CC BY
0РАЗРАБОТКА ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИРОДНО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ БАЛКАШ-АЛАКОЛЬСКОГО БАССЕЙНА В УСЛОВИЯХ ОЖИДАЕМЫХ ИЗМЕНЕНИЙ РЕСУРСОВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
Программой работ по проекту предусмотрено обоснование мероприятий по регулированию и распределению речного стока в Балкаш-Ала-кольском бассейне для сохранения нормативного состояния озера Балкаш - водного объекта особого государственного значения.
В ходе реализации проекта были проведены следующие работы:сбор и анализ материалов по ожидаемым изменениям ресурсов поверхностных вод в БАБ, а также по современному и перспективному водо- потреблению природно-хозяйственной системы БАБ;
прогноз ожидаемого притока речных вод в озеро Балкаш;
оценка эффективности регулирования и перераспределения речного стока для обеспечения нормативного притока в озеро Балкаш.
Балкаш-Алакольский бассейн (БАБ) представляет собой уникальную природно-хозяйственную систему - ПХС (рис. 1). Он расположен в юго-восточной части Республики Казахстан и включает северо-западную часть провинции Синьцзян Китайской Народной Республики.
Водные проблемы Балкаш-Алакольского бассейна типичны для бессточных трансграничных бассейнов аридных территорий. Они связаны с
климатически обусловленным таянием горных ледников и, как следствие, с сокращением ресурсов и изменением режима стока местных рек, а также с увеличением затрат речного стока на сопредельной территории КНР и снижением трансграничного стока р. Иле.
В результате ожидается снижение потенциальных ресурсов поверхностных вод, следствием чего могут быть усыхание и осолонение озера Балкаш, опустынивание дельты Иле с возникновением нового очага экологической нестабильности, а кроме того, увеличение повторяемости и интенсивности катастрофических гидрологических явлений с повышением риска материальных ущербов и человеческих жертв; сокращение
производственного потенциала речного стока и необходимость уменьшения площади орошаемых земель.
В настоящее время в республике разрабатывается программа интегрированного управления водными ресурсами Балкаш-Алакольского бассейна, одной из ключевых задач которой является сохранение экологического и социально-экономического значения озера Балкаш.
Рис. 1. Классификация природно-хозяйственных подсистем Балкаш-Алакольского бассейна
о
2000 2010 2020 2000 2010 2020
Балкаш-Алакольский бассейн
ЖонгарскаяПХПС
км-'Угод
2000 2010 2020 2000 2010 2020
Нижнеилейская ПХПС АлакольскаяПХПС
Рис. 2. Водохозяйственные и гидроэкологические риски природно-хозяйственной системы
Балкаш-Алакольского бассейна
Для оценки водообеспеченности природной и хозяйственной составляющих ПХС предложены критерии гидроэкологического (КЭ) и водохозяйственного (КХ) рисков. Количественно данные критерии оцениваются как средневзвешенные значения дефицитов воды в ПХС, относимых на природный и хозяйственный компоненты ПХС:
л, = 1
(I)
где К, - гидроэкологический риск; Эя - экологический спрос; Эф - экологический лимит.
Кх = 1 - Хф, Х ХС
(2)
где КХ - водохозяйственный риск; ХС - хозяйственный спрос на воду; Хф - хозяйственный лимит.
Необходимым условием оценки ПХС по критериям гидроэкологического и водохозяйственного рисков является обоснование принципов разрешения конфликта интересов «экономики и экологии» в ПХС в периоды дефицита воды.
На рис. 2 графически отражены водохозяйственные и гидроэкологические риски ПХС Балкаш- Алакольского бассейна в целом и составляющих ее подсистем (К - ресурсы стока).
В данном случае принят принцип безусловного приоритета водообеспечения природного компонента относительно хозяйственного. Согласно этому принципу регламентируется первоочередное водоограничение хозяйственного компонента в случае возникновения дефицита воды в ПХС. Водоограничение природного компонента при этом проводится лишь при глубоких дефицитах воды после полного прекращения водопо- дачи хозяйственному компоненту.
Принятая схема вододеления является достаточно идеализированной, и в практике управления водными ресурсами применяются более сложные компромиссные решения конфликтных ситуаций. Предложенную схему следует рассматривать как один из возможных вариантов согласования интересов «экологии и экономики», в котором доминируют природоохранные цели.
Рис. 3, 4 и табл. 1 отражают современное распределение ресурсов местного стока природнохозяйственной системы Балкаш-Алакольского бассейна и ее водообеспеченность.
Если исходить из гипотезы о стационарности процесса речного стока, то неблагоприятной ситуацией в предстоящем десятилетии (20102020 гг.) следует считать десятипроцентное сокращение местного стока относительно средне-многолетней нормы. Это, в свою очередь, может привести к «провалу» увлажненности бассейна.
Согласно экспертным оценкам ежегодные затраты стока р. Иле в КНР в перспективе до 2020 г. могут достигнуть 7,4 км3, что в условиях наступления естественного климатически обусловленного маловодья приведет к сокращению ресурсов речного стока в БАБ до 21,83 км /год.
Таким образом, в качестве расчетного значения естественные ресурсы речного стока Казахстана в Балкаш-Алакольском бассейне принимаются в объеме 24,90 и 21,83 км /год соответственно для 2010 и 2020 гг.
Следует отметить, что климатически обусловленное таяние горных ледников в последние десятилетия чревато в перспективе неблагоприятными изменениями межгодового и внутри-годового режима стока рек. Деградация ледниковых систем - естественных регуляторов стока -приведет к сокращению (исчезновению) ледникового стока (в летний период) при соответствующем повышении интенсивности и повторяемости весенних половодий.
По прогнозу Комитета по водным ресурсам хозяйственное водопотребление будет возрастать со средней интенсивностью 1 км в десятилетие и достигнет к 2020 г. 9,28 км3/год.
Можно предположить «условные сценарии» водообеспеченности природно-хозяйственной системы Балкаш-Алакольского бассейна (рис. 5, 6 и табл. 2, 3).
Предварительные оценки водообеспеченности Балкаш-Алакольского бассейна позволяют предположить, что развитие водопользования в бассейне характеризуется высокой степенью водохозяйственного и гидроэкологического риска. На уровне 2020 г. ожидаемый дефицит ресурсов речного стока приведет к необходимости глубокого водоограничения хозяйственных компонентов и нарушению нормативного режима притока в озеро Балкаш.
Выполненная работа по проекту явилась логическим продолжением ранее полученных результатов подобных исследований, которые изложены в публикациях (в том числе монография) и доложены на международных конференциях.
Э
я
границы природно-хозяиственных подсистем государственная граница с КНР
] ю-юо 1
Рис. 3. Ресурсы местного
стока природно-хозяйственной системы Балкаш-Алакольского бассейна
Рис. 4. Водообеспеченность природно-хозяйственной
системы Балкаш-Алакольского бассейна в 2000 г.
Таблица 1. Водообеспеченность природно-хозяйственной системы Балкаш-Алакольского бассейна в
2000 г км3/год
Подсистема К Э ф К э X Хф К х
1. Верхнеилейская 3,30 1,00 1,00 0 3,55 2,30 0,35
2. Нижнеилейская 13,10 12,80 12,80 0 0,68 0,30 0,56
3. Жонгарская 6,60 3,90 4,78 -0,23 1,82 1,82 0
4. Алакольская 4,10 2,70 3,64 -0,35 0,46 0,46 0
5. Североприбалкашская 0,70 - - - 0,70 0,70 0
5 27,80 20,40 22.22 -0,09 7,21 5,58 0,23
Прогнозная водообеспеченност ь природно-хозяйственной системы Балкаш-
Алакольского бассейна в 2010 г.
Рис. 6. Прогнозная водообеспеченность природнохозяйственной
системы Балкаш-Алакольского бассейна в 2020 г.
Таблица 2. Прогнозная водообеспеченность природно-хозяйственной системы Балкаш-Алакольского
бассейна
__ в 2010 г., км /год ____
Подсистема К Э ф К э X Кх
1. Верхнеилейская 2,20 1,00 0,50 0,50 4,10 1,70 0,59
2. Нижнеилейская 11,40 12,80 11,20 0,12 0,78 0,20 0,74
3. Жонгарская 6,60 3,90 4,50 -0,15 2,10 2,10 0
4. Алакольская 4,00 2,70 3,47 -0,29 0,53 0,53 0
5. Североприбалкашская 0,70 - - - 0,70 0,70 0
5 24,90 20,40 19,67 0,04 8,21 5,23 0,36
Таблица 3. Прогнозная водообеспеченность природно-хозяйственной системы Балкаш-Алакольского
бассейна
в 2020 г., км3/год
Подсистема К Э фф К э X Кх
1. Верхнеилейская 1,40 1,00 0,50 0,50 4,65 0,90 0,81
2. Нижнеилейская 10,37 12,80 10,27 0,20 0,88 0,10 0,89
3. Жонгарская 5,93 3,90 3,90 0 2,35 2,03 0,14
4. Алакольская 3,53 2,70 2,93 -0,09 0,60 0,60 0
5. Североприбалкашская 0,60 - - - 0,80 0,60 0,25
5 21,83 20,40 17,60 0,14 9,28 4,23 0,54
Результаты выполнения проекта показали реальную перспективу развития водно-экологической обстановки в бассейне по аральскому сценарию и необходимость дальнейших исследований по идентификации ожидаемых гидрологических угроз, разработке профилактических мероприятий и действий в условиях чрезвычайных ситуаций.
П у б л и к а ц и и:
1. Малъковский И.М. Гидрологические основы сохранения экологического и социально-экономического значения озера Балхаш // Международный экологический форум по проблемам устойчивого развития Или-Балхашского бассейна «Балхаш-2000»: Тезисы докл. на секциях. Алматы, 2000. С. 37-38.
2. Малъковский И.М., Сорокина Т.Е., Толе-убае- ва Л.С. Проблемы устойчивого водообеспечения в Казахстане // Проблемы освоения пустынь. Ашхабад, 2001. № 2. С. 30-35.
3. Малъковский И.М. Гидрологические основы управления внутриводоемными процессами в озере Балхаш // Международный экологический форум по проблемам устойчивого развития Или-Балхашского бассейна «Балхаш-2000»: Сб. докл. Алматы, 2002.
4. Искаков Н.А., Малъковский И.М., Медеу А.Р. Геоэкологические основы сбалансированного водообеспечения природно-хозяйственной системы Или- Балхашского бассейна // Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы гидроэкологии внутриконтинентальных бессточных бассейнов Центральной Азии». Алматы, 2003. С. 6-12.
5. Малъковский И.М. Географические основы во- дообеспечения природно-хозяйственных систем Казахстана. Алматы, 2008. 204 с.
У ч а с т и е в к о н ф е р е н ц и я х:
1. Малъковский И.М. Международный экологический форум по проблемам устойчивого развития Или-Балхашского бассейна «Балхаш-2000». Алматы, 3-4 мая 2000 г.
2. Малъковский И.М., Толеубаева Л.С., Сорокина Т.Е. Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы гидроэкологии внутриконтинентальных бессточных бассейнов Центральной Азии». Алматы, 22-23 января 2003 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Seversky I.V., Malkovsky I.M. Ili-Balkhash basin: the state and prospects of nature management // Restoration of Degradated Rivers: Challenges, Issues end Experience. Kluwer Academic Publishers. Printed in Netherlands, 1998. - P. 225 - 262.
2. Ресурсы поверхностных вод СССР Т. 13. Центральный и Южный Казахстан. Вып. 2. Бассейн оз. Балхаш. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 645 с.
3. Малъковский И.М., Пивенъ Е.Н. Ресурсы поверхностных вод бассейна Или (по уточненным данным) // Сб. докладов научно-практической конференции молодых ученых ИГ АН КазССР. Алма-Ата: Рылым, 1992. С. 50-61.
4.Малъковский И.М. Географические основы водообеспечения природно-хозяйственных систем Казахстана. Алматы, 2008. 203 с.
