ОЦЕНОЧНАЯ МОДЕЛЬ СЦЕНАРИЕВ РАЗВИТИЯ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН Текст научной статьи по специальности «Естественные и точные науки»

Водное хозяйство

УДК 556.01+504.4.062.2 (574)

ОЦЕНОЧНАЯ МОДЕЛЬ СЦЕНАРИЕВ РАЗВИТИЯ ЕДИНОЙ СИСТЕМЫ ВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

И. М. Мальковский1, Л. С. Толеубаева2, А. Толекова3, М. В. Долбешкин3, Е. М. Пузиков4

1 Д.г.н., проф., главный менеджер по управлению проектами (Институт географии, Алматы, Казахстан) 2 Д.г.н., руководитель лаборатории водообеспечения природно-хозяйственных систем и математического моделирования (Институт географии, Алматы, Казахстан) 3 Младший научный сотрудник лаборатории водообеспечения природно-хозяйственных систем и математического моделирования (Институт географии, Алматы, Казахстан) 4 Ведущий инженер лаборатории водообеспечения природно-хозяйственных систем и математического моделирования (Институт географии, Алматы, Казахстан)

Ключевые слова: водные ресурсы, единая система водообеспечения, имитационное моделирование.

Аннотация. На основе анализа международного опыта управления водными ресурсами сформулирована концепция Единой системы водообеспечения Республики Казахстан (ЕСВО РК) как совокупности водоисточников и водопользователей страны, объединенных водохозяйственной инфраструктурой. Имитационное моделирование ЕСВО РК - создание инструмента поддержки решений в области долгосрочного развития системы в целях гарантированного водообеспечения населения и отраслей экономики при сохранении воспроизводящих функций водно-ресурсных систем. Разработана начальная версия модели - «грубый прогноз», основанная на агрегированных показателях водных ресурсов и спроса на воду, укрупненных временных интервалах и пространственных единицах.

В условиях обострения водных проблем в мире существенно изменяются функции государств, принципы, приоритеты и механизмы управления водными ресурсами [1].

Для Казахстана, где водные ресурсы ограничены и неравномерно распределены в пространстве и времени [2-5], с особой остротой возникает объективная необходимость формирования Единой системы водообеспечения как совокупности водоисточников и водопользователей страны с объединяющей их водохозяйственной инфраструктурой. Основная цель создания и развития ЕСВО РК - гарантированное снабжение водой населения и производства при сохранении воспроизводящих функций водно-ресурсных систем, обеспечивающее благоприятные условия жизнедеятельности [3-6]. Принципиальной основой ЕСВО РК должна стать новая водная парадигма управления водными ресурсами:

1. Новая водная парадигма в экономически развитых странах наряду с «управлением ресурсом» предполагает «управление спросом» на воду путем водосбережения и повышения эффективности водопользования. Практика управления спросом включает внедрение материальных стимулов водосбережения, передовых технологий, приводящих к повышению эффективности водопользования.

2. Приоритеты в использовании водных ресурсов меняются с развитием общества в пользу коммунально-бытового водоснабжения и восстановления экосистем.

3. Внедрение экосистемного подхода реализуется в двух направлениях: предотвращение вредного воздействия вод и соблюдение требований природы и экологических комплексов к воде.

4. Бассейновый принцип управления водными ресурсами (УВР) развивается путем формирования иерархических структур, охватывающих вложенные друг в друга бассейны разных размеров, субъекты хозяйственной деятельности, власть и местных жителей [3-5, 10].

5. Оперативное и среднесрочное УВР реализуется в масштабах небольших речных бассейнов, стратегическое планирование развивается в масштабах крупных бассейнов.

6. Водные ресурсы рассматриваются (и управляются) в единстве с другими компонентами экосистем, поддерживая целостность всей водной экосистемы.

7. Обеспечивается итерационность процесса управления в условиях неопределенности прогнозируемых последствий антропогенного вмешательства в природные водоисточники.

8. Планирование и функционирование ЕСВО РК осуществляются открыто с привлечением основных заинтересованных и затрагиваемых планируемыми мероприятиями сторон.

9. Все участники-водопользователи ЕСВО РК обеспечиваются достаточной информацией (включая компьютерные базы данных) по вопросам природопользования и вододеления.

10. Главным условием межотраслевой (горизонтальной) интеграции в ЕСВО РК является согласование интересов компонентов с использованием разработанных механизмов решения конфликтов.

11. Современная организационная структура ЕСВО РК представляет собой многоуровенную схему подачи и распределения воды: 1) трансграничный бассейн; 2) национальный бассейн; 3) водохозяйственный район; 4) водохозяйственный участок; 5) ассоциация водопользователей; 6) водопользователь.

12. Организационная увязка уровней управления в ЕСВО РК (по вертикали) производится на основе заявок на необходимые ресурсы, формирующихся по принципу «снизу-вверх», и ограничений в виде лимитов и режимов водоподачи, формирующихся по принципу «сверху-вниз».

Единая система водообеспечения Республики Казахстан создается последовательно путем объединения 8 бассейновых систем водообеспечения для более эффективного управления водными ресурсами страны в условиях их изменчивости и неравномерности распределения по территории. Формирование Единой системы водообеспечения Республики Казахстан аналогично единым транспортной и энергетической системам - объективный процесс развития водного сектора экономики страны. При этом в понятие Единой системы водообеспечения Республики Казахстан вкладывается не только объединение водоисточников и водопользователей посредством гидротехнических сооружений, а прежде всего единство научных подходов к планированию, проектированию и управлению водным хозяйством республики.

Основной инструмент для анализа поведения и выбора дальнейших путей развития ЕСВО РК - разработка комплекса взаимосвязанных моделей, позволяющих оценить водные ресурсы и перспективный спрос на воду, определить оптимальную интенсивность использования водных ресурсов и разработать экономически эффективные и экологически безопасные варианты территориального перераспределения поверхностных вод [11-14].

Основная цель создания комплекса моделей состоит в снабжении лиц, ответственных за конкретные решения на этапе планирования использования и охраны водных ресурсов, единым комплексом программ с применением современной вычислительной техники, позволяющих получить необходимую обосновывающую информацию о возможных сценариях развития систем водообеспечения Республики Казахстан.

Оптимизационные модели по сравнению с имитационными более грубы, учитывают меньшее число факторов, неизбежно требуют допущений и упрощений. Эти модели, приспособленные для поиска оптимальных решений, могут описывать процесс развития и функционирования ЕСВО РК приближенно, но результаты моделирования более наглядно и отчетливо отражают присущие явлению закономерности. Имитационные модели по сравнению с оптимизационными более точны и подробны, не требуют столь грубых допущений и позволяют учесть большее число факторов. Недостатками их являются сравнительная громоздкость, плохая обозримость полученных результатов, трудность их осмысливания и нахождения оптимальных решений. Следовательно, сравнительно упрощенная оптимизационная модель позволяет получать контур разумных вариантов, уточнение которых может быть получено по имитационным моделям. При совместном применении имитационных и оптимизационных моделей для планирования использования водных ресурсов их недостатки взаимно компенсируются.

При моделировании развития и функционирования ЕСВО РК возникает необходимость в решении ряда задач, в том числе прогнозирования развития ЕСВО РК.

Задачи прогнозирования не в полной мере оптимизационные, хотя при их решении должны соблюдаться принципы радикальности развития системы в отдаленной перспективе. Доминирую-

щее положение здесь занимают специфические методы исследований, в том числе экспертные оценки.

Задачи этого класса динамического характера и при решении их используются прогностические методы экстраполяции, нормативного прогнозирования, экспертной оценки и другие. В ряде случаев может оказаться допустимым для отдельных лет (уровней) решение статических задач. Исходная и искомая информация при этом должна носить вероятностный характер с известными функциями распределения набора показателей.

В качестве исходной информации для решения указанных задач используются прогнозная оценка водных ресурсов (поверхностных и подземных) с учетом антропогенного влияния, предварительные величины объема производства основной продукции, численность городского и сельского населения, укрупненные (предварительные) экономические показатели намечаемых водохозяйственных объектов и использования водных ресурсов в производстве.

При решении прогнозных задач развития систем обычно динамичность заменяется статичностью (выделением отдельных уровней), непрерывность - дискретностью, нелинейность - линейностью, а многоэкстремальность - одноэкстремальностью. Эти приемы значительно упрощают решения прогнозных задач с приемлемой точностью.

Успешная реализация разрабатываемых моделей возможна при условии создания надежного информационного их обеспечения. В связи с этим очень важна разработка моделей отбора, движения, обработки и обобщения всех видов информации, которая поступает от отдельных звеньев системы. Построения такого рода логико-информационной модели требуют решения ряда частных вопросов, из которых основные следующие: разработка перечня основных и вспомогательных показателей с делением их на первичную и вторичную (производную) информацию, определение периодичности и формы их представления в машинных носителях, унификация первичной и вторичной информации, форма выдачи конечных результатов с учетом требований экспертов и проектировщиков и, наконец, разработка поисковой информационно-управляющей системы. Решение всего комплекса указанных вопросов требует усилий достаточно большого числа специалистов различного профиля.

Процесс построения оценочной имитационной модели развития ЕСВО РК представляет собой последовательную разработку модели долгосрочных водохозяйственных балансов бассейновых природно-хозяйственных систем и страны в целом с поэтапным увеличением ее функциональных возможностей и точности без нарушения общей структуры. При этом на каждом этапе построения модели производится оценка ее чувствительности к изменчивости отдельных блоков для выяснения целесообразности их дальнейшего развития.

Ресурс Т ЦТ г гг 1,Ш Спрос Т V ■ у 1,П Оценка . т ф • '<к

| +

1 1 1

Управление Т+1 V Возмущение „ Т+1 £ 0 Ресурс ...Т+1 Спрос ., Т+1 г/ Оценка фТ+1. 1,К

+ | +

1 ■ 1 1

Управление Т+2 и Возмущение £ ьЬ Ресурс IV™" 1,т Спрос Т+2 1,п Оценка Л Т+2 Ф

Рисунок 1 - Оценочная модель сценариев водообеспечения РК - 17 -

На рисунке 1 представлена структура начального варианта модели - «грубый прогноз», где использованы укрупненные временные интервалы развития ЕСВО РК Т, агрегированные показатели водных ресурсов Ж и спроса на воду У, укрупненные пространственные единицы 1, оцениваемые совокупностью критериев водной безопасности Ф.

Состояние объекта управления ЕСВО РК в любой момент времени Т в разрезе бассейновых ПХС 1 однозначно определяется многомерным вектором - располагаемыми водными ресурсами ПХС в целом и распределением их между компонентами Жт1,т, а также спросом на воду Ут,„ (таблицы 1-4). В результате воздействия система может переходить из одного состояния в другое с определенной степенью эффективности с точки зрения принятых критериев. Эти воздействия представляются в виде многомерного вектора Утиу, где его составляющие являются совокупностью средств регулирования и распределения водных ресурсов (таблица 5). Происходящие в системе процессы протекают под влиянием ряда случайных факторов, образующих вектор возмущений 2тиъ, компонентами которого служит однозначно непредсказуемый режим водоисточников ПХС (таблица 6).

Таблица 1 - Этапы развития ЕСВО РК T

T Этап Единица измерения

0 Современное состояние (2010) б.р.

1 Среднесрочная перспектива (2020) б.р.

2 Отдаленная перспектива (2030) б.р.

Таблица 2 - Пространственные единицы ЕСВОРК i

i Единица (бассейн) Единица измерения

1 Арало-Сырдариинский б.р.

2 Балкаш-Алакольский б.р.

3 Ертисский б.р.

4 Жайык-Каспийский б.р.

5 Шу-Таласский б.р.

6 Есильский б.р.

7 Нура-Сарысуский б.р.

8 Тобыл-Торгайский б.р.

9 Казахстан б.р.

Таблица 3 - Состояние ресурса WTim

m Компонент Единица измерения

1 Годовой местный сток - норма км3/год

2 обеспеченность - 95% -

3 обеспеченность - 5% -

4 Трансграничный сток - норма -

5 обеспеченность - 95% -

6 обеспеченность - 5% -

7 Межбассейновая переброска - норма -

8 Трансграничная переброска - норма -

9 Ресурсы подземных вод - норма -

10 Суммарные водные ресурсы - норма -

11 обеспеченность - 95% -

12 обеспеченность - 5% -

13 Емкость водохранилищ км3

14 Коэффициент качества вод б.р.

Таблица 4 - Компоненты спроса на воду У1'¡п

п Компонент Единица измерения

1 Численность населения млн чел.

2 Норма коммунально-бытового водопотребления м3/чел год

3 Валовая продукция промышленности млрд т/год

4 Продуктивность воды в промышленности т/м3

5 Социальный спрос на воду км3/год

6 Экологический спрос на воду км3/год

7 Площадь орошаемых земель тыс. га

8 Средняя оросительная норма м3/га

9 КПД оросительных систем б.р.

10 Хозяйственный спрос на воду км3/год

11 Суммарный спрос на воду км3/год

Таблица 5 - Компоненты управления ¥т1у

У Компонент Единица измерения

1 Прирост населения б.р

2 Изменения нормы коммунально-бытового водопотребления -

3 Прирост продукции промышленности -

4 Изменения продуктивности воды -

5 Изменения экологического спроса -

6 Динамика площади орошения -

7 Изменения оросительной нормы -

8 Изменения КПД оросительных систем -

9 Межбассейновый приток (отток) воды км3/год

10 Трансграничный приток воды -

11 Изменения емкости водохранилищ б.р.

Таблица 6 - Компоненты возмущения ¿т,ъ

ъ Компонент Единица измерения

1 Изменения местного стока б.р.

2 Изменения трансграничного стока -

3 Изменения ресурсов подземных -

4 Изменения коэффициента качества -

Величина располагаемых водных ресурсов на временном интервале Т+1 определяется величиной ресурса на предыдущем шаге Т и коэффициентом изменчивости ресурса под воздействием возмущающих факторов.

Ресурсы местного речного стока (норма):

К+1 = жт ■ г™. (1)

Ресурсы местного речного стока (95% обеспеченности):

К+1 = <2 ■ (2)

Ресурсы местного речного стока (5% обеспеченности):

К+1 = ЖТ ■ г™. (3)

Ресурсы трансграничного речного стока (норма):

i,4 ' i,4 i,2

Ресурсы трансграничного речного стока (95% обеспеченности):

K+1 _ WT ■ z™. (4)

K+1 _ WT ■ ZT21. (5)

Ресурсы трансграничного речного стока (5% обеспеченности):

ЩТ+1 = ■ гт;1. (6)

Межбассейновое перераспределение водных ресурсов:

щ™ = ж; ± г;;1. (7)

Переброска части стока российских рек:

К+1 = К +г™. (8)

Ресурсы подземных вод:

ЩТ+1 = ■ г™. (9)

Суммарные водные ресурсы (норма):

Щ™ = Щ™ + Щ4+1 ± Щ™ + Щ™ + Щ9+1 . (10)

Суммарные водные ресурсы (95% обеспеченности):

Щ™ = ЩТ+1 + ЩТ+1 ± ЩТ+1 + ЩТ+1 + ЩТ+1. (11)

Суммарные водные ресурсы (5% обеспеченности):

щ.^1 = Щ™ + щ.т6+1 ± щ.т7+1 + щ.т8+1 + Щ9+1. (12)

В основу динамики спроса на воду положены прогнозные показатели численности населения, валовой продукции промышленности, нормативы экологического спроса, площади орошаемого земледелия. Величина спроса на воду на шаге Т+1 определяется коэффициентами изменения базовых показателей развития и удельных показателей водопотребления. Численность населения:

У1Т+1 = У1Т ■ 71т+1. (13)

Норма коммунально-бытового водоснабжения:

У2Т+1 = УТ ■ 72т+1. (14)

Валовая продукция промышленности:

У3Т+1 = У3Т ■ 73+1. (15)

Продуктивность воды в промышленности:

/Т+1 _ -4 _ ' 4 ' * 4

^4Т+1 _ vt ■ 74+1. (16)

Социальный спрос на воду:

Экологический спрос на воду: Площадь орошаемых земель: Средняя оросительная норма: КПД оросительных земель:

V5T+1 _ vr1 ■ V2T+1 +Vk1. (17)

V 4

VT+1 _ V6T ■ 75T+1. (18)

V7T+1 _ V7T ■ 76T+1. (19)

VT+1 _ V8T ■ 77T+1. (20)

VT+1 _ VT ■ 784+1. (21)

Сельскохозяйственный спрос на воду:

уТ+1 _ уТ+ 1

УТ+1 = у7_(22)

*10 уТ+1 • (22)

Суммарный спрос на воду:

у,!+1 = -Т+1 + -Т+1 + у,0+1. (23)

Переход системы из одного состояния в другое оценивается совокупностью критериев водной безопасности (целевой функции ФТг,к), представляющей собой показатель качества выполнения системой своих функций. В процессе изменения состояния системы на ее параметры состояния, управления и возмущения накладываются ограничения, определяющие допустимые области их значений (таблица 7).

Таблица 7 - Область изменения параметров

Временные интервалы 0<Т<2

Пространственные компоненты 1<г<9

Компоненты ресурса 1<т<14

Компоненты спроса 1<и<11

Оценочные компоненты 1<к<11

Компоненты управления 1<у<11

Компоненты возмущения 1<Ь<4

При изложенных предпосылках общая задача управления Единой системой водообеспечения формулируется следующим образом. Требуется найти такое в некотором смысле наивыгоднейшее управление У, под воздействием которого при соблюдении заданных ограничений система из начального состояния Т = 0 перейдет в желаемое конечное состояние Т = 2 и при допустимых значениях критериев оптимальности:

С+1=1(С • е1 • о,

-Т:1 =к-Т; У™; О, (24)

ф Т+1

Вследствие того, что ЕСВО РК является многоцелевой системой, получить для нее критерий эффективности в виде скалярной функции не представляется возможным и потому в практических задачах приходится иметь дело с многокомпонентными критериями, составляющие которого Фк есть самостоятельные независимые друг от друга оценки (таблица 8).

Таблица 8 - Оценочные критерии ЕСВОРК Ф ^^

к Критерий Единица измерения

1 Удельная водообеспеченность т.м3/чел.

2 Реальная удельная водообеспеченность т.м3/чел.

3 Степень водообеспеченности б.р.

4 Водообменность -

5 Водный стресс б.р.

6 Социальная надежность -

7 Гидроэкологическая надежность -

8 Водохозяйственная надежность -

9 Социальный водный риск -

10 Гидроэкологический риск -

11 Водохозяйственный риск -

12 Гидрологический риск -

Такие векторные критерии отражают количественные и качественные аспекты функционирования системы, политические, социальные, экономические и экологические оценки, отраслевую и комплексную результативность ЕСВО РК.

Программа для расчетов критериев водообеспеченности, антропогенной нарушенности и гидрологического риска реализована на языке программирования C# и системы для построения клиентских приложений WPF, что позволяет создать визуально привлекательное Desktop-при-ложение с широким кругом возможностей взаимодействия с различными базами данных и трансформации в weft-приложение.

Основные компоненты, использованные для создания данного приложения:

- WPF - не зависящая от разрешения устройства вывода и созданная с учетом возможностей современного графического оборудования система для построения клиентских приложений Windows;

- C# - объектно ориентированный язык программирования, пригодный для решения широкого круга задач;

- SQLServerCompact - система управления базами данных.

Для хранения данных используется SQLServerCompact, который при желании может быть заменен на другой. Для расчета реализована файловая система ввода. Файл может иметь стандартное расширение для MicrosoftExcel: xml, xls, xlsx. С такими типами расширения работают практически все стандартные офисные пакеты. Для ввода данных таким образом файл должен иметь определенный порядок их заполнения. Также вводить и редактировать данные можно непосредственно в программе, используя необходимые поля ввода и кнопки на панели управления в программе. Возможен экспорт полученных таблиц, графиков и рисунков в Excel-файлы и картинки.

Генерация карты на основании полученных данных производится с помощью собственно написанного модуля, который позволяет отображать выбранный shape-файл с полученной в результате расчетов информацией в приложении. Для создания графиков используется готовая библиотека DataVisualization.Toolkit.dll.

Интерфейс позволяет удобно и оперативно просматривать данные, редактировать их через специальные таблицы, анализировать полученные результаты, отображаемые в виде таблиц (рисунок 2), графиков (рисунок 3) и карт (рисунок 4).

' t j" ; : с с t t i-1-.-..i—n

c^afi™ _1 t^ _■ |

ШП* 1Kb я % N t a <k Сз (n lew Сцеиаркн N® VftBue. СЕЕП.ВПД CD tuu, С1мл, CS*Q3, Bu4.L~petL

Ati'i-i »pAJ&lrVILUH li.itf ¿1ш» i.H-i 6Л0 11.88 0,0/ 6ЛО Ш 2020 5 j,9fe ¿.Si IflS 209,BO 242 Ы2 049

Ьллклш-Алвлмкын ¿¿.till звбяо Ш 1940 22.21 0л 1940 2.Л 2020 i fc,86 1.0-1 las 92.9J 1.1? QJL? 0J0

36.05 5ягм 3.79 1J.J0 15.6S а» 1J.J0 7.14 зого 5 9.54 4.64 i.sii 153.05 1.97 0.97 0ГЯ

Сслюскав из 24800 2.6S 0.30 0.53 0.09 0.30 0.12 2020 5 0.50 0.36 2.50 14.76 4.13 3-13 0.09

Жайык-Кмпинсмй 10.1/ <J2O0OO Lbi 6.00 /.98 0.11 6.00 Ш 2020 s bli 2.1» 121 92.8-1 134 0.>J 0Л2

Нурл Глри«уАглн о.9? JiiM 1.74 0.10 1.6Я 0.10 0.10 1.54 3030 5 0.« 0,47 0.55 9.59 8.33 7.?? 146

Тобыл-Торгаксеаз 121 370-00 1.34 0.10 0.31 0.06 0.10 0.14 2020 5 0.90 0.83 3.S9 20.81 11.49 1049 0-12

Шу-Галаиым J.9i 1&SJ00 asi 1JXI 1.71 0.GQ 1JXI 0,6-1 2020 S УА2 5.53 ¿S'i Л9Ы2 3.93 2.93 0l16

Клллкгтдн s?.oi 3715.00 ISM 46.90 65.M 0.R7 46.90 15.59 3030 5 4.5« 1.15 1J6 95Л5 3.75 0.7* 0.19

Nr* ДМ | Upd*' I ЦП | I МЛН

■ wtrf ? ^^ till r -| -1-1 ■ ■ ШМ

Cumaprai; [<12 - Го* 12030 | Выбор _J

Hamnm BXb Q 12,/Ь & SD24J0 N ■1.38 640 G l'j.bi <k 0,0/ & 640 См si.lt- 1од 2DJ0 Сценарии N® 5 УА&М. 2.91 Неал.Ний l.-J'j- Ссеп.Ввд 0£2 С8 tuu, 171.69 1.98 С« хоз. 0.98 BcutLipetL а/2

buUJI'tl,WIi.1KUII 20,48 384Л0 А 70 1940 22.50 агь 1940 2.81 20i0 1, ья 0J9 0.91 SiJ'j 1Л-1 0.0-! 014

34.76 555M 110 15.10 15.91 0.» 15.10 3.57 30» 5 7.99 5.76 1.56 13549 1ЛЯ ОЛЯ 0.10

ICkiilbCKBR из 24800 2.97 0J0 0.55 0.09 0J0 0.15 2030 5 0.45 0.35 240 14.76 4.13 3-13 0-11

8,40 02000 Ш 650 8.11 0.11 650 1.48 20Я) 1.02 Ш 104 /74.1 128 0.2« 0И7

Нурл Г.ipi.'-.'ifл: 0.9? 3&SM 1.94 0.10 1Л5 0.10 0.10 1.61 30» 5 047 043 0.50 9-59 Й.ЗЗ 7-33 1-75

Тобыл-Торгаксеаз us 370-00 1.49 0.10 0.33 0.06 0.10 0.17 2030 5 0.77 0.70 3.50 19.83 10.92 9.92 0-15

Шу-Галаиым JJ0 168Л0 0.» 1J00 1.7? 0.GQ 100 0.7 Г 20Я) i ЫЯ J ,91 1 Я! 2086,18 J.30 2J0 0l23

Кплкгмн 75.16 3715.00 ММ 46.90 66.65 0.Я7 46.90 16.71 30» 5 5.66 1.51 1.10 S5.73 1.54 0.S4 0_?6

-1 т 1 »1

№№ i Q З.МИ & 16* it 0,» P: 1 fc 1,769 & 0.0013J Git 1 <и ¡¡W lw iOM Сцеп.; 5 New Add Lfcfcte Update bnpeit f

Рисунок 2 - Параметры состояния ЕСВО РК - 22 -

Рисунок 3 - Динамика показателя «степень водообеспеченности» при развитии ЕСВО РК

a MainWindow 1 = |1Э|иВ 1

File Data Graphics gl gl | I [сценарий Q-IV "I

Степень водообеспеченности 2,8082 Show All graphic Show graphics

1—1 I Удовлетворительная Show databases

П Напряженная Ш Критическая 3,9677 0,6096 1.0601 1,7186 Add rivers

V Кризисная 0,9555 { import

v J ^^^^^^^

Ш VI Катастрофическая 1,9046 0,8205 \ Water exchange

Graf water avails

ч Риски

[ Clear | Save image |

Рисунок 4 - Оценка сценария развития ЕСВО РК по критерию «степень водообеспеченности»

ЛИТЕРАТУРА

[1] Водные ресурсы России и их использование. - СПб.: Государственный гидрологический институт, 2008. - 650 с.

[2] Мальковский И.М. Географические основы водообеспечения природно-хозяйственных систем Казахстана. -Алматы, 2008. - 204 с.

[3] Медеу А.Р., Мальковский И.М., Толеубаева Л.С. Водные ресурсы Казахстана: оценка, прогноз, управление (30-ти томная монография). - Т. 1: Водные ресурсы Казахстана: оценка, прогноз, управление (концепция). - Алматы, 2012. -94 с.

[4] Медеу А.Р., Мальковский И.М., Искаков Н.А., Толеубаева Л.С. Водные ресурсы Казахстана: оценка, прогноз, управление. - Т. 4: Водная безопасность Республики Казахстан: проблемы и решения. - Алматы, 2012. - 200 с.

[5] Толеубаева Л.С. Водные ресурсы Казахстана: оценка, прогноз, управление. - Т. 21: Водообеспеченность Республики Казахстан: состояние и перспективы. - Алматы, 2012. - 238 с.

[6] Мальковский И.М., Толеубаева Л.С. К формированию единой системы водообеспечения Республики Казахстан // Вопросы географии и геоэкологии. - Алматы, 2010. - № 2. - С. 19-23.

[7] Мальковский И.М., Толеубаева Л.С. Сценарии сбалансированного водопользования в трансграничном Иле-Балкашском бассейне // Интегрированное управление водными ресурсами в Иле-Балкашском бассейне: сб. науч. трудов.

- Алматы, 2011. - С. 77-87.

[8] Мальковский И.М., Толеубаева Л. С. Водные кризисы: Арал и Балкаш // Водное хозяйство. - Астана, 2011. -№ 9. - С. 33-41.

[9] Раюшкин Б.В., Мальковский И.М., Медеу А.Р., Толеубаева Л.С. Безопасность водопользования как улучшение экологии // Экология и развитие общества: XIV международная конференция МАНЭБ (2012, СПб.). - СПб., 2012. -С. 141-145.

[10] Мальковский И.М. Проблемы водообеспечения природно-хозяйственных систем Казахстана // Водные ресурсы: потенциал, использование, технология и экология: II Центрально-Азиатская межд. конф. (2001, Алматы). - Алматы, 2001.

- С. 16-18.

[11] Энциклопедия кибернетики. Главная редакция Украинской Советской энциклопедии. - Киев, 1975. - 620 с.

[12] Воропаев Г.В., Исмайылов Г.Х., Федоров В.М. Моделирование водохозяйственных систем аридной зоны СССР.

- М.: Наука, 1984. - 312 с.

[13] Бусалаев И.В. Сложные водохозяйственные системы. - Алма-Ата: Наука, 1980. - С. 65-92.

[14] Марчук Г.И. Математическое моделирование в проблеме окружающей среды. - М.: Наука, 1982. - 320 с.

REFERENCES

[1] Water resources of Russia and their use. St. Petersburg: State Hydrological Institute, 2008. 650 p. (in Russ.).

[2] Malkovsky I. Geographical bases of water supply of natural and economic systems of Kazakhstan. Almaty, 2008. 204 p. (in Russ.).

[3] Medeu A., Malkovsky I., Toleubayeva L. Water Resources of Kazakhstan: assessment, prognosis, management (30-volume monograph). Vol. 1: Water resources of Kazakhstan: Assessment, Prognosis and Management (concept). Almaty, 2012. 94 p. (in Russ.).

[4] Medeu A., Malkovsky I., Iskakov N., Toleubayeva L. Water Kazakhstan: assessment prognosis, management. Vol. 4: Water security of the Republic of Kazakhstan: problems and solutions. Almaty, 2012. 200 p. (in Russ.).

[5] Toleubayeva L., Water Kazakhstan: assessment, prognosis and management. Vol. 21: Water supply to the Republic of Kazakhstan: Status and Prospects. Almaty, 2012. 238 p. (in Russ.).

[6] Malkovsky I., Toleubayeva L. Formation a single water system of the Republic of Kazakhstan. Questions of Geography and Geoecology. Almaty, 2010. N 2. P. 19-23 (in Russ.).

[7] Malkovsky I., Toleubayeva L. The scenarios of balanced water management in transboundary Ile-Balkash region. Integrated Water Resources Management in Ile-Balkash region: Collection of scientific papers. Almaty, 2011. P. 77-87 (in Russ.).

[8] Malkovsky I., Toleubayeva L. Water Crises: Aral and Balkhash. Water Management. Astana, 2011. N 9. P. 33-41 (in Russ.).

[9] Rayushkin B., Malkovsky I., Medeu A., Toleubayeva L. Safety of water use as environmental improvement. Ecology and Society: Proceedings of the XIV Int. St. Petersburg, 2012. P. 141-145. (in Russ.).

[10] Malkovsky I. Problems of water supply of natural and economic systems of Kazakhstan. Water resources: the potential use of technology and ecology: II-nd Central Asian Int. Conf. (2001, Almaty). Almaty, 2001. P. 16-18. (in Russ.).

[11] Encyclopedia of cybernetics. The main edition of the Ukrainian Soviet Encyclopedia. Kiev, 1975. 620 p. (in Russ.)

[12] Nikolaev G., Ismailov G., Fedorov V. Modeling of water systems in arid zone of the USSR. M.: Science, 1984. 312 p. (in Russ.).

[13] Busalaev I. Complex water management systems. Alma-Ata: Science, 1980. P. 65-92. (in Russ.).

[14] Marchuk G. Mathematical modeling in environmental problem. M.: Science, 1982. 320 p. (in Russ.).

ЦАЗАЦСТАН РЕСПУБЛИКАСЫН СУМЕН ЦАМТАМАСЫЗДАНДЫРУДЬЩ ЫРЫЦГАЙ ЖYЙЕСШЩ ДАМУ СЦЕНАРИЙЛЕР1НЩ БАГАЛАУ YЛГIСI

И. М. Мальковский1, Л. С. Толеубаева2, А. Толекова3, М. В. Долбешкин3, Е. М. Пузиков4

1 Жобаларды баскарудын бас менеджер^ г.г.д. проф. (География институты, Алматы, Казакстан)

2 Табиги-шаруашылык жуйесш сумен камтамасыз ету жэне математикальщ Yлгiлеу

зертханасынын жетекшiсi, г. г. д. (География институты, Алматы, Казакстан)

3 Табиги-шаруашылык жYЙесiн сумен камтамасыз ету жэне математикалык Yлгiлеу зертханасынынк1ш1 гылыми кызметкерi (География институты, Алматы, Казакстан) 4Табиги-шаруашылык жYЙесiн сумен камтамасыз ету жэне математикалык Yлгiлеу

зертханасынын жетекшi инженерi (География институты, Алматы, Казакстан)

^рек сездер: су корлары, сумен камтамасыздандырудын бiрынFай жYЙесi, имитациялык Yлгiлеу.

Аннотация. Казакстан Республикасынын сумен камтамасыздандырудын бiрынFай жYЙесi (КР БСКЖ) су корларын баскарудагы халыкаралык тэжiрибелердiн талдауларына CYЙене отыра КР БСКЖ т^жырым-далуы, мемлекеттiк су квздерi мен тугынушылар жиынтыгы ретiнде су шаруашылык инфрак¥рылымына бiрiктiрiлген. КР БСКЖ имитациялык Yлгiлеу - су корлары жYЙелерiн жангырту кызметiн сактауда экономика саласы мен т^ргындарды кепiлдi тYPде сумен камтамасыз ету максатында жYЙелердi ^зак мерзiмдi даму саласын шешудi колдау к¥ралын жасау. Су корларынын бiрiктеме кврсеткiшiне, суга деген с^раныска, уакыт аралык ^лгайтылган жэне кенiстiктегi бiрлiктерге негiзделiнген Yлгiнiн бастапкы н^скасы - «двреш болжам» к¥растырылган.

EVALUATION SCENARIOS MODEL OF DEVELOPMENT OF UNIFIED WATER SUPPLY SYSTEM OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN

I. M. Malkovskiy1, L. S. Toleubaeva2, A. Tolekova3, M. V. Dolbeshkin3, E. M. Puzikov4

1 Doctor of Geographical Sciences, Professor, Chief Manager of Projects (Institute of Geography, Almaty, Kazakhstan)

2 Doctor of Geographical Sciences, Head of the laboratory of water supply natural and economic systems

and mathematical modeling (Institute of Geography, Almaty, Kazakhstan)

3 Junior researcher, Laboratory of water supply natural and economic systems and mathematical modeling

(Institute of Geography, Almaty, Kazakhstan) 4 Leading engineer, Laboratory water supply natural and economic systems and mathematical modeling

(Institute of Geography, Almaty, Kazakhstan)

Keywords: water resource, unified water supply system,simulation modeling.

Abstract. Based on the analysis of international experience in managing of water resources formulated the concept of Unified Water Supply System of the Republic of Kazakhstan (UWSW RK) as a totality of water sources and water users of country united by water infrastructure. Simulation modeling UWSW RK - the creation of decision-support tool in the field of long-term development of the system in order to guarantee water supply of population and sectors of the economy while maintaining the reproduce functions of water-resource systems. Developed the initial version of the model - "preliminary forecast", based on the aggregate of water resources and water demand, long time intervals and spatial units.