезвычайным ситуациям в низовьях р.Сырдарии, т.е. казахстанской части территории. Из-за этого происходит затопление территории Южно-Казахстанской и Кызылординской областей, который  наносит ежегодный ущерб сектору экономики Республики Казахстан в размере более 3,0 млрд.тенге.

Исходя из вышеизложенного обеспечение экологической безопасности в низовьях р.Сырдарии может быть решена путем комплексного подхода к проблеме Аральского бассейна, в том числе на основе ИУВР, которая обеспечивает устойчивое водораспределение и тем самым способствует предотвращению экологической катастрофы в регионе.

Диссертационная работа была выполнена в соответствии «Программы конкретных действий по улучшению экологической и социально-экономической обстановки в бассейне Аральского моря на период 2003-2010г.г.», одобренной Главами Государств Центральной Азии 6 октября 2002 г. на тему: «Интегрированное управление водными ресурсами в целях восстановления ветландов в бассейне Аральского моря (Северная часть)» и при спонсорской поддержке департамента НАТО «Наука для мира», Правительства РК, с участием пяти ведущих научных и проектных институтов Республики Казахстан.

 

Цель работы: Разработка научно-обоснованных предложений по обеспечению экологической безопасности в дельте Сырдарии на основе интегрированного управления водными ресурсами, отвечающего условиям предотвращения и восстановления экологической катастрофы.

Задачи: Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить причины возникновения чрезвычайных ситуаций в дельте Сырдарии;

- оценить распределения воды по озерным системам и гидрологии по Северному Аральскому морю (САМ), а также режима речного стока;

- создать и разработать структуру интегрированного управления водными ресурсами (ИУВР), обеспечивающей экологическую безопасность на объекте исследования;

- разработать предложения по восстановлению деградированных экосистем дельты Сырдарии.

На защиту выносятся результаты:

- исследования по восстановлению и сохранению устойчивого водообеспечения по озерным системам, рационального режима речного стока, экологии в северной части Аральского моря;

- научное обоснование комплекса гидротехнических сооружений, требуемых на озерных системах дельты Сырдарии в увязке с Северным Аральским морем (САМ);

- основные принципы улучшения интегрированного управления водными ресурсами на объекте исследования с использованием контррегулятора стока.

Научная новизна:

- выявлены закономерности распределения речного стока в пределах дельты, в условиях экологического нарушения и чрезвычайных ситуациях;

- разработаны тематические карты по гидрологии, почве, растительности и размещения гидротехнической инфраструктуры на основе материалов космических и полевых исследований (технология «Геоинформационные системы»);

- предложены технические пути внедрения ИУВР в целях предотвращения чрезвычайных ситуаций и улучшения регулирования речного стока и в том числе в зимних условиях.

Практическая ценность. Созданный комплекс гидротехнических сооружений на озерных системах дельты Сырдарии позволяет интегрировано управлять водными ресурсами и значительно снижают риски возникновения экологического кризиса.

Предложенные мероприятия обеспечивают сохранение и восстановление природного комплекса дельты Сырдарии.

Результаты исследований могут быть успешно применены в других речных бассейнах Республики Казахстан для решения сложного экологического кризиса.

Реализация и внедрение. По предложенным автором мероприятиям по реконструкции Камыстыбасской и Акшатауской озерных систем, а также защитных дамб от затопления территории Техническим совещанием Комитета по водным ресурсам Министерства сельского хозяйства РК принято решение составит конкретные проекты по этим объектам.

Апробация работы. Основное содержание работы и полученные результаты докладывались и обсуждались на международном Симпозиуме Японского глобального фонда (Токио, 1992 г.), на международной научно-практической конференции «Водные ресурсы Центральной Азии» (Алматы, 2002 г.), на международной конференции, посвященной 15-летию со дня создания МКВК Центральной Азии (Алматы, 2007 г.), на международной научно-практической конференции «Архитектура и строительство в новом тысячелетии» КазНТУ им.К.И.Сатпаева (Алматы, 2008 г.), на международной научно-практической конференции, посвященной 70-летию Института географии АН РК (Алматы, 2008 г.), а также в 2004-2007 г.г. 6 раз докладывались на заседании Наблюдательного Совета при областном Акимате Кызылординской области.

Публикации. По теме исследований опубликованы 9 научных работ, в том числе 1 монография и 4 статьи в научных изданиях, рекомендованных комитетом по контролю в сфере образования и науки МОиН РК.

Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения и списка использованных источников из 101 наименований и приложений. Работа изложена на 119 страницах текста компьютерного набора, содержит 22 рисунка и 52 таблиц, приложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

 

Во введении дана краткая оценка состоянию решаемой проблемы, обоснована актуальность разрабатываемой темы, сформулированы цель работы и задачи исследования, а также отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первом разделе диссертации изложено современное состояние изученности проблемы водных ресурсов и экосистем в бассейне Аральского моря, рассмотрены особенности водохозяйственной инфраструктуры и причины возникновения чрезвычайной ситуации в дельте Сырдарии.

С начала экологической катастрофы в казахстанской части Приаралья многими научными подразделениями проводились научно-практические разработки, спонсируемые США, Италией, Голландией, Норвегии, НАТО и другими странами. В работе отмечены 15 проектов, из которых подвергались анализу 7 наиболее значимые разработки. Наибольший вклад в научно-практические разработки по оценке и восстановлению экологической безопасности были внесены работами института географии, ботаники, почвоведения Академии наук Казахстана, проектными институтами «ПК Казгипроводхоз» (Алматы), «Казводпроект» (Шымкент), ЦДЗиГИС «Терра» (Алматы), НИЦ МКВК (Ташкент). Однако в указанных работах вопросы экологической  безопасности в низовьях р.Сырдарии, особенно при чрезвычайных ситуациях не рассматривались отдельной задачей и потому требуют дополнительного комплексного исследования.

Объект исследования занимает северную часть Аральского моря и современную дельту Сырдарии от Казалинского гидроузла до северо-восточного берего моря. Протяженность объекта составляет 189 км. В административном отношении объект лежит в пределах Казалинского и Аральского районов Кызылординской области и занимает площадь более 800 тыс.га. Месторасположение объекта и современное состояние озерных систем дельты показана на рисунке 1.

Водохозяйственная инфраструктура дельты Сырдарии разделена на шесть озерных систем: Аксайская, Куандарьинская, Камыстыбасская, Акшатауская, Приморская Правобережная и Левобережная. Каждая из озерных систем представляет собой совокупность отдельных озер и болот, связанных сложной сетью естественных протоков и искусственных каналов. В зоне влияния озерных систем расположен ряд населенных пунктов, а также главные рыбохозяйственные объекты, основные площади сенокосных угодий и пастбищных территорий, лесов и кустарников.

Тогда, как до 1960 годов уровень Аральского моря колебался вблизи отметки 53 м, и объем воды в море составлял 1064 км3, то в период 1961-1987 гг. уровень моря понизился на 15 м.

Вследствие падения уровня Аральского моря его акватория  естественным порогом (отметка дна 38,0 м абс.) разделилась на две части – Большое и Малое (Северное) море, питающиеся остаточным стоком соответственно рек Амударии и Сырдарии.

     

Рисунок 1 – Современное состояние озерных систем дельты Сырдарии

 

После сооружения Кокаральского гидроузла Северное Аральское море (САМ) по существу превратилось в водохранилище – нижнюю ступень Нарын-Сырдариинского каскада. При стабилизации уровня САМ на отметке 42,0 м и частичного сброса воды в котловину Большого моря средняя минерализация ее составила 9,5 г/л.

В настоящее время сток р. Сырдарии в бассейне зарегулирован пятью крупными водохранилищами (Токтогульское, Андижанское, Кайраккумское, Чарвакское и Шардаринское) и большим количеством малых водохранилищ, расположенных, в основном на притоках р. Сырдарии.

Наиболее значительным из них является Токтогульское водохранилище многолетнего регулирования стока с полезной емкостью 19,5 км3, расположенное на р.Нарын в Республике Кыргызстан. Шардаринское водохранилище с полезной емкостью 4,2 км3, осуществляет сезонное регулирование стока с учетом энергетических и ирригационных режимов. В особо многоводные годы, как экстренная мера зашиты от наводнений и разрушений гидротехнических сооружений по руслу р.Сырдарии, осуществлялся сброс из Шардаринского водохранилища в Арнасайскую впадину, расположенную на территории соседней Республики Узбекистан.

В результате снижения общего объема речного стока, обводнение озерных систем нижнего течения реки Сырдарьи стало весьма проблематичным. Озерные системы и водно-болотные угодья дельты Сырдарии являются основой устойчивого существования водных и околоводных экосистем Казахстанского Приаралья, базой ведения рыбного промысла и кормопроизводства, необходимым условием жизнедеятельности. Негативную роль при этом сыграло неудовлетворительное состояние сети каналов, посредством которых осуществляется поддержание водно-солевого и уровенного режимов озерных систем.

По данным космических съемок 2002-2005 г.г. суммарная площадь дельтовых озер  по отношению к 1976 г. сократилась до 400 км2, а объем воды в них составил около 1,5 км3. При этом рыбохозяйственное значение водоемов сохранилось лишь за Камыстыбаской, Акшатауской и Приморской озерными системами, благодаря обводнению их по каналам, которое стало возможным после строительства в 1975–76 годах Аманоткельской и Аклакской плотин.

Загрязнение и осолонение Аральского моря привело к гибели в средине 70-х годов коренных обитателей моря. Когда соленость моря превысила 14 г/л - биомасса и численность фитопланктона сократилось в 3-5 раз. В связи с этим у многих рыб замедлялся темп роста, возросла смертность, полностью нарушились процессы воспроизводства.

Деградация ресурсного потенциала Аральского моря приняла необратимую направленность, сохранение и восстановление которого в обозримом будущем практически не представляется возможным. Катастрофическое падение уровня моря, уменьшение объема водной массы, увеличение солености привели к потере его биологического разнообразия. Изменение основных химико-физических характеристик среды обитания водных организмов уже к 1990 году привели к сокращению численности микроорганизмов в САМ и на севере Большого моря в 3 раза.

Установлено что, социальные, экономические и экологические последствия Аральской катастрофы огромны. В целом ущерб от экологической катастрофы можно разделить на экономические и социальные потери, где социальные потери составили миграционные процессы, ухудшение условии и снижение продолжительности жизни населения. Расчетные значения по видам социальных и экономических потерь в денежном выражении показаны на рисунках 2 и 3. Общий среднегодовой ущерб по состоянию на 1 января 2000 года по данным проекта ИНТАС «Казахстанское Приаралье» составляет 52,35 млн.долл. США.

В результате анализа определены задачи улучшения ситуации в дельте Сырдарии и создание здесь управляемой озерно-дельтовой экологической системы.

 

Рисунок 2 - Диаграмма среднегодовых социальных потерь от экологической катастрофы в Казахстанском Приаралье

 

Рисунок 3 - Диаграмма среднегодовых экономических потерь от экологической катастрофы в Казахстанском Приаралье

 

Во втором разделе изложены результаты исследований озерных систем и режимы речного стока в дельте Сырдарии.

В целях достижения экологической устойчивости, обоснованию принимаемой гидротехнической инфраструктуры  в 2004-2005 годах были проведены полевые исследования на объектах исследований. Для этого были организованы 5 исследовательских групп, которые включали: группу по обследованию гидрологии и водной инфраструктуры, группу по обследованию биоразнообразия, группу по обследованию почвы, группу по социально-экономическому исследованию и группу по проектированию.

Объектом исследований  являлись обеспечение водой, соблюдение режима подачи воды на водно-болотные угодья (ВБУ) и основные компоненты  их биоразнообразия (водная и прибрежно-водная растительность, ихтиофауна) в пределах дельты Сырдарии и прилегающей части осушенного дна Аральского моря.

В полный состав полевых исследований входило изучение гидрологической ситуации и сбор данных о стоке воды, распределении воды и параметрах водоемов.

Как показывают наши исследования, в естественном состоянии русло Сырдарьи в пределах дельты имеет протяженность 189 км и при среднем уклоне дна 6,35 см/км обеспечивает попуск в Аральское море со среднегодовым расходом воды около 490 м3/с. На обводнение территории дельты в этот период расходуется порядка 60 м3/с. При этом режим обводнения дельты отражает особенности уровенного режима питающей ее реки Сырдарьи. Фаза наполнения дельтовых водоемов наблюдалась в период с апреля по июнь месяцы, а фаза опорожнения отмечалась в период с августа по март месяцы.

Средняя минерализация речной воды в вершине дельты изменялась в пределах 0,75 – 0,65 г/л, с увеличением к устью соответственно до 0,90 и 0,80 г/л.

По результатам исследования установлено, что режим наполнения и опорожнения озерных систем осуществляется по двум принципиально различным схемам: «проточной» и «цикловой». «Проточная» схема предполагает наличие у водного объекта отдельных «входа» – для наполнения водоема и «выхода» – для его опорожнения. Структура проточных озерных систем формируется как правило по каскадному принципу. Типичным представителем проточной схемы обводнения является Аксайская озерная система. Питание этой системы осуществляется из реки Сырдария по единому каналу с последовательным перетоком воды по каскаду водоемов, состоящего из четырех озер и четырех болот. Соответственно отмечается увеличение минерализации озерных вод в направлении от вышерасположенных к низлежащим водоемам.

Типичным представителем «цикловой» схемы обводнения является Камыстыбасская озерная система. Наполнение ее производится по четырем каналам в период высокого уровня воды в реке Сырдария, опорожнение – в период низкого уровня. Таким образом, цикл обводнения озерной системы характеризуется фазой наполнения и фазой опорожнения водоема при реверсивном (знакопеременном) режиме обводнительных каналов.

В связи с изменением режима эксплуатации Нарын-Сырдарьинского каскада водохранилищ в последние годы максимальный речной приток в дельту наблюдается в зимнее время, минимальные расходы воды – летом. Диапазон наблюдений уровня воды в русле рек при этом составил около 3 метров.

По результатам исследования установлено, что водный баланс Северного Аральского моря показывает, что при наличии устойчивой плотины соответствующей высоты в условиях относительно многоводных последних   15 лет уровень моря мог быть восстановлен до отметок 46,0-47,0 м абс.

Таким образом, в результате выполненных исследований определен межгодовой и внутригодовой режим речного притока в дельту Сырдарии, характеризующийся как «противоестественный» с высокими расходами воды в зимний период и низкими - летом.

Установлены многолетние закономерности речного стока в пределах дельты Сырдарии, в том числе безвозвратное водопотребление, регулирующий эффект, изменение по длине минерализации речных вод, а также в условиях потери регулирующих функций русловых гидроузлов (Аманоткельского и Аклакского) активизировались процессы общего размыва речного русла.

В третьем разделе приведены исследования экологической безопасности и предложения по ее улучшению.

Экспедиционные обследования и данные космических съемок выявили значительную межгодовую и сезонную изменчивость площади обводнения озерных систем дельты, обусловленную как колебанием водности отдельных лет и внутригодовым режимом притока, так и несовершенством водохозяйственной инфраструктуры. Определены предварительные расчетные объемы водопотребления, как по отдельным озерным системам так и в целом по дельте Сырдарии, а также сопряженными с озерными системами дельты суммарные площади сенокосов и пастбищ (61857 га), лесов и кустарников (49059 га), прудовых хозяйств (4250 га).

Прогнозное водопотребление брутто озерных систем (с учетом потерь и проточности) составляют в объеме 2732,67 млн.м3 (рисунок 4).

Установлено что, в ландшафтной структуре низовий Сырдарии должен поддерживаться разумный баланс разнообразия экосистем, типов почв и  растительности  для обеспечения кормовой базы диким животным, нерестилищ и воспроизводственных участков для рыб, гнездовий для птиц. Наиболее благоприятное соотношение гидроморфных и пустынных ландшафтов наблюдается при объеме воды, поступающей в дельту не менее 2,7 млрд.км3. Учитывая, что для наполнения САМ необходимо не менее 3 млрд.км3 в год, общий объем поступающей воды в дельту Сырдарии не должен быть менее 5,7 млрд.км3 в год.

В качестве расчетного варианта устойчивого обводнения дельты Сырдарии рекомендована площадь озерных систем в размере 105,488 тыс.га, в т.ч. 75,32 тыс.га – озер и 30,17 тыс.га – водно-болотных угодий. Основанием для рекомендаций послужили данные о наполнении озерных систем за последние 5 лет.

По технологии «Геоинформационные системы» разработаны тематические карты по гидрологии, почве, растительности и размещения гидротехнической инфраструктуры на основе материалов космических и полевых исследований.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Предлагаемые площади и объемы водопотребления

озерных систем дельты Сырдарии (по результатам исследований)

 

Одним из механизмов достижения экологической устойчивости является интегрированное управление водными ресурсами в дельте, особенности его в отношении выбранного объекта исследований изложены в четвертой главе диссертации.

Водохозяйственная инфраструктура дельты Сырдарии включает водораспределительную сеть – естественные протоки и искусственные каналы в земляном русле – и водорегулирующие сооружения – трубчатые бетонные водовыпуски. Она состоит из 54 естественных и искусственных водотоков различной протяженности, а также 55 гидротехнических водорегулирующих сооружений, кроме этого для распределения водных ресурсов по потребителям дельты Сырдарии  и сброса в Аральское море по длине реки Сырдарии имеется 35 основных отводов.

Имеющиеся гидросооружения и водовыпуски на реке, не удовлетворяют инженерным требованиям пропуска высоких вод и условиям командования в маловодный период. В связи с этим возникает необходимость их реконструкции или строительства новых регулирующих сооружений, которые дадут возможность правильно распределять и интегрировано управлять имеющимися водными  ресурсами  дельты.

Выявление количественных характеристик гидравлических связей между водоемами озерных систем является необходимым компонентом для интегрированного управления водными ресурсами в дельте Сырдарьи.

Для этого конкретно предложена структура ИУВР в качестве общей линейной схемы движения потоков воды в дельте Сырдарии в увязке с режимом работы Коксарайского контррегулятора, в том числе по каждой озерной системе. На рисунке 5 показана линейная схема движения потоков воды Камыстыбасской ОС.

С целью рационального использования и распределения водных ресурсов, только в Камыстыбасской ОС, предложено строительство и реконструкция двацати пяти гидротехнических сооружений, а также системы каналов общей протяженностью 46,8 км и дамб общей длиной 36,0 км.

Коксарайский контррегулятор позволит выравнить расходы воды в реке, особенно в зимний период, что практически предотвращает указанный выше ущерб по Кызылординской и Южно-Казахстанской областям.

В пятом разделе приведены технико-экономические показатели улучшения экологической устойчивости и безопасности бассейна р.Сырдарии. Затраты связанные с обеспечением экологической безопасности дельты Сырдарии определены на 1-этапе в сумме 4,6 млрд.тенге, который окупается в течение 6 лет.

 

 

Рисунок 5 – Линейная схема движения потоков воды

Камыстыбасской ОС

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

1.     Анализ НИР показал, что экологической катастрофе Аральского региона предшествовало снижение уровня Аральского моря с отметки 53,0 м до 38,0 м и разделение моря на две части. Это явилось причиной возникновения чрезвычайной ситуации в дельте Сырдарии и привело к ежегодным социальным и экономическим ущербам. Строительство Кокаральского гидроузла стабилизировало уровень САМ на отметке 42,0м и при этом минерализация воды моря понизилась до 9,5 г/л.

2.     Установлен межгодовой и внутригодовой режим речного притока дельту Сырдарьи, характеризующийся как «противо-естественный» с высокими расходами воды в зимний период и низким летом. Показано, что с возобновлением попусков в дельту Сырдарии с 1988 года в условиях потери регулирующих функций русловых гидроузлов (Аманоткельского и Аклакского) активизировались процессы общего размыва речного русла.

3.     Предложены площади и объемы водопотребления по дельте Сырдарии, в том числе, варианта устойчивого обводнения дельты. Предлагаемая площадь озерных систем должна быть в пределах 105,5 тыс.га, из них 75,3 тыс.га  - озер и 30,2 тыс.га – водно-болотных угодий. Такие данные определены по каждой озерной системе.

4.     По технологии «Геоинформационные системы» разработаны тематические карты по гидрологии, почве, растительности и размещения гидротехнической инфраструктуры на основе материалов космических и полевых исследований в масштабе М 1:200 000.

5.     Обоснована необходимость интегрированного управления водными ресурсами и таким образом, составлены линейные схемы движения потоков воды по каждой озерной системе и для дельты Сырдарии в целом.

6.     Обосновано строительство Коксарайского контррегулятора, который улучшает условия пропуска воды по р.Сырдарие в зимний период, снижения риска образования заторов и зажоров и, как следствие затопления прилегающих к реке территорий населенных пунктов.

7.     Затраты связанные с обеспечением экологической безопасности дельты Сырдарии определены на 1-этапе в сумме 4,6 млрд.тенге, который окупается в течение 6 лет.

Оценка полноты решений поставленных задач. Поставленная цель перед диссертацией достигнута и задачи исследований решены. Результаты выполненных работы доведены до внедрения.

Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов. Предложения по реконструкции инфраструктуры гидротехнических сооружений восстановлению природного комплекса низовья Сырдарии позволить обеспечить экологическую безопасность.

Оценка технико-экономической эффективности внедрения. Ежегодные выгоды от ликвидации ущерба по озерным системам составит – 6,3 млрд.тенге.

Оценка технико-экономического уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Предлагаемая работа по научно-практической значимости вполне соответствует современному научно-техническому и технико-экономическому уровню.

 

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

 

1.     Кипшакбаев Н. Региональные проблемы водного хозяйства. Монография - Алматы: Дәуір, 2004. 486с-ил.

2.     Kipshkbayev. Intergovernmtntal Initiatives in the Aral Region. //Report of the International Symposium held at UNU Headquarters Duilding – Tokyo, Japan, 1992. – p.53-55.

3.     Кипшакбаев Н. Управление водными ресурсами дельты Сырдарьи в целях предотвращения чрезвычайных ситуаций в регионе. //Материалы Международной научно-практической конференции «Архитектура и строительство в новом тысячелетии». - Алматы, КазНТУ им. К.И.Сатпаева, 2008.

4.     Кипшакбаев Н. Интегрированное управление водными ресурсами дельты Сырдарьи для восстановления ветландов в северной части Аральского моря. //Водное хозяйство Казахстана. – Астана,  - 2007, №2(14). - с.27-29.

5.     Кипшакбаев Н. Внедрение ИУВР в низовьях р.Сырдарьи в целях обеспечения экологической безопасности и предотвращения чрезвычайных ситуаций в регионе. //Материалы Международной научно-практической конференции посвященная 70-летию Института географии «Географические проблемы устойчивого развития: теория и практика», - Алматы, 2008.

6.     Кипшакбаев Н., Соколов В.И. Водные ресурсы бассейна Аральского моря – формирование, распределение, водопользование. //Материалы научно-практической конференции «Водные ресурсы Центральной Азии». Алматы,  2002. - с.47-55.

7.     Кипшакбаев Н. Как все начиналось.  //Мелиорация и водное хозяйство. - Москва, 2002. №1,  - с.2-3.

8.     Кипшакбаев Н. Сотрудничество Республики Казахстан с сопредельными государствами по вопросам транс

9.     граничных вод. //Серия публикаций по водным проблемам №4. Европейская экономическая комиссия ООН. -Женева, -2006.- с.57-64

10. Кипшакбаев Н., Мальковский И.М., Мухамеджанов В.Н., Мусекенов М. Обеспеченность водой и производство продовольствия в Казахстане. //Мелиорация и водное хозяйство. – Москва, 2001. №3 – с.28-30.

 

 

 

Тұжырым

 

Қыпшақбаев Нариман

 

Сырдарияның төменгі ағысында су ресурстарын ықпалдасып басқару негізінде экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету

 

05.26.02 – Төтенше жағдайлардағы қауіпсіздік

 

Арал өңіріндегі проблема әлемде жақсы белгілі, оның негізгі себебі су ресурстарын тиімді пайдаланбай, Арал теңізі деңгейінің +53,0 метрден +38,0 метрге дейін төмендеуі.

Өзен арнасының, көлдер мен сазды жерлердің кеуіп кетуі табиғи ресурстарға кері әсерін тигізді: осы өңірдегі 178 түрлі жануарлардың тек 38-і қалды. Тоғайлар мен қамыстағы көптеген жануарлардың түрлері біржолата жойылып кетті. Балық және су транспорты шаруашылықтары толық тоқтатылды. Арал теңізі бассейніндегі 7,9 млн. гектар суармалы жерлердің 5,2 млн. гектарын тұз басты, оның 4,5 млн. гектарында дренаж жүйесі бар. Арал өңірінің Қазақстан жағы әлеуметтік жағдайға қолайлы, республика халқының 15 пайызы, олар 22 ауданда, 25 қалада және 3000 елді мекендерде тұрады.

Қыс айларында өзен суларын тұрақсыз, өзара келісімсіз реттеу, Сырдарияның төменгі ағысында, Қазақстан территориясында төтенше жағдай туындап отыр. Осының салдарынан Оңтүстік Қазақстан және Қызылорда облыстарының территориясын су басу жыл сайын Республика экономикасына 3,0 млрд. теңге шамасында шығын келуде.

Сырдарияның төменгі ағысында экологиялық қауіпсіздікті тұрақтандыру, бұл проблеманы Арал бассейнінде тек кешенді түрде қарап, оның ішінде су ресурстарын ықпалдасып басқаруды енгізу, сол арқылы экологиялық апатты болдырмауға қол жеткізуге болады.

Жұмыстың мақсаты Сырдарияның төменгі ағысында экологиялық қауіпсіздікті тұрақтандыру үшін су ресурстарын ықпалдасып басқару негізінде экологиялық апатты болдырмаудың ғылыми-негіздеу ұсынысын жасау.

Осы мақсаттарға жету үшін келесі мәселелер шешілді:

-         Сырдарияның төменгі ағысында төтенше жағдайдың туу себептерін зерттеу;

-         Көлдер жүйесі мен Солтүстік Арал теңізі суларының бөлінуі мен өзен суының кестесін бағалау;

-         Зерттеліп отырған өңірге экологиялық қауіпсіздікті тұрақтандыруға  су ресурстарын ықпалдасып басқаруды енгізу және оның жүйесін жасау;

-         Сырдарияның төменгі ағысындағы бұзылған экожүйені қалпына келтіру ұсынысын  жасау.

Диссертацияда Арал теңізі бассейніндегі су ресурстары мен экожүйелердің проблемаларының зерттелуінің  қазіргі жағдайы баяндалған, сушаруашылық инфрақұрылымдарының ерекшеліктері мен Сырдарияның төменгі ағысындағы төтенше жағдайдың пайда болу себептері қарастырылған.

Экологиялық тұрақтылыққа жету, қабылданатын гидротехникалық инфрақұрылымдарды негіздеу мақсатында 2004-2005 жылдар аралығында зерттеу нысандарында далалық зерттеулер жүргізілді. Ол үшін құрамында гидрология және су инфрақұрылымдарын зерттеу тобы, биоразнообразияны зерттеу тобы, топырақты зерттеу тобы, әлеуметтік-экономикалық зерттеу тобы және жобалау тобы бар 5 зерттеу топтары ұйымдастырылды.

Жүргізілген зерттеулер нәтежиесінде қыс кезіндегі су көлемінің жоғары болып, жазда аз көлемде болуы Сырдарияның төменгі ағысына келетін судың «табиғи жағдайға қарсы» деп сипатталатын жыларалық және жыл ішіндегі режимі анықталды.

Сырдарияның төменгі ағысын тұрақты суландырудың есептік варианты ретінде көлдер жүйесінің ауданы 105,5 мың гектар, оның ішінде 75,3 мың гектар – көлдер және 30,2 мың гектар – сулы-батпақты жерлер. Ұсынысқа көлдер жүйелерінің сумен толтырылуының соңғы 5 жылдағы мәліметтері  негізі болды.

«Геоақпараттық жүйелер» технологиясымен космостық түсірілімдер мен далалық зерттеулер мәліметтері негізінде гидрология, топырақ, өсімдіктер және гидротехникалық инфрақұрылымдардың орналасуы бойынша тақырыптық карталар жасалынды.

Су ресурстарын ықпалдасып басқарудың құрылымы Сырдарияның төменгі ағысындағы және әрбір көлдер жүйесіндегі су қозғалысының Көксарай конрреттегішінің жұмысымен байланыстырылған сызықтық схемасы ұсынылды.

Автор ұсынып отырған Қамыстыбас және Ақшатау көлдер жүйелерін, сонымен қатар су басудан қорғайтын дамбыларды қайта құру іс-шаралары бойынша ҚР Ауылшаруашылық минстрлігі Су ресурстары комитетінің Техникалық отырысында осы нысандар бойынша арнайы жобалар жасау туралы шешім қабылданды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Summary

 

Mr. Nariman Kipshakbaev

 

Maintenance of ecological safety in delta of Syrdarya River

on the basis of the integrated water resources management

 

05.26.02 - Safety during emergency

 

Problem of the Aral Sea basin are well-known over the world. This problem, in the certain degree, is a consequence of irrational water resources use that has resulted in reduction of sea level from +53 m up to +38m.

Drying of delta, river bed, coastal lakes and bogs had extremely negatively affected to biodiversity: from among 178 kinds of animals in the past lived in delta, remained only 38. Many kinds of animals lived in tugay and canes have disappeared. The population of fishes was considerably reduced; the sea has lost fishery and navigable value. From 7,9 mln ha of irrigated grounds in the Aral sea basin were salted 5,2 mln ha. Only 4,5 mln ha are provided by drainage system.

Kazakhstan part of Aral Sea has significant social potential since the population of the Aral basin is about 15% from total republic population, it is included 22 administrative areas, 25 cities and working settlements and about 3000 rural settlements.

The non-uniform, unmatched regulation of rivers in winter results in emergency situations in a lower reaches of Syrdarya river, i.e. the Kazakhstan part. Because of it there is a flooding of South-Kazakhstan and Kyzylorda Oblasts areas which the annual damage causes to economy of the Republic of Kazakhstan at a rate of more 3,0 billion tenge.

Based on stated above the ecological safety in a lower reaches of Syrdarya river can be solved by the complex approach to a problem of the Aral Sea basin, including on basis IWRM which provides steady water-distribution and by that promotes prevention of ecological accident in region.

The purpose of work was development of the scientifically-grounded offers on maintenance of ecological safety in delta of Syrdarya river on the basis of the integrated water resources management which answering to conditions of prevention and restoration of ecological accident.

For achievement of an object in view the following tasks were solved:

- Study the reasons of occurrence of emergency situations in delta of Syrdarya river;

- Estimate of water distributions by lake systems and hydrologies over Northern Aral Sea (NAS), and also a regime of river flow;

- Create and develop structure of the integrated water resources management (IWRM), providing of ecological safety on object of research;

- Develop proposals on restoration of degraded ecosystems in the delta of Syrdarya river.

Dissertation presents the modern condition of a study level of water resources and ecosystem problems in Aral sea basin, and considers the features of water-economic infrastructure and the reason of occurrence of an emergency situation in delta of Syrdarya river.

With a view of achievement of ecological stability, to a substantiation of accepted hydraulic engineering infrastructure in 2004-2005 years field researches on objects were carried out. For this purpose 5 research groups were involved: hydrology and water infrastructure group, biodiversity group, soil group, social and economic research group and engineering design group.

As a result of the executed researches it is determined annual-to-annual and within year river inflow regime in the delta of Syrdarya river, described as "unnatural" with high charges of water in winter period and low charges- in summer.

As settlement variant steady flooding of the delta of Syrdarya river is recommended the area of lake systems about 105,488 ths. ha, including 75,32 ths. ha - lakes and 30,17 ths. ha - wetlands. As the basis for recommendations the data on filling lake systems for last 5 years have served.

On GIS technology are developed thematic maps on hydrology, ground, vegetation and accommodations of a hydraulic engineering infrastructure on the basis of materials of space and field researches.

Structure IWRM is proposed as the general linear scheme of water flow in the delta of Syrdarya river in coordination with Koksarai reservoir operation regime, including each lake system.

On the actions offered by the author for reconstruction of Kamystybass and Akshatau lake systems, and also protective dams from flooding of territory by Technical meeting of Committee for Water Resources of Ministry of Agriculture RK decided to develop specific projects on these objects.