CC BY
2https://doi.org/10.55764/2957-9856/2024-2-83-90.14
FTAMP 70.19.15
ЭОЖ 556.048 631.67:255. 631.563.2
А. Р. Вагапова*1, К. Е. Калиева2, М. С. Набиоллина3, Б. С. Ботантаева4
JT. f. к., ага окытушы (Казак улттык аграрлык зерттеу университет!, Алматы, Казакстан;
[email protected]) 2PhD, ага окытушы (Казак улттык аграрлык зерттеу университет^ Алматы, Казахстан; [email protected]) 3А-ш.г.к., кауымдастырылган профессор ( Казак улттык аграрлык зерттеу университетi, Алматы, Казакстан; [email protected]) 4Т.г.к., кауымдастырылган профессор (К. И. Сатпаев атындагы Казак улттык техникалык зерттеу университетi, Алматы, Казахстан; [email protected])
ШУ 0ЗЕНШЩ МЫСАЛЫНДА СУ ТАРАТУДЫ ОЦТАЙЛАНДЫРУ ЭД1С1
Аннотация. Суармалы егiншiлiк пен табиги-шаруашылык кешендерiнiн су тутынушыларын сумен камтамасыз етудiн «кысымшылык» коэффициентiн багалау жэне тагайындау эдютемеа эзiрлендi. Су ре-сурстары агыныныц белгiсiздiгi жагдайында суды бвлудi оцтайландыру мэселелерi карастырылады. Кеп максатты мэселеш шешу Yшiн коршаган ортаны коргау шыгарындыларын су аз жэне орташа жылдары интервалында критерийлiк жагдайда «кысымшылык» шектеумен суды бвлудi оцтайландыру эдю1 усы-нылган. Макалада су ресурстары агыныныц аныкталмагандыгы жагдайында су таратуды оцтайландыру мэселелерi карастырылган. Суармалы епншшктщ су тутынушыларына жэне табиги-шаруашылык кешен-дерiне су берудiц "кысымшылык" коэффициентш багалау жэне тагайындау эдiстемесi эзiрлендi. Ец мацызды терiс экологиялык нэтиже-жыл iшiнде де, квпжылдык кезецде де агынныц твмендеуi, сондай-ак су аз жылдар циклiнiц жасанды всуi. Кеп максатты мэселеш шешу Yшiн суы аз жэне суы орташа жылдар аралыгындагы табигатты коргау агындарын шектеудщ критерийлiк шартымен су бвлудi оцтайландыру эдю1 усынылды. взен экожYЙелерiн сактау Yшiн казiргi кезендегi ец мацызды мшдет взендердiц экологиялык агынын алу мен орнатудыц руксат етiлген квлемш гылыми негiздеу болып табылады. Сонымен катар, бул экологиялык нор-малау барлык су агындарына ортак касиеттерге ие. Дегенмен, эр взеннiн экожYЙесiнiн географиялык орна-ласуымен, климаттык, морфологиялык, гидрологиялык жэне баска жагдайлармен аныкталатын взiндiк ерек-шелiктерi мен ерекшелiктерi бар. Сондыктан, экожYЙелердiн даралыгы мен бiрегейлiгiне байланысты олар-дыц эркайсысы Yшiн экожYЙенiн эсерi мен жай-^шнщ антропогендiк факторларыныц барлык тYрлерiн багалау бойынша тиiстi зерттеулер жYргiзiлуi керек.
Тушн свздер: взен бассейнi, "кысымшылык" коэффициент, суды бвлу, су тутыну, критериалды багалау, взеннiн экологиялык агынын болжамды камтамасыз ету.
Kipicne. Шетелдш тэж1рибеде каз1рг1 уакытта экологиялык агынды калыптастырудыц блоктык эдю кещнен колданылады. Эдетте, агынныц бYкiл жылдык кезещ 4-5 блокка бвлшедь Блоктардыц эркайсысыныц взiндiк функционалды максаты бар. Мысалы, кыскы режим кезенi, су таскыны кезенi, су таскыныныц кулдырау кезещ, муз кату кезещ. Осы экологиялык агын блоктарыныц эркайсысы взен экожYЙесiн сактауга байланысты белгiлi бiр мiндеттердi шешедi. Мысалы, кыста (Жайык взеш) типтiк гидробиологиялык режимдi жэне стандартты оттегi режимiн камтамасыз ету, квктемп мезгiлде жайылма шалгындардыц (Ертiс взеш, Шу взенi) жэне атыраулык аймактардыц (1ле взенi) тYрлiк биоэртYрлiлiгiн жэне флора мен фаунаныц квбеюiн камтамасыз ету, су тас-кынынан кешн жас балыктарды взенге жiберу (Ертю взенi, Жайык взенi), топырактыц шайылуы, стандартты гидрохимиялык жагдайлар мен температуралык жагдайларды камтамасыз ету жэне т.б.
бзендш экожYЙелерiнiн даму сценарийлерiн колданыстагы математикалык модельдер аркылы багалауга болады, бiрак модельдеу Ymrn взен арнасыныц да, жайылмалардыц морфометриялык сипаттамаларын да, взеннщ гидрологиялык режимiн де, ец бастысы, су таскыныныц реакциясын белгшеу кажет.
Квптеген зерттеушiлер мойындаган взен жайылмаларыныц экожYЙесiнiн жай-кYЙiнiн квр-сетюштершщ бiрi всiмдiктер бiрлестiгiнiн биовнiмдiлiгi мен флористикалык курамы болып табылады. вшмдштердщ биомассасы фотосинтездiн бастапкы внiмi болып табылады жэне ол бYкiл экожYЙенiц дамуы мен турактылыгын аныктайды.
Су ресурстарын шект алудагы багалау проблемасын шешудеп ец элсiз жер взендердщ жайылмаларыньщ шабындыщ ^ауымдастыщтарыныц гидрологиялыщ режимiмен, су тас^ыны кезещндеп су ж1беру квлемiмен сандыщ байланыстарыныц болмауы болып табылады. КР взен-дершщ атыраулары мен жайылмалары бойынша ботаникалыщ зерттеулердщ елеулi а^парат-тарыныц болуына ^арамастан, б^л зерттеулер, ец алдымен, атыраулар мен жайылмалардыц вам-дiк внiмдерiн шаруашылыщ пайдалануды багалауга багытталган. Квп жагдайда биовнiмдiлiк гидрологиялыщ режимнщ сандыщ кврсеткiштерiмен байланысты болмады.
Экологиялыщ р^сат етудщ кепiлдендiрiлген квлемiн белгiлеу мэселесiн шешу Yшiн жайылма экожYЙелерiнiц биовшмдшшнщ взеннщ гидрологиялыщ режимiне тэуелдiлiгiн аныщтау ^ажет. Биовнiмдiлiк, жогарыда айтылгандай, сумен ^амтамасыз етiлуiне, су басу уа^ыты мен ^за^тыгына байланысты.
вз кезегiнде су ^оймасынан су ж1беру кезiнде су басудыц ауданы мен ^зажтыгы су ж1беру квлемiмен жэне су беру графипмен аныщталады. Табиги жагдайда су тас^ыныныц квлемi жэне оныц гидрографы.
К&^рп уа^ытта экологиялыщ агынды орнату мэселес вткiр т^р.
Экологиялыщ агынды орнатуды талдауга квптеген авторлар атап айтса^: Авакян А. Б., Маркина В. Н., Владимирова А. М., Дубинина В. Г., Раткович Д. Я., Яцык А. В., Черняева А. М., Шахова И. С., Фащевский жэне т. б. [1-9] вз жарияланымдарын арналган. К^рп уа^ытта су ^оймала-рымен агынды реттеу кезiнде взендердщ экологиялыщ шыгарылымдарын негiздеу Yшiн бекiтiлген нормативтердщ болмауына байланысты взен экожYЙелерiнiц барлыщ жерiнде деградация процестерi жYрiп жатыр. Тiптi «Су ресурстарын кешендi пайдалану жэне ^оргау схемалары» (СРКПКС) жобаларында да экологиялыщ шыгарылымдар тYсiнiгi «санитарлыщ шыгарылымдар», «^оршаган ортаны ^оргау шыгарындылары» сия^ты аныщтамалармен шектеледi жэне квп жагдайда вте шектеулi жэне взен экожYЙесiн са^тауды ^арастырмайды [1].
Б^л мэселе бойынша А. В. Яциктщ ^станымы белгiлi, взеннщ экологиялыщ агыны ^амтамасыз етуi керек [4]:
- взен агынында «гидродинамикалыщ тепе-тендiктi» са^тау, агынныц тасымалдау ^абшетш жэне арнаныц ^алыптасу процесiн ^амтамасыз ету, б^л агынныц жылдамдыгын есепке алуды непздеуге келедi;
- ^олайлы су режимш са^тау, су экожYЙелерiнiц биологиялыщ вшмдшгш жэне агындагы ерiген оттегiнiц мвлшерiмен багаланатын су агындарын тазарту мYмкiндiгiн ^амтамасыз ету.
Б^л ережелер барынша ыщшамдалган жэне тек жалпы сапалыщ талаптарды т^жырымдайды.
Фащевский Б. Ф., Бурлибаев М. Ж. осы бершген дерекквзде су ресурстарын шектi р^сат етш-ген сандыщ алудыц нормативтерш (ЖКК) экологиялык; агынды (ЭК) максималды алу нормаларын эзiрлеудi ^сынады. Орындалган зерттеулерге сэйкес, ^ажетп ^оршаган орта агыны орташа жыл-дыщ агынныц 40-65% прайды [1].
Заманауи жагдайларда аридтi айма^та взен жайылмалары игервд^ жайылма шалгындар -шабындыщ жэне жайылымдыщ жерлер болып табылады, взен жэне атырау квлдерi балыщ аулау Yшiн пайдаланылады жэне ^азiрдщ взiнде инженерлiк сумен жабдыщтау жYЙесiмен ^амтамасыз етiлген табиги шаруашылыщ жYЙелерге (ТШЖ) жатады.
Осы жагдайларда шаруашылыщ салаларыныц жэне экологиялыщ-экономикалыщ жYЙелердiц су пайдаланушылары арасында взен бассейндерiндегi су ресурстарын бвлу бойынша практикалыщ мэселелердi шешу ^ажеттшп туындайды.
Зерттеу ж^мысыныц ма^саты: судыц таралуын оцтайландыруды, жыл шшде де, квпжылдыщ кезецде де агынныц твмендеуш, сондай-а^ су аз жылдар циклiнiц жасанды всуiн ^стап т^ру.
Зерттеу материалдары мен эдктерь Б^л ма^алада взен бассейнiнiц су балансы непзшде су ресурстары Yшiн «^ысымшылыщ» коэффициентiн багалау жэне тагайындаудыц эзiрленген эдю-темесi жэне суару жэне табиги жYЙелердегi 10%-га дейiнгi шекп р^сат етiлген ^ысымшылы^ ^арастырылады [1, 10].
Шу взенi бассейнiнiц мысалында екi ма^сатты мiндет ^арастырылады, оларга твмендегiдей ма^сатты мiндеттер кiредi:
1) Колданыстагы суару жYЙелерiн оцтайлы сумен ^амтамасыз ету;
2) взеннiц твменп агысына ^оршаган ортаны ^оргау (экологиялыщ) шыгарындылары суымен ^амтамасыз ету.
Бул жагдайда оцтайландыру критеришн тандаудыц кYрделiлiгi осы ма^саттардыц сэйкес-сiздiгiнен туындайды.
Табиги ортаны сумен ^амтамасыз ету мен езен алабындагы суаруды дамыту арасындагы ^айшылыщ мынада: езен агыныныц кез келген елеулi езгерiсi (су ^оймасымен реттелуi, шаруа-шылыщ ма^сатындагы ^айтарымсыз су алуы) тiршiлiктi ^амтамасыз ететiн фактор болгандыщтан, ^олайсыз экологиялыщ зардаптарга экеледi.
Су шаруашылыгы мацсатында усынылып отырган эдю инженерлiк сипатта болуы, есептеу формулалары болуы жэне езен ацгарында туратын халыщтыц ^ажеттшктерш ескеруi ^ажет.
Карастырылып отырган мэселеде ец алдымен табиги жYЙелердщ даму зацдылыщтарына жYгiну ^ажет.
Нэтижелер жэне оны талкылау. 1шю динамикалыщ тепе-тендiк зацына сэйкес (ьд.т.т.) негiзгi керсетюштердщ кез келген езгерю (зат, энергия, биологиялыщ популяциялардыц аппараты, эко-жYЙелердiц динамикалыщ сапалары) жYЙелердiц затты^-энергетикалы^, а^параттыщ жэне ди-намикалыщ сапаларыныц жалпы сомасын са^тайтын iлеспелi функционалды^-^урылымды^ сандыщ жэне сапалыщ езгерiстердi тудырады [10, 11].
Iшкi динамикалыщ тепе-тецдiк зацныц салдарына мыналар жатады:
1) Коршаган ортаныц кез келген езгерю езгерiстi бейтараптандыруга ^арай жYретiн табиги тiзбектi реакциялардыц дамуына сезаз экеледi. Коршаган ортадагы елеулi езгерютермен процесс ^айтымсыз сипат алуы мYмкiн.
2) Материалдыщ-энергетикалыщ экологиялыщ компоненттердiц, табиги жYЙелердiц а^параттыщ жэне динамикалыщ сапаларыныц езара эрекеттесуi сандыщ жагынан сызыщты емес, ягни элсiз эсерде немесе керсетюштердщ бiреуiнiц езгеруi бас^аларында ^шт ауыт^уларын тудыруы мYмкiн.
3) Табигаттыц кез келген жергiлiктi тYрленуi биосфераныц жаhандьщ жиынтыгында жэне оныц iрi белiмшелерiнде Yлкен реакциялар тугызады, экологиялыщ жэне экономикалыщ элеуеттiц салыстырмалы езгермейтшдтне экеледi, оныц артуы тек энергетикалыщ инвестициялардыц айтарлыщтай улгаюы ар^ылы мYмкiн болады. Экологиялыщ жэне экономикалыщ потенциалдыц жасанды есуi табиги жYЙелердiц термодинамикалыщ тура^тылыгымен шектеледi.
1шк динамикалъщ тепе-тецдж зацы табигатты пайдаланудагы негiзгi ережелердщ бiрi болып табылады. Коршаган ортадагы езгерютер элсiз жэне салыстырмалы тYрде шагын аума^та ендiрiлетiн болса, олар экожYЙелiк иерархия тiзбегiнде ешедi. Эзгерютер iрi экожYЙелер Yшiн мацызды мэндерге жеткенде, мысалы, iрi езен бассейндершщ (Арал тецiзi бассейнi) масштабында, олар осы кец тYзiлiмдердiц елеулi ыгысуына экеледi.
Табигатты пайдаланудагы он пайыздыц ережеде былай дейдi: экологиялыщ пирамиданыц бiр трофикалыщ децгейiнен екiншiсiне 10% (7% -дан 17% -га дешн) энергияныц (немесе энергетикалыщ магынада материяныц) орташа максималды етуi, эдетте, экожYЙе Yшiн жагымсыз салдарларга экелмейдi [1, 10].
Табиги жYЙеге ыщтимал эсерлердi багалау Yшiн белгiлi бiр езен бассейшндеп адамныц ша-руашылыщ ^ызметшщ жина^талган тэжiрибесiн пайдалану немесе шектеу критерийлерiн белп-леу ^ажет.
Тэжрибе керсеткендей, стационарлыщ популяцияларда 10-30% организмдердщ жойылуы популяцияныц стационарлыщ (дэлiрек айщанда квазистационарлыщ) кYЙден кетуiне экелмейдi [10, 12].
Осылайша, аридтi айма^ езендершщ жайылма шалгындарыныц жайылымды^-шабынды^ су ресурстарыныц максималды шегi 30%-дан аспауы мYмкiн.
Табиги жYЙелер дамуыныц жогарыда аталган зацына CYЙене отырып, езен бассейншщ табиги жYЙесiнiц езгеруiне адам ^ызметшщ эсерiн багалаудыц бiрден-бiр критерий бершген эко-логиялыщ жэне экономикалыщ потенциалдар Yшiн табиги жYЙенiц термодинамикалыщ тура^-тылыгыныц критерийi болуы мYмкiн.
Бул тэсiлдiц бYкiл кYрделiлiгi оны экономикалыщ тургыдан багалаудыц мYмкiн емесппмен ^иындай тYседi, ейткенi ол табиги жагдайлардыц «салма^сыз арты^шылы^тарын» ^амтиды [13].
Экологиялыщ шектеулердi ескере отырып, табиги жэне энергетикалыщ элеуеттi критериалды багалауды жYргiзу усынылады.
Б^л жагдайда езен бассейндершдеп агроенеркэсштш ландшафттарды дамытудьщ практи-калык тэжiрибесiне CYЙенген жен болар. Бiрiншiден, табиги жYЙелердiц деградациясыньщ кри-терийлерi мен антропогендiк эсерлердщ жеткiлiктi накты сапалык жэне сандык багасы кажет.
Аридтiк аймактагы непзп жэне абсолюттi шектеушi керсетюштердщ 6ipi су шаруашылыгы балансы болып табылады [11, 13]:
i=n
Wj > S Por , (1)
i=l
м^ндагы Wj - су алу орнындагы болжамды камтамасыз етудщ жылдык агыны; Potri - су пайдаланушылардыц жылдык су тугынуы.
взен бассейншщ су ресурстарын су пайдаланушылар арасында белу Yшiн келесi мэселелердi шешу кажет:
1) су ресурстарын сандык жэне сапалык т^ргыдан багалау, олардыц жыл iшiнде белiнуi;
2) эртYрлi су пайдаланушылардыц сумен жабдыктауга койылатын талаптарын аныктау, орны толмас ысыраптардыц шамасын жэне тугынушылардыц су сапасына эсерiн белгiлеу;
3) мYмкiн болатын ысыраптарды ескерiп, агынды реттеудi жYргiзе отырып жэне кабылданган уакыт шкаласы бойынша жеке учаскелер бойынша арна баланстарын (егер резервуар болса) жасау;
4) накты табиги бассейннiц объектшерше су факторыныц р^ксат етiлген эсерш, агын сапасыныц езгеруiн багалай отырып, су ресурстарын алудыц ыктимал келемдерш белгiлеу;
5) белгiленген елшемдердi басшылыкка ала отырып, су ресурстарын тYЙiндiк нYктелер (кима) бойынша белудi жYзеге асыру.
Эдетте орташа жылдык немесе белгшенген (75-90%) камтамасыздандыктан бастау. Б^л жагдайда берiлген сенiмдiлiк интервалында барлык су тугынушыларыныц кажеттшктерш канагаттандыру мэселесш шешу кажет:
Wmin < Wi < Wmax . (2)
М^ндагы, Wmin, Wmax - болжамды камтамасыз ету агыныныц ыктимал келемдерi.
Егер куплетш агынды болжау мYмкiн болса, куплетш агынныц ыктимал ауытку аймагы болжам дэлдiгi сенiмдiлiк интервалымен шектелед^ ягни шектiк мэндер кабылданган сешмдшк шартымен аныкталады. Осылайша 95% сешмдшкте
Wi = Wср ±2а. (3)
Осылайша, непзп детерминирленген шешiм, орташа узак мерзiмдi агын суга сэйкес табиги кешендердi коса алганда, барлык кажеттiлiктердi канагаттандыру шарты болып табылады.
Су аз болган жылдары (j = 75-95%) су ресурстарыныц тапшылыгы байкалады:
Dj = Wj - Potrcp. (4)
Оцтайландырудыц келесi мэселес тугынушыларды сумен камтамасыз ету келемдерш белп-леу жэне тугынушылар мен табиги кешендердщ к¥рамдас белiктерiнiц судагы кысымшылык критерийлерiн тацдау болып табылады.
Сумен жабдыктауды кысымшылык коэффициенттерi ai барлык тугынушыларды канагат-тандыру Yшiн енгiзiлген. К^ысымшылык коэффициентiнiц орташа мэш аныктамалык жылдыц су тапшылыгымен аныкталады:
a = Wj/ Poft-ср, (5)
м^нда Wj - берiлген ыктималдыктагы езен алабындагы жылдык агынныц келемц PotrOF- орташа узак мерзiмдi жылдагы су шыгыны.
ai орташа мэш негiзiнде эрбiр су пайдаланушыга кысымшылык коэффициенттерi тагайын-далады. Мысалы, экологиялык шыгарылымдар Yшiн 0,9-0,7 кабылданады; суармалы алкаптар Yшiн 0,9-0,7; бiрiншi суару 0,8-0,5. Содан кешн есептiк сумен жабдыктауда су ресурстарыныц балансы бакыланады [12]:
i=n
Wj >S ai Potri , (6)
i=l
м^нда Potri - орташа узак мерзiмдi жылдагы су пайдаланушыга жылдык су беру келемц ai - су пайдаланушылардыц кысымшылык коэффициенттерь
Эте rç^rarç жылдaрдa Pj > 90% ^ысымшылыщ коэффициенггерi rçaбылдaнFaн есептелгеннен тeмен белгiленген кезде eзеннiц жоFaрFы aFысынaн бaстaп эрбiр сyaрмaлы мaссив Yшiн сyaрмaлы an^a^a шектеyлер енгiзy ^жет болaды.
Cy шaрyaшылыFын жоспaрлayдa «есептелген ^олжепмдшк» критерийi кещнен rçолдaны-лады, б^л тутынушыны тольщ сyмен rçaмтaмaсыз етyге кепiлдiк бершген бaрльщ есеп aйырысy кезещнщ ы^им^ жылдaрыньщ сaнын бiлдiредi.
Есептелген сумен жaбдьщтayды белгiлеy мэселесi сумен жaбдьщтay галемшщ aзaюынaн келтiрiлген зaлaлды экономикглы^ бaFaлayдaFы Yлкен белгiсiздiкпен бaйлaнысты.
су ^^ет-плЫн ^mana^n етудщ бiрrçaтaр н¥сrçaлaрын rçaрaстырып, н¥сrçaлaрдыц техник^ы^-экономик^ы^ непздемесш жaсaFaн д¥рысырarç болaр едi.
Есептелген ^олже^мдшк су ресyрстaрын бaсrçaрy бaлaнсын эзiрлеyдегi негiзгi бaстaпrçы мэндердщ бiрi болып тaбылaды.
Белгiленген жобaлay тэжiрибесi негiзiнде жобaлay rçayiпсiздiгiнщ келесi мэндерi rçaбылдaнaды (%-бен) [11, 13]:
Ayыз жэне eндiрiстiк сумен ^mana^n ету 95-97;
гидроэнергетикa 90-95;
су трaнспорты (мaгистрaлдьщ клaсынa бaйлaнысты) 90-99;
жYЙелi сyaрy 75-85;
кeлтaбaндaп сyaрy 50-75;
бглыщ шaрyaшылыFы 75-95.
Ayыл шaрyaшылыFы e^^iti^R бiрrçaтaр rçосaлrçы сaлaлaры, тaбиFи кешендер Yшiн бaFaлay кдушиздшнщ белгшенген мэндерi жо^. KолдaныстaFы жобaлay жэне пaйдaлaнy тэжiрибесiн тaлдay негiзiнде жобaлay rçayiпсiздiгiнщ келесi мэндерiн ^^myra болады (%-бен): Ayыл шaрyaшылыFын сумен rçaмтaмaсыз ету 95-97;
Cyлaндырy 90-95;
сyaрy aFындaры aрrçылы жaйылмaлaрдыц су бaсyы 70-80;
кeл-eзен жYЙесiн сaкгayFa aрнaлFaн aFындaр 75-90;
судыц сaпaсын сa^тay Yшiн сaнитaрльщ шыFaрылымдaр 95-97.
ЖоFaрыдa келтiрiлген мэндердi бaссейннiц ш^ты жaFдaйлaры негiзiнде, ец глдымен, су кeзi aFыныныц та^ты eзгермелiлiгiне негiздеп нa^тылayFa болады.
КYтiлетiн rç^rarç жылдaрдaFы есептеулерден кейiн эрбiр берiлген Pj Yшiн су пaйдaлaнy-шылaрдыц ортaшa eлшенген ^ысымшылыгы есептеледi:
i=1
Z aiPi /Pop. (7)
Бaрльщ су пaйдaлaнyшылaр Yшiн су rçaмтaмaсыздыFыньщ жглпы кeрсеткiшi келтiрiлген rçaмтaмaсыздьщ болуы мYмкiн [11]:
P = a5oP50 +(P?5-P50) a75/a5o +(Pgo-P75) ago/a75+(P1oo-P90) a1oo/ago , (8)
М^да a50, a75, a90, a100 - жобaльщ нысaнaFa сэйкес келетiн су aFыныныц болуымен ортaшa eлшенген ^ысымшылыщ коэффициенггерi.
Ayыл шaрyaшылыFы eндiрiсiн сумен ^mana^n ету мэселесш, экологиялыщ жэне элеyмеггiк тaлaптaрды бiрлесiп шешу кезiнде бiрнеше мarçсaтты фyнкциялaрды rçaнaFaттaндырy ^гжет. Оныц бiрнеше тэсшдер бaр.
Ayыл шaрyaшылыFы eнiмдерiн мaксимaлды eндiрy ^жет деп есептейiк ^биги кешендердщ биоeнiмдiлiгiн ескере отырып), онда б^л мarçсaтты функцияныц энергиямен eрнектелген биомaс-сaмен кeрсетyге болaды:
n
max Z Pj xj . (9)
{x} =
М^да Pj - бaрльщ инвестициялaнFaн энергия шыFындaрын amm тaстaFaндaFы су бaсrçaн aлrçaптaрдыц, iргелес жaйылымдaрдыц, су экожYЙелерiнiц, сyaрмaлы жерлердщ ayдaны бiрлiгiне шaвдaндaFы энергетикaльщ eнiмдiлiгi; xj - сумен жaбдьщтay галемше бaйлaнысты aйнымaлы кeрсеткiштер.
Табиги жэне экологиялы; талаптар шектеулер TYpi44e белуге болады:
Р% = 75%, (10)
а! <%! / Xi max <1, (11а)
а2 < Х2 / Х2 max < 1, (11б)
аз < Хз / Хз max < 1, (11в)
м^нда а1, а2, а3 - сумен камтамасыз етуде табиги кешендердщ р^ксат етiлген шектеулерi; x1 таз:, x2 таз:, x3 таз:- ылгалды жылдарда су басу керсеткiштерi (Р% = 10%).
Шу езеш бассейнiнде суды белудi оцтайландыру мэселесш шешу кезiнде (10) жэне (11c) критерийлерi жэне Созак ауданы бойынша шектеу критерийi (Zat х3) келес тYрде пайдаланылды:
0,7 <X3 /Хз max <1 при Р% = 75%. (12)
Темендегi 1-кестеде Yш аудан бойынша р^ксат етшген су алу жэне кYтiлетiн су таскыны аумактары керсетiлген.
Су алудыц рщсат етшген келем1 жэне аудандар бойынша жайылманы су басуы, %
Р, % Жылдык; агын, Су алу, % аудандар бойынша су басу
агын млн м3 млн м3 Мойынк^м Сарысу Созак
50 1900 450 89 93 83
75 1600 300 86 89 70
90 1280 250 78 73 30
^орытынды. Шу взеншщ твменгi агысы мысалында су таскыны алацдары, су ресурстарыньщ таралуы жэне 900-ден 2600 млн.м3 аралыгындагы су таскыны кезшде экожYЙелердщ туракты жумыс iстеуi аныщталды. Жайылманыц соцгы буынында (ОКР твгшу^ су басудыц руксат етiлген ауданы кезшде Шу взеншщ твменгi агысындагы экожYЙелердi туракты шаруашылык пайдалану аймагы 30%-га дейiн белгiлендi.
- 75% агынды сумен камтамасыз етiлгенде, егер су коймасындагы булану мен CYзiлу ысыраптарын есепке алатын болсак, онда кепiлдiк берiлген камтамасыз ету 260 млн. м3 болуы керек, бул Тасвткел су коймасынан твмен орналаскан 42 мыц га суармалы жердi сумен камтамасыз етуге жеткiлiктi;
- 90% камтамасыз етiлгенде жэне одан твмен жылдарда 210 млн м3 ге, ал 260 млн м3-ге жеткенде ягни, асуару = 0,7 руксат етiлгенге дейiн суаруды шектеу кажеттшш туындайды, Эте аз камтамасыздык жагдайында суару квлемiн азайту кажет;
- 50 мыц га суару квлемш камтамасыз ету Yшiн а = 0,9 кайтарымдылык коэффициентiмен узак мерзiмдi реттеу кажет.
ЭДЕБИЕТ
[1] Бурлибаев М. Ж., Фащевский Б. В., Опп К., Бурлибаева Д. М., Кайдарова Р. К., Вагапова А. Р. Научные основы нормирования экологического стока рек Казахстана. - Алматы: Каганат, 2014. - 408 с.
[2] Шахов И. С. Водные ресурсы и их рациональное использование. - Екатеринбург: Изд-во «АКВА-ПРЕСС», 2000. - 289 с.
[3] Черняев А. М., Дальков М. П., Шахов И. С., Прохорова Н. Б. Бассейн. Эколого-водохозяйственные проблемы, рациональное водопользование. - Екатеринбург: Изд-во «Виктор», 1995. - 365 с.
[4] Яцык А. В. Экологические основы рационального водопользования. - Киев: Генеза, 1997. - 628 с.
[5] Ковалевский В. С., Раткович Д. Я. Об экологически допустимых изъятиях речных вод // Водные ресурсы. -Алматы: Атамура, 2003. - 432 с.
[6] Дубинина В. Г. Методические основы экологического нормирования безвозвратного изъятия речного стока и установления экологического стока (попуска). - М.: Экономика и информатика, 2001. - 120 с.
[7] Владимиров А. М., Имамов Ф. А. Принцип оценки экологического стока рек. Вопросы экологии и гидрологические расчеты. - СПб., 1994.
[8] Маркин В. Н. Внутригодовое распределение экологического стока малых рек // Материалы Международной научно-практической конференции. - М., 2006. - Ч. 1. - 9 с.
[9] Авакян А. Б., Широков В. М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - Екатеринбург: Изд-во «Виктор», 1994. - 319 с.
[10] Реймерс Н. Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М.: Мысль, 1990. - 639 с.
[11] Справочник мелиорация и водное хозяйство // Водное хозяйство. - М.: ВО Агропромиздат, 1988. - Т. 5. - 399 с.
[12] Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. - М.: Изд-во "Наука", 1978. - 400 с.
[13] Великанов А. Л. Водохозяйственные системы и расчетная обеспеченность // Водные ресурсы. - 1973. - № 5. -C. 179-183.
[14] Экологические попуски // Публикации Тренингового центра МКВК. - Ташкент: НИЦ МКВК, 2003. - Вып. 1. -
78 с.
[15] Об утверждении Генеральной схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов Постановление Правительства Республики Казахстан от 8 апреля 2016 года № 200 https://adilet.zan.kz/ras/docs/P1600000200#z5.
REFERENCES
[1] Burlibayev M. Zh., Fashchevsky B. V., Opp K., Burlibayeva D. M., Kaidarova R. K., Vagapova A. R. Scientific basis for rationing the environmental flow of rivers in Kazakhstan. Almaty: Kaganat, 2014. 408 p. (in Russ.).
[2] Shakhov I. S. Water resources and their rational use. Ekaterinburg: «AQUA-PRESS» Publishing House, 2000. 289 p. (in Russ.).
[3] Chernyayev A. M., Dalkov M. P., Shakhov I. S., Prokhorova N. B. Swimming pool. Ecological and water management problems, rational water use. Ekaterinburg: Publishing house "Victor", 1995. 365 p. (in Russ.).
[4] Yatsyk A.V. Ecological foundations of rational water use. Kyiv: Geneza, 1997. 628 p. (in Russ.).
[5] Kovalevsky V. S., Ratkovich D. Ya. On environmentally acceptable withdrawals of river waters // Water Resources. Almaty: Atamura, 2003. 432 p. (in Russ.).
[6] Dubinina V. G. Methodological principles of environmental regulation of irrevocable withdrawal of river flow and establishment of environmental flow (release), M.: Economics and Informatics, 2001. 120 p. (in Russ.).
[7] Vladimirov A. M., Imamov F. A. The principle of assessing the environmental flow of rivers. Ecological issues and hydrological calculations. St. Petersburg, 1994 (in Russ.).
[8] Markin V. N. Intra-annual distribution of the ecological flow of small rivers // Materials of the International Scientific and Practical Conference. M., 2006. Part 1. 9 р. (in Russ.).
[9] Avakyan A. B., Shirokov V. M. Rational use and protection of water resources. Ekaterinburg: Publishing House "Victor", 1994. 319 p. (in Russ.).
[10] Reimers N. F. Nature management: Dictionary-reference book. M.: Mysl, 1990. 639 p. (in Russ.).
[11] Handbook of land reclamation and water management // Water management. M.: VO Agropromizdat, 1988. Vol. 5. 399 p. (in Russ.).
[12] Buslenko N. P. Modeling of complex systems. M.: Publishing house "Nauka", 1978. 400 p. (in Russ.).
[13] Velikanov A. L. Water management systems and calculated supply // Water Resources. 1973. No. 5. P. 179-183 (in Russ.).
[14] Ecological releases // Publications of the ICWC Training Center. Tashkent: SIC ICWC, 2003. Issue 1. 78 р. (in Russ.).
[15] On approval of the General Scheme for the integrated use and protection of water resources Resolution of the Government of the Republic of Kazakhstan dated April 8, 2016 No. 200 https://adilet.zan.kz/rus/docs/P1600000200#z5. (in Russ.).
А. Р. Вагапова*1, К. Е. Калиева2, М. С. Набиоллина3, Б. С. Ботантаева4
1К. т. н., старший преподаватель (Казахский национальный аграрный исследовательский университет,
Алматы, Казахстан; [email protected]) 2РШ, старший преподаватель (Казахский национальный аграрный исследовательский университет,
Алматы, Казахстан; [email protected]) 3К. с.-х. н., ассоциированный профессор (Казахский национальный аграрный исследовательский университет, Алматы, Казахстан; [email protected]) 4К. т. н., ассоциированный профессор (Казахский национальный исследовательский технический университет им. К. И. Сатпаева, Алматы, Казахстан; [email protected])
МЕТОД ОПТИМИЗАЦИИ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ РЕКИ ШУ
Аннотация. Разработана методика оценки и назначения коэффициента «ущемления» подачи воды водопотребителям орошаемого земледелия и природно-хозяйственным комплексам. Рассмотрены вопросы оптимизации водораспределения в условиях неопределенности притока водных ресурсов. Для решения многоцелевой задачи предложен метод оптимизации водораспределения с критериальным условием ограничения ущемления природоохранных попусков в интервале маловодных и средних по водности лет. Рассматриваются вопросы оптимизации водораспределения в случае неустановления притока водных ресурсов. Разработана методика оценки и назначения коэффициента «ущемления» и «напорного» коэффициента
подачи воды водопотребителям и природно-хозяйственным комплексам орошаемого земледелия. Важнейший отрицательный экологический результат - снижение стока как в течение года, так и в многолетнем периоде, а также неестественный рост цикла маловодных лет. Критерий ограничения природоохранных стоков между маловодными и средними водными годами рассмотрен для решения многоцелевого вопроса. Для сохранения речных экосистем важнейшей задачей на современном этапе является научное обоснование допустимых объемов получения и установления экологического стока рек. Кроме того, экологическое нормирование имеет общие свойства для всех водотоков. Однако экосистема каждой реки имеет особенности, которые определяются географическим положением, климатическими, морфологическими, гидрологическими и другими условиями. Поэтому в зависимости от индивидуальности и уникальности экосистем для каждой из них должны проводиться соответствующие исследования всех видов антропогенных факторов воздействия и состояния экосистемы.
Ключевые слова: речной бассейн, коэффициент ущемления, водораспределение, водопотребление, критериальная оценка, расчетная обеспеченность, экологический сток реки.
A. R. Vagapova*1, K. Ye. Kaliyeva2, M. S. Nabiollina3, B. S. Botantaeva4
1Candidate of technical sciences (Kazakh National Agrarian Research University, Almaty, Kazakhstan; [email protected]) 2PhD (Kazakh National Agrarian Research University, Almaty, Kazakhstan; [email protected]) 3Candidate of agricultural sciences (Kazakh National Agrarian Research University, Almaty, Kazakhstan; [email protected]) "Candidate of technical sciences (Kazakh National Research Technical University named after K. I. Satpayev,
Almaty, Kazakhstan; [email protected])
METHOD FOR OPTIMIZING WATER DISTRIBUTION BY THE EXAMPLE OF THE SHU RIVER
Abstract. A methodology has been developed for assessing and assigning a coefficient of "infringement" of water supply to irrigated agricultural consumers and natural and economic complexes. The issues of optimizing water distribution in the context of uncertainty of the inflow of water resources are considered. To solve the multipurpose problem, a method was proposed for optimizing water distribution with a criterion condition for limiting the infringement of environmental launches in the interval of low-water and medium-water years. The article discusses the issues of optimizing water distribution in the event of a lack of water inflow. A methodology was developed for assessing and assigning a "infringement" factor for the "pressure" coefficient of water supply to water consumers and natural and economic complexes of irrigated agriculture. The most important negative environmental result is a decrease in runoff both during the year and in the long-term period, as well as an unnatural increase in the cycle of low-water years. The criterion for limiting environmental effluents between low-water and medium-water years has been considered to solve a multipurpose issue. To preserve river ecosystems the most important task at the present stage is the scientific substantiation of the permissible volumes of receiving and establishing the environmental flow of rivers. In addition, this environmental regulation has common properties for all watercourses. However, the ecosystem of each river has its own characteristics and characteristics, which are determined by geographical location, climatic, morphological, hydrological and other conditions. Therefore, depending on the individuality and uniqueness of ecosystems, appropriate research should be carried out for each of them to assess all types of anthropogenic impact factors and the state of the ecosystem.
Keywords: river basin, infringement coefficient, water distribution, water consumption, criteria assessment, estimated security, ecological flow of the river.
