САРЫСУ АЛАБЫ ӨЗЕНДЕРІНІҢ СУ ТАСУ КЕЗЕҢІ АҒЫНДЫСЫН ЕСЕПТЕУ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

НАУЧНЫЕ СТАТЬИ

Гидрометеорология и экология № 2 2020

УДК 556.167

Э.Д.Ташимбетова Геогр. гылым. канд. ДК. Джусупбеков1

САРЫСУ АЛАБЫ ЭЗЕНДЕРШЩ СУ ТАСУ КЕЗЕЩ АГЫНДЫСЫН

ЕСЕПТЕУ

Тушн свздер: кектемп су тасу кезещ, есептш кезец, квктемгi агынды, агынды набаты, статистикалыц параметрлер, корреляция, вариация, асимметрия коэффициенттер^ су етiмi

Мацалада Сарысу алабы езендершщ бойындагы 10 гидрологиялыц бекет бойыншасу тасу кезецтдег1 агынды мвлшер1 мен оныц статистикалыц параметрлер! 1932...1965 жж. шартты табиги жэне соцгы антропогендт ЖYктеме вст отырган 1966...2016 жж. кезецдерге аныцталды. Вариация жэне асимметрия коэффициенттер1 параметрлерi цатардыц тер1с ыгысуы ескершт есептелдг. Бул ею кезецнщ агынды цабаты мен агынды цатарыныц вариация коэффициенттерт салыстыру нэтижелерг соцгы 50 жылдыц кезец Yшiн квктемгг агынды шамасыныц бгршама кемггендгггн, сондай-ац вариация коэффициенттщде барлыц дерлЫ взендерде аздаган твмендегетн кврсетт1. Агындыныц Yшiншi параметрi - асимметрия коэффициент1 бацылау мэл7меттертщ теориялыц цисыцпен сэйкес келу дэрежес7мен аныцталды. Сарысу алабыныц квптеген езендершщ деректерте талдау ЖYргiзу арцылы олардыц квктемг7 агынды цабатыныц Yлестiрiмiне барынша жацын сэйкес келет7н цамтамасыздыц цисыц - Cs=2Cv жагдайындагы Пирсонныц III тиnтi цисыгы екендiгi аныцталды.

К1р1спе. Каирп кезецде Орталыц Казацстан езендершщ су режимi бiршама езгерютерге ^шырып отыр. М^ндагы орын алып отырган адамзаттыц шаруашылыц эрекеттерi мен климат-тыщ жаhандыц езгеру Yдерiсi аумац езендершщ агындысы сипаттамаларына жэне жалпы гидрологиялыц режимше мацызды езгерютер енпзш отыр. Жекелеген жылдары кектемгi агынды апаттыц максимум шамасында цалыптасып, езендер суы арнасынан шыгуына экелiп соцтырып отыр, соныц эсерiнен

*эл-Фараби атын. Каз¥У, Алматы ц., Казацстан.

15

Yлкен аума;тарды су басып, елiмiздщ шаруашылыгына Yлкен зиянын тигiзуде. Ал бiр;атар айма;тарда керiсiнше квктемгi агынды мeлшерi темендеп, шаруашы;тыц дамуына керi эсерш тигiзуде. Сонды;тан, ;азiрri жагдайда Каза;станныц жазы;ты; айма;тары взендершщ квктемгi агындысыныц ;алыптасу ерекшелiктерiн на;тылау жэне оган болжам жасау гидрологияныц взектi мэселелершщ бiрiне айналып отыр.

Су шаруашылыгы ж^мыстарын жYргiзуде жэне жобалау жагдайында взендердщ агындысы шамаларын аны;тау мацызды мшдеттердщ бiрi болып табылады. Квктемп агынды шамасыныц нормасы жэне максимал су eтiмдерi гидротехникалы; гимараттарды жобалауда жэне пайдалануда кещнен ;олданылады. Олар взен агыныныц бас;а сипаттамаларын аны;тауда басты параметрлер болуына байланысты, бiр жагынан «гидрологиялы; эталон» ретiнде саналады.

Алгаш;ы болып ;арастырып отырган алапeзендерi агындылары бойынша ;орытынды жасалган ж^мыстарга - П.С. Кузин [7] жэне и З.Т. Беркалиев «Гидрологический режим рек Центрального, Северного и Западного Казахстана» монографиясы (1959 ж.) [2] ецбектерш айтуга болады. М^нда сол кезецнщ т^ра;ты ба;ылау бекеттерiнен алынган деректер келтiрiлдi, агындыныц ;алыптасу жагдайлары, гидрологиялы; тэуелдiлiктер зерттелiндi, жылды; агынды Yлесiтiрiмi параметрлершщ шамалары келтiрiлдi.

Зерттеу нысаны. Сарысу взенi Б^гылы жэне А;тау тауларыныц беткейлерiнен 700...900 м абс. бшктктен екi взеннен - Жа;сы Сарысу жэне Жаман-Сарысу взендершен басталады да 761 км-ден кешн олар Атасу кентi т^сында ;осылып, Сарысу атанады. Ал Сарысу взеш одан эiрi агып, Кызылорда облысы аумагындагы Телеквл жэне Ащыквл квлдер жYЙесiне ;^яды. К^рга^шылы; жылдары Сарысу взеш квлдер жYЙесiне суын жетюзе бермейдi. Сарысу взеншщ жалпы ауданы 816 мыц км2-ты ;¥райды [2].

Непзп салалары - К^аракенпр, Кенсаз, сондай-а; Атасу, Талдысай, Урмана;, Талдымана;, К^мдыеспе взендерi. Сарысудыц орташа жылды; су втiмi 7,50 м3/с, сагасында 0,10 м3/с. Агысыныц жылдамдыгы 0,60...0,80 м/с. Эзеннщ суыныц молаюы квктем мезгшшде, ;ыста жауган ;ардыц ерушен болады. Шiлде мен ;ацтар айлары аралыгында жогаргы агысында суы тартылып ;алады, орта агысы мен твменп агысында суы жекелеген аудандарында агысын то;татып, жекелеген ;арасуларга бвлiнiп ;алады [3, 4].

16

взеннщ м¥з жамылгысы ;арашаныц аягы мен желто;санныц басында орнайды, ал взен м¥здан наурыздыц аягы мен сэуiрдiц басында арылады. Квктемгi су тасуы кезiнде жылды; агындыныц 90...98 %-ы втедi, одан кейiн взен тартылады да, иiрiмдерге (;арасуларга) бвлiнiп ;алады. Олардыц бiр;атарында сулары т¥здана бастайды. взен суы вндiрiстi сумен ;амтамасыз етуге жэне егiстiк ал;апты суармалауга ;олданылады. Су тасу кезещнде тYсетiн с¥йы; жауын-шашын квктемгi агынды ;алыптастыруда негiзгi рвл ат;армайды. Олар орташа алганда ;ар ;оры шамасыныц 5...10 % ;ана ;¥райды [3]. Квктемп (агынды ;абаты, мм) жэне максимал агынды (су вимдер^ м3/с) мэлiметтерi эртYрлi жылдары «Казгидромет» мекемесiнде жарияланган аны;тамалар мен квпжылды; а;парат деректершен, сондай-а; эл-Фараби атындагы Каза; ¥лтты; университетшщ метеорология жэне гидрология кафедрасында жYргiзiлген гылыми ецбектерден алынган [5, 7, 8].

Ж¥мыста Сарысу алабы взендершщ квпжылды; кезецдеп квктемгi су тасу агыныныц статистикалы; параметрлерi ;арастырылган. Квктемгi агындыныц негiзгi сипаттамаларына агынды ;абатыныц нормасы жэне максимал су eтiмдерi жатады. Алапта эртYрлi су шаруашылыгы шараларын тагайындауда осы параметрлердщ сенiмдiлiгiн бiлу ;ажет. Карастырылып отырган алап бойынша квктемгi агындыныц сипаттамалары вткен гасырдыц 60-ыншы жэне 70-iншi жылдары алынган. Б¥л мэлiметтер соцгы жылдардыц деректерi мен климаты; жэне антропогендш факторларды ескерiп ;айта аны;тауды ;ажет етедi.

Ж¥мыстыц ма;саты - Сарысу алабы взендершщ квктемгi агындысыныц сипаттамаларын шартты-табиги жэне соцгы антропогендш жYктеме всiп отырган кезецдерге на;тылау болып табылады.

Агынды шамасын багалау Yшiн ;олда нег¥рлым ¥за; ба;ыланган гидрологиялы; ;атар мэлiметтерi болуы шарт. Осы алапта ец алгаш;ы гидрологиялы; бекеттер 1932 жылы Жа;сы Сарысу - Сарысу ауылы бекетi мен Каракецпр взенiнде, ал алаптагы бас;а бекеттер 1950...1960 жылдары ашылган. вкшшке орай олар 1990 жылдары Кецес Yкiметi ыдыраганнан кейiн жабылып ;алган. Сонымен ;атар ба;ылау ;атарларында Yзiк-Yзiк мэлiметтер квп, белгiсiз себептермен кейбiр жылдарда, немесе су тасу, болмаса су сабасына тYCкекезецдерiнде ба;ылау жYргiзiлмеген жагдайлар орын алган. Сол себегсп, алдымен Yзiк агынды ;атарлары ;айта ;алпына келтiру ж¥мыстар [3, 9] ;¥жатыныц талабына сай жYргiзiлдi.

17

Зерттеу нэтижелерi жэне талкылау. Кеп езендерде ^за; ба;ылау ;атарларыныц болмауынан агынды нормасын есептеуде р^;сат eтiлeтiн 5...10 %-ды; жэне вариация кoэффициeнтiн 10...15 %-ды; ;ателштер шамасында аны;тау ;иынга со;тырады. Сонды;тан ба;ылау жYргiзiлмеген агынды шамасын уза; мeрзiмгe сай ;алпына кeлтiру аналог бeкeттeрдi тацдаумен жэне оныц мэлiмeтiн ;олдану ар;ылы жYргiзiлeдi. Аналог бeкeттi тацдаганда гидрологиялы; сипаттамалар мен пaрaмeтрлeрдi орта; критерийге келируде ец бастысы eсeптiк т^стамадагы езеннщ агындысы мен ^^сас т^стамадагы тербелютщ Yндeстiгi болып табылады. Ол зерттелш отырган езендердiц гидрологиялы; ;атарларыныц ж^пты; немесе кептiк корреляциясы ар;ылы кершс бeрeдi [6, 9].

Ма;алада Сарысу алабы езендерiне зерттеу жYргiзуде «Казгидромет» РМК мекемесi жYргiзген ба;ылау мэлiметтерiнiц 2015 жылга дейiнгi басылымга шы;;ан материалдары жэне эл-Фараби атындагы Каза; ^лтты^ универстетiнде жYргiзiлген зерттеу ж^мыстарыныц нэтижелерi ;олданылды Сарысу езенi алабында ба;ылау Yзiк жYргiзiлген езендердiц агынды ;атарларын ;айта ;алпына келтiру алапта ец ^за; ж^мыс жасаган гидрологиялы; бекеттер: Жаксы-Сарысу -Сарысу (62 жыл), Кара-Кенпр - Жыланды езеншщ сагасынан 12 км жогары (56 жыл), Сарысу - рзд. 189 км (47 жыл) жэне Сарысу -ст. Кызыл-Жар (41 жыл) ар;ылы орындалды. Бiрiншi кезекте, осы тацдалып алынган бекеттер бойынша алаптыц барлы; зерттелiнiп отырган езендерiнiц жылды; агындылары ;айта ;алпына келтiрiлдi. Ал жылды; агынды мен кектемгi агынды аралыгында тыгыз байланыс болатыны белгш, сонды;тан кектемгi агындыныц Yзiксiз агынды ;атары жылды; агынды ;атарларыныц мэлiметтерi ар;ылы алынды.

Сонымен, ж^мыста Сарысу алабы езендершщ жылды; агындысы нормасы жэне оныц Yлестiрiм ;исыгыныц параметрлерi алаптагы 10 ба;ылау бекеттерi бойынша шартты-табиги (1932...1965 жж.) жэне антропогендш жYктеме орын алган (1966...2016 жж.) кезецдерге белшш есептелiндi. Ал, б^л кезецдер ез кезегiнде [7, 8] ж^мыстар негiзiнде (агынды ;атарларларыныц жиынты; жэне айырымды; интеграл ;исы;тарына талдау жYргiзу нэтижесiнде белiндi. Сарысу алабы езендершщ кектемп агынды нормасын жэне агынды ;атарыныц Yлестiрiм ;исыгыныц параметрлерш есептеу нэтижелерi 1-кестеде келтiрiлген.

18

Кесте 1

Сарысу алабы взендершщ квктемп максимал агындысыныц статистикалы; параметрлерi

взен - бекет Максимал агындыныц параметрлер1 Ауытку, %

Шартты-табиги кезец 1932...1965 жж. Антропогендж жуктеме кезец 1966...2016 жж.

qmax, м3/с СУ С8 qmax, м3/с Су С8

Сарысу - рзд. № 189 165 1,32 1,91 71,6 1,28 1,78 -57

Сарысу - ст. Кызылжар 432 1,40 1,98 242 1,22 2,43 -44

Атасу - свх Актауский 16,3 1,00 2,55 12,1 0,94 1,75 -26

Жаман-Сарысу - рзд. Айса 26,4 1,30 2,19 16,8 1,57 2,90 -9,6

Кара-Кенгир - 5,0 км (12 км) 244 1,31 2,32 217 0,78 2,09 -11

выше устьяр. Жиланды

Жаман-Сарысу - с. Жанаарка 15,0 1,78 2,62 10,4 1,82 2,67 -5,9

Жаксы-Сарысу - с. Сарысу 37,6 1,35 2,56 34,6 1,09 1,73 -8,0

Жезды - рзд. Жезды 1,48 0,87 2,15 1,27 0,62 2,02 -14

Нарсай - пос. Жезды (Марганец) 1,15 0,76 1,92 1,05 0,79 2,55 -8,7

Караганду! - Улытау 1,85 0,68 1,92 1,74 0,49 1,28 -5,9

Бвлш алынган 1932...1965 жж. жэне 1966...2016 жж. есепттк екi кезецнщ кектемп агынды нормалары, Yлестiрiм ;исыгыныц параметрлерi жэне олардыц к;ателiктерi жогарыда аталган ;ужаттардыц талабына сай есептелiндi. Бул жумыстыц алдыцгы жумыстардан взгешелiгi - бурынгы жумыстарда 1932...2012 жылды; уза; агынды ;атары параметрлерi Yш кезецге, ягни 1932...2012 жж., 1966...2012 жж. жэне тек ба;ылау жYргiзiлген жылдар кезендерiне бвлiнiп есептелген болатын. Осы жумыста жалпы уза; агынды ;атарлары тек ;ана шартты-табиги жэне антропогендщ жYктеме вскен кезецдерге бвлiндi, сондай-а; агынды Yлестiрiмшщ параметрлерi соцгы 4 жылдьщ деректерiмен толы;тырылып есептелдi (кесте 1). Кейбiр взендердщ агынды ;атарлары корреляция коэффициентi жогары болып келетш бас;а аналог-взендер ар;ылы ;айта ;алпына келтiрiлдi. 1-кестеден квретiнiмiз, алынган нэтижелер 1932...1965 жылды; шартты-табиги есептiк кезецге ;араганда соцгы антропогендiк эрекет жэне климаттыц бiржа;ты взгеруi ;ар;ынды орын алган 1966...2016 жж. кезецде максимал агынды шамасыныц алаптыц барлы; дерлк взендерiнде бiршама кемiгендiгiн кврсетедi. Соцгы кезецде агынды мвлшершщ кемуi алаптыц барлы; ;арастырып отырган взендерi Yшiн 0,3...31 %-ды, ал орташа алганда - 13,3 %-ды ;урады. Мысалы, масимал агынды шамасыныц ец жогары ауыт;уы Сарысу - рзд. № 189 бекетшде (минус 57 %), ал ец твменп ауыт;у минус 5,9...11 % шамасында Нарсай-Жезды (Марганец) к. жэне Караганды -¥лытау а. бекеттерiнде орын алды.

19

Есептеу нэтижелерi кектемп агынды ;абатыныц вариация коэффициента^ шамаларыныц темендеуi барлы; дерлш езендерде бай;алатындыгын керсетедi, ягни езен агындылары жасанды уа;ытша су жинау ;оймаларында жина;талуынан оныц езгермелiгiнiц кемуi бай;алады. Тек Жаман-Сарысу - Жацаарка жэне Нарсай -Жезды (Марганец) езендерiнде оныц аздап ескеш (5...6 %) бiлiнедi.

^орытынды. Кектемп агынды ;абатыныц шамалары Сарысу алабыныц езендерi бойындагы 10 гидрологиялы; бекет бойынша аны;талды. Вариация жэне асимметрия коэффициенттерi параметрлерiнiц терiс ыгысуы ескершу ар;ылы есептелдi. Сарысу алабында кектемп агынды ;абатыныц нормасы мен вариация коэффициент 1932...1965 жылдарга келтiрiлген кепжылды; кезецге жэне соцгы 1966...2016 жылды; кезецге аны;талды. Б^л екi кезецнщ агынды ;абаты нормалары мен вариация коэффициенттерш салыстыру нэтижелерi соцгы 50 жылды; кезец Yшiн б^л параметрлердщ барлы; дерлiк езендерде аздаган кемуш керсетедi. Есептеу нэтижелерi соцгы кезец Yшiн вариация коэффициентiнiц де алаптыц барлы; дерлiк езендерi бойынша темендегенш бай;атады.

Агындыныц Yшiншi параметрi - асимметрия коэффициент ба;ылау мэлiметтерiнiц теориялы; ;исы;пен сэйкес келу дэрежесiмен аны;талды. Сарысу алабыныц кептеген езендерiнiц деректерше талдау жYргiзу ар;ылы олардыц кектемп агындысы ;абатыныц Yлестiрiмiне барынша жа;ын сэйкес келетiн ;амтамасызды; ;исыгы - Cs = 2Cv жагдайындагы Пирсонныц III типтi ;исыгы екендiгi аны;талды.

Агынды нормасы мен вариация коэффициента аны;тау Каза;станныц жазы;ты; езендерi Yшiн мацызы ерекше, себебi б^л езендердщ агыны жогары езгергiштiгiмен жэне кебшесе реттелгендiгiмен сипатталады. Б^ган тагы да аума;тыц нашар зерттелуi, су елшеу материалдары сапасыныц темендiгiн жэне кептеген езендер мен бекеттерде ба;ылау ;атарларыныц ;ыс;а болып келуiн ;осуга болады. Гидротехникалы; имараттарды жобалау, ауылшаруашылыгы ж^мыстарын журпзу жэне апатты кектемгi су тасуларынан ^органу мэселелерi агынды нормасын жэнеоныц статистикалы; параметрлерiн дэл аны;тауды ;ажет етедi.

ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1

1. Арыстамбекова Д.Д., ЖYсiпбеков Д.К. Нра-Сарысу алабы езендерiнiц кектемгi агынды сипаттамаларын ;алпына келтiру // Гидрометеорология и экология. - 2016. - №1(80). - С. 103-113.

20

2. Беркалиев З.Т. Гидрологический режим рек Центрального, Северного Западного Казахстана. - Алма-Ата, 1960. - С. 278-279.

3. Гальперин Р.И., Давлетгалиев С.К., Чигринец А.Г., Молдахметов М.М., Махмудова Л.К., Авезова А. Возобновляемые ресурсы поверхностных вод Западного, Северного, Центрального и Восточного Казахстана // АО «Национальный научно-технологический холдинг «Парасат», Институт Географии АО ЦНЗМО РК, Алматы, 2011. - Т.1. - С. 670-671.

4. Гальперин Р.И., Молдахметов М.М. Материалы по гидрографии Казахстана Бассейн реки Сарысу: (Гидрография. Водные ресурсы) // Казац университету 2003. - С. 83-84.

5. Голубцов В.В., Лаврентьев П. Ф. Методика расчета нормы годового стока рек и временных водотоков Центрального Казахстана // Труды КазНИГМИ. - Вып. 26. - Алма-Ата, 1967. - С. 25-32.

6. Государственный водный кадастр РК. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Книга 1. Ч.1 Реки и каналы Вып.4. Бассейны рек оз. Балхаш и бессточных районов Центрального Казахстана. - Алматы: Казгидромет, 2001.

7. Кузин П.С. Режим рек Южных районов Западной Сибири, Северного и Центрального Казахстана. - Л.: Гидрометеоиздат, 1953. - С. 538-539.

8. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 13. - Вып. 1. - Карагандинская область. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - С. 458-459.

9. Свод правил СП 33-101-2003 Определение основных расчётных гидрологических характеристик. Издание официальное. - М.: Госстрой России, 2004. - С. 11-18, 23-38

Поступила 05.05.2020

Э.Д.Ташимбетова Канд. геогр. наук ДК. Джусупбеков

РАСЧЕТ СТОКА В ПЕРИОД ПОЛОВОДЬЯ БАССЕЙНА РЕКИ

САРЫСУ

Ключевые слова: период весеннего половодья, расчетный период, весенний сток, слой стока, статистические параметры, корреляция, коэффициенты вариации и асимметрии, расход воды

В статье описываются особенности формирования весеннего стока и определены его статистические параметры на 10 гидрологических постах рек бассейна Сарысу. Они определены для

21

естественного периода 1932...1965 гг. и для периода усиленной антропогенной нагрузки 1966 по 2016 гг. по отельности. Параметры дисперсии и коэффициенты асимметрии были рассчитаны с учетом отрицательного смещения рядов весеннего стока. Результа-тысравнения коэффициентов вариации весеннего стока рядов этих двух периодов показали, что за последние 50 лет значения слоя стока половодья немного уменьшились, а коэффициент вариации, также немного снизился почти на всех реках. Третий параметр стока - коэффициент асимметрии - определялся по степени соответствия эмпирических данных и теоретической кривой. Анализируя данные по многим рекам в бассейне Сарысу, было обнаружено, что предложенная кривая, которая наиболее -близко соответствует распределению весеннего стока, представляет собой кривую Пирсона III типа при Cs = 2Cv.

E.D. Tashimbetova, D.K. Dzhusupbekov

CALCULATION OF RUNOFF DURING THE FLOOD OF THE SARY-

SU RIVER BASIN

Key words: spring flood period, calculation period, spring runoff, runoff layer, statistical parameters, correlation, variation and asymmetry coefficients, water flow

The article describes the features of spring runoff formation and defines its statistical parameters at 10 hydrological posts of rivers in the Sarysu basin. They are defined for the natural period from 1932 to 1965 and for the period of increased anthropogenic load, from 1966 to 2016. The dispersion parameters and asymmetry coefficients were calculated taking into account the negative displacement of the spring runoff series.. The results of comparing the coefficients of variation of spring runoff in the series of these two periods showed that over the past 50 years, the values of the flood flow layer have decreased slightly, and the coefficient of variation has also decreased slightly on almost all rivers. The third parameter of the flow - the coefficient of asymmetry-was determined by the degree of correspondence between the empirical data and the theoretical curve. Analyzing data on many rivers in the Sarysu basin, it was found that the proposed curve, which most closely corresponds to the distribution of spring runoff, is a type III Pearson curve at Cs = 2Cv.

22