CC BY
25НА УЧНЫЕ СТА ТЬИ
Гидрометеорология и экология №1 2015
УДК 551.497.622.1 +581.526.53
Канд. техн. наук А. Базарбаев * Канд. геогр. наук Л.В. Лебедь Доктор геогр. наук Б.С. Степанов Ph.D. Ф. Хейлман ****
Доктор геогр. наук А.В Чередниченко Дж. Чи
ВОДООБЕСПЕЧЕННОСТЬ АРИДНЫХ ПАСТБИЩ ПРИБАЛХАШЬЯ, РОЛЬ ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ
ПАСТБИЩНЫЕ ЗЕМЛИ, ОБВОДНЕННОСТЬ, ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ, ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОЛОДЦЕВ, ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА
Проблема водообеспечения пастбищнъгх земель является сдерживающим фактором развития животноводства в Казахстане. Недостаточное обводнение пастбищ в связи с изменением поверхностного и подземного стока под влиянием глобального потепления климата может усугубить социально-экономическое положение.
Водообеспеченность пастбищных земель в Казахстане. Казахстан относится к группе стран с развитым индустриальным сектором экономики, а также развивающимся аграрным сектором, за счет которого обеспечивается от 30 до 70 % доходов сельского населения [11]. Животноводческая продукция составляет 45...55 % от ВВП сельского хозяйства. Животноводство базируется в основном на природных пастбищах и относится к низко затратным видам производств. Площадь пастбищных земель в Казахстане за последнее двадцатилетие заметно изменялась и достигала больше чем 187 млн. га или более 70 % всех земельных ресурсов страны по статистическим сведениям. Вместе с тем, полное использование пастбищных земель ограничивается их водообеспечением, которое в лучшем случае достигало 80 % (1987 г.), в основном за счет построенных водных сооружений. К этому времени в сельских районах было пробурено
АО «Казахский национальный аграрный университет», г. Алматы
АО «Жасыл Даму» МЭ РК, г. Алматы
РГП «Казгидромет» МЭ РК, г. Алматы
Юго-восточный центр исследований МСХ США, г. Тусон
Университет штата Мичиган, г. Ист Лансинг
75
8935 артезианских скважин, построено водопроводов общей протяженностью 3764 км и обводнительных каналов - 5000 км, 52744 шахтных колодцев, до 10 000 каптажных камер, 3500 прудов и водоемов [7, 12].
С середины 90-ых годов 20 века основные площади пастбищных земель были переданы в собственность государства. Теперь они сдаются в аренду на долговременный срок хозяйствующим субъектам, чаще имеющим статус мелких крестьянских хозяйств, реже - крупных сельскохозяйственных предприятий. Количество животных на пастбищах в 2013 г. составило 5851,2 млн. голов крупного рогатого скота и 17560,6 млн. голов овец и коз [11]. Современная деятельность в животноводстве, обусловлена недостаточным водообеспечением пастбищ. К тому же незавершенность сельскохозяйственных реформ, в сочетании с неблагоприятным прогнозом изменения климата на ближайшее столетие, затрудняет процессы становления и развития отрасли [5].
Состояние обводненности пастбищ в Прибалхашье. В Прибалхашье площадь природных пастбищ составляет 13,85 млн. га в пределах административных границ Алматинской области (Южное Прибалхашье) и 26,19 млн. га в границах Карагандинской области (Северное Прибалхашье). В 70...80-ые годы 20 в. обводненность пастбищных земель в Южном Прибалхашье достигала 74 %, в Северном Прибалхашье - 38 % (табл. 1).
Таблица 1
Водоснабжение населенных пунктов и обводненность сельскохозяйственных земель в Прибалхашье на 1.01.1968 г. [12].
Область по административному делению на 1.01. 2011 Населенный пункт Пастбищ, млн. га Пашни, залежи и сенокосы, млн. га
всего с техническими сооружениями всего обводнено всего обводнено
Алматинская 711 296 13.85 10.26 2,15 0,158
Карагандинская 468 110 26,19 10,10 3,09 1,86
С разрушением колодцев и водотехнических сооружений на пастбищах в Прибалхашье, а также в других районах Казахстана, современные показатели водообеспеченности очень низкие. Сельскохозяйственные животные неравномерно размещаются по территории вокруг единичных колодцев, что способствует деградации и опустыниванию земель, ограничивает дальнейшее развитие животноводства [5].
76
В рамках проекта К-1396р Международного научно-технического центра (ISTC), который осуществлялся в 2006...2011 гг. на пастбищной территории Прибалхашья, было выполнено обследование инженерно-технического состояния обводнительных сооружений на пустынной территории Жамбылского района Алматинской области и Актогайского района Карагандинской области. Полевые обследования колодцев, выполнялись автомаршрутным методом с использованием топографической карты ретро масштаба 1:200 000, с которой предварительно снимались географические координаты колодцев разных времен постройки. В полевых условиях местоположение колодцев уточнялись по заданным координатам с помощью GPS. После определения местоположения колодца описывался его тип, техническое состояние, наличие в нем воды, комплектность обводнительных сооружений, целесообразность восстановления и другие характеристики.
Современное расположение колодцев на пастбищных землях Южного Прибалхашья представлено на рис. 1. ГИС-карта расположения колодцев на пастбищах построена по результатам выборочных автомаршрутных обследований территории и визуального дешифрирования космических снимков высокого разрешения LANDSAT и других космических систем методом аналогов. Всего было обследовано 169 обводнительных сооружений в Южном и 79 в Северном Прибалхашье.
Рис. 1. Карта расположения колодцев на пастбищах Жамбылского района Алматинской области по состоянию на 2009...2010 гг.
Детальные результаты обследований водных объектов на пустынных пастбищах Прибалхашья, с технической их характеристикой, приводятся в табл. 2, из данных которой видно, что большинство обводнительных сооружений в настоящее время не используются или используются ограничено, в основном на
77
территории земель запаса. В том числе на территории Южного Прибалхашаья из 169 обследованных водных объектов действующие колодцы составляли 30 %, восстановлению подлежали 50 %, не подлежали восстановлению 20 % колодцев. Нужно отметить, что из обследованных колодцев подлежащих восстановлению, превалируют шахтные колодцы, построенные по инженерному типу. Из трубчатых колодцев восстановлению подлежали всего 24 %.
Таблица 2
Результаты обследования объектов обводнения на пастбищах Прибалхашья в 2009...2010 гг.
Тип сооружения Всего, шт. Действующих, шт. Подлежит восстановлению, шт. Не подлежит восстановлению, шт.
Северное Прибалхашье, 2008...2009 гг.
Шахтный колодец 35 10 5 20
Трубчатый колодец 32 7 1 3
Сухой колодец 3 - 3 -
Самоизливающаяся скважина 1 1 - -
Каптаж 5 5 - -
Копан 2 2 - -
Пруд (водохранилище) 1 1 - -
Итого 79 26 15 38
Южное Прибалхашье (равнина)*, 2007.2010 гг.
Шахтный колодец 89 16 70 3
Трубчатый колодец 29 8 7 13
Сухой колодец 17 - 5 12
Самоизливающаяся скважина 9 9 - -
Каптажный колодец 10 9 - 1
Самоизливающейся колодец 3 3 - -
Пруд 2 1 1 -
Ручей 3 3 - -
Родник 2 2 - -
Водопровод пастбищный 3 1 2 -
Водозабор из ручья дизельным насосом 1 1 - -
Ручной насос 1 - 1 -
Итого 169 53 86 29
*
Примечание: - В общее число обследованных водных объектов в Южном Прибалхашье были включены отдельные результаты А. Базарбаева, которые были получены им в сезон полевых обследований 2010 г. в рамках проекта Правительства РК, Глобального экологического фонда, Программы развития ООН в Казахстане и Германского общества по техническому сотрудничеству [5].
78
На пастбищах Северного Прибалхашья из обследованных 79 водных объектов, действующие составляли 33 %, подлежали восстановлению 19 %, не подлежали восстановлению 53 %. В том числе 57 % из обследованных шахтных колодцев, являясь объектами не инженерного типа, восстановлению не подлежат. Из обследованных трубчатых колодцев восстановлению подлежат 44 %.
Полученные результаты обследований состояния объектов обводнения послужили исходным материалом для предварительной оценки обводненности пастбищных территорий в Прибалхашье.
При расчетах обводненности учитывались скорость продвижения животных на пастбище и радиус водопоя, т.е. расстояние максимально возможного удаления животных от колодца.
В соответствии с методикой [12], радиус водопоя определяется по формуле:
(1)
где V - скорость движения животных при пастьбе, км/час; X - поправочный коэффициент на рельефные условия пастбища, равный 0,50. 0,75, ^ -время между двумя последовательными водопоями животных, час.
Скорость продвижения крупного рогатого скота (КРС) при пастьбе составляет 3.3,5 км/час, молочного скота на летних пастбищах с хорошим травостоем 0,5... 0,75 км/час, со средним травостоем 0,75. 1,25 км/час, при скудной растительности 1,25. 1,5 км/час. Скорость движения мелкого рогатого скота (МРС) при высокой кормовой емкости равняется 0,6 км/час, средней - 0,8 км/час, низкой - 1,0 км/час и весьма низкой - 1,5 км/час [12].
Радиус водопоя зависит от вида животных, рельефа местности, системы использования пастбища, вида и продуктивности растительности, а также климатических условий (У казания по проектированию сельскохозяйственного водоснабжения (СН 267-63), Инструкции Гипроводхоза). По принятой технологии выпаса животных в хозяйствах Казахстана могут использоваться одни и те же пастбищные территории, но различные виды животных должны выпасаться отдельно. Отсюда радиус водопоя для различных видов животных различается, в зависимости от выпасаемой зоны и времени года (табл. 3). Молочные коровы в основном содержаться вблизи населенных пунктах.
Радиус водопоя для животных также зависит от крутизны склонов на пастбище (табл. 4). С увеличением крутизны склона радиус водопоя на пастбище уменьшается [12].
79
Таблица 3
Радиус водопоя для животных в условиях равнинной местности, км [12]
Засушливые степи,
Степные и полупустыни, пустыни
Вид скота лесостепные конец весны зима, начало
районы и начало весны, конец
осени осени
Крупный рогатый скот
(немолочный) 3... 4 4... 5 5...6
Молодняк крупного ро-
гатого скота 2... 3 4... 5 5...6
Молочные коровы 2...2,5 2...2,5 2...2,5
Лошади 4... 5 5... 7 6...8
Овцы и козы 2,5...4 3...5 4...6
Таблица 4
Радиус водопоя животных в зависимости от крутизны склона на пастбище, км
Крутизна склона на пастбище, градус Крупный рогатый скот
Взрослые животные Молодняк Овцы, козы
< 15° 2...3 1,5.2,5 3,5...4
15...20° 1,5.2 1,25.1,5 2,5...3
20...40° не более 1,0 0,8 1,0... 1,5
Обследованная территория в Южном Прибалхашье составляет 330 000 га и охватывает в основном песчаную пустыню и предгорную равнину. Как показали результаты обследований, в настоящее время из всех обводнительных сооружений действующими являются только 20 водных объектов.
Поскольку из одного сооружения при выпасе МРС можно обводнить 1963 га пастбищ, при принятом радиусе водопоя 2,5 км, обводненность пастбищ действующими сооружениями составляет:
Гобв = 1963 • 20 = 39260 га. (2)
Общая площадь обследованной территории рассчитывается как:
40 + 70
Гобс =----60 = 3300 км2 или 330 000 га. (3)
Отсюда коэффициент обводненности пастбищ будет равен:
к =Кбв_=Ш6Ч = 0,12. (4)
Робщ. 330000
С учетом сооружений, которые подлежат восстановлению, площадь обводненных пастбищ на территории Южного Прибалхашья может увеличиться существенно и составлять:
80
Гобв = 1963 • 89 = 174707 га. (5)
Аналогично увеличится и коэффициент обводненности, который будет составлять:
р 174707 к = ^ = 174707 = 0,53. (6)
Робщ 330000
Показатели обводненности пастбищ, полученные для обследованной территории Южнго Прибалхашья, можно распространить на пастбищную территорию в песчаной пустыне и на предгорной равнине в пределах административных районов Жамбылского, Илейского и Балхашского районов Алматинской области. Обводненность территории в весенний период кратковременно может повышаться за счет родников и поверхностных источников.
При расчетах площади обслуживаемой одним обводнительным сооружением на мелкосопочных пастбищах Северного Прибалхашья радиус водопоя для овец и коз принимался равным 2,5 км, т.е. радиусу водопоя для животных в условиях степной зоны на равнине.
Таким образом, при выпасе МРС, площадь, обслуживаемая одним обводнительным сооружением составляет:
р = рЯ2 = 3,14 • 2,52 = 19,63 км2 или 1963 га, (7)
где Я - радиус водопоя пастбища, км.
Рассчитанная общая площадь обводненности пастбищ действующими сооружениями для обследованной территории в Северном Прибалхашье составляет:
Гобв = 1963 • 23 = 45149 га, (8)
где 23 - количество обводнительных сооружений (без учета двух копаней).
Из расчета общей площади пастбищ в Северном Приибалхашье, которая составляет 5625 км2 или 562 500 га, и с учетом процента обследования составляющего 450 000 га, коэффициент обводненности пастбищ будет равен:
р 45149 к = £обв_ = 45149 = 0,10. (9)
Робщ. 450000
С учетом сооружений подлежащих восстановлению, равных по численности 35, площадь обводненной территории может повыситься и составлять:
р^. = 1963 • 35 = 68705 га. (10)
Отсюда коэффициент обводненности пастбищ получим равным:
к = = ^705 = 0,15. (11)
Робщ. 450000
81
Результаты полевых обследований пастбищ подтверждают правомерность распространения полученного показателя обводненности пастбищ на всю территорию Актогайского района Карагандинской области. Обводненность территории в весенний период года может повышаться за счет водопоя скота из родников и поверхностных источников.
Водообеспеченность пастбищ в Прибалхашье на базе подземных и поверхностных вод. Основным источником водоснабжения аридной территории Прибалкашья являются подземные воды [9]. Важное значение для формирования подземных вод региона, имеют поверхностные воды (рис. 2). Собирая осадки с более или менее значительных водосборов, большие реки вместе со своими притоками образуют речные системы, которые существенным образом определяют и режим подземных вод.
Рис. 2 - Гидрографическая сеть Прибалхашья и обеспечение территории подземными водами хозяйственно-питьевого назначения [16]. Территории, обеспеченные подземными водами: 1 - пригодными для хозяйственно-питьевого водоснабжения, с преобладающей минерализацией до 1 г/дм3; 2 - ограниченно пригодными для хозяйственно-питьевого водоснабжения без предварительного опреснения и повсеместно с опреснением с минерализацией до 3 г/дм3; 3 - пригодными для хозяйственно-питьевого водоснабжения с предварительным опреснением с минерализацией до 10 г/дм3; 4 - не пригодными для хозяйственно-питьевого водоснабжения с преобладающей минерализацией более 10 г/дм3 или практически безводные
территории. Преимущественная глубина эксплуатационных скважин: 5 - 300... 500 м; 6 -100... 300 м; 7 - менее 100 м. Границы: 8 - территории с различной обеспеченностью подземными водами; 9 - районов с различной глубиной эксплуатационных скважин.
Основными водосборами рек бассейна оз. Балкаш являются склоны гор Восточного и Северного Тянь-Шаня, Жетысусского Алатау, Шу-
82
Илейских гор, гор Кендыктас и южный склон Балкаш-Ертисского водораздела. Главной водной артерией бассейна является р. Иле, истоки которой находятся в Китае на ледниках Центрального Тянь-Шаня. Главными ее левыми притоками на территории Казахстана являются реки Шарын, Шелек, Есик, Талгар, Каскелен и Курты. Водосбором правого притока - р. Хоргос является южный склон Жетысусского Алатау. К крупным горным рекам, впадающим непосредственно в оз. Балкаш, относятся Каратал, Аксу, Сарканд, Баскан, которые берут свое начало из ледников Жетысусского Алатау.
На рис. 2 видно, что минерализация воды составляет до 1 г/дм3 на большей части территории, с преимущественной глубиной эксплуатационных скважин менее 100 м. Наиболее ограниченной для хозяйственной деятельности (с минерализацией подземных вод более 10 г/дм3) считается территория непосредственно прилегающая к оз. Балкаш на расстоянии от первых десятков до 200 км. На востоке, северо-востоке и юго-востоке от г. Балкаша, подземные воды оцениваются как ограниченно-пригодные, с минерализацией до 3 г/дм3. Пригодными для хозяйственно-питьевого назначения, с преобладающей минерализацией до 1 г/дм3, считаются подземные воды в долинах рек Иле, Аягоз и Токырауын, вплоть до оз. Балкаш. Глубина залегания подземных вод в этих долинах не превышает 25 м. На равнине, примыкающей к Шу-Илейским горам, и в песках Тау-Кум подземные воды расположены на глубинах 10.20 м и характеризуются как ограниченно-пригодные без предварительного опреснения.
Устойчивость водного баланса оз. Балкаш, следовательно, и устойчивость подземных вод в Прибалхашье, зависят от количества воды, поступающей с территории Китая. Поверхностный сток из китайской части бассейна р. Иле в 2000 г. составлял 15,09 км3 или 77 % от общего ее стока. Изъятие воды из р. Иле и потери стока на территории Китая достигали 4,42 км3/год [16].
Среднегорье и низкогорье в Южном Прибалхашье представлены горами Кендыктас и Шу-Илийскими горами, которые характеризуются большим разнообразием гидрогеологических условий. В горах Кендыктас большое распространение получили трещинные воды зоны выветривания и тектонических разломов, их источниками являются атмосферные осадки, не исключен и приток подземных вод по зонам дизъюнктивных нарушений со стороны Илейского Алатау. Модули подземного стока в реки северного склона на востоке гор Кендыктас достигают 3 дм3/с с 1 км2, снижаясь в западном направлении до 0,2 дм3/с. В Шу-Илийских горах грунтовые воды формируются в четвертичных делювиально-пролювиальных отложениях в результате фильтрации атмосферных осадков, вод временных поверхностных водо-
83
токов и подтока трещинных вод. Глубина залегания грунтовых вод изменяется в пределах 0,5.15 м. Дебиты выработок колеблются от 8 до 432 м3/сут. Качество воды удовлетворительное.
Основной сток в оз. Балкаш с водоразделов Северного Прибалхашья происходит из водоносных горизонтов аллювиально-пролювиальных отложений долин рек Жамши, Токрау, Аягуз-Баканас, а также из крупных региональных зон разломов. Однако, даже при наличии относительно густой сети природных водных источников из-за слабого развития системы доставки воды (каналов, арыков, водоводов, водопроводов и т.д.) поступление ее к водопойным пунктам ограничено. Доля непосредственного участия поверхностных вод в водоснабжении для пастбищного животноводства не превышает 20 %.
Северное Прибалкашье представлено преимущественно мелкосопоч-ником, обрамляющим оз. Балкаш с севера и запада и носит отличительные черты климата Центрального Казахстана, определяют сложный процесс формирования подземных вод в регионе [8]. Наиболее распространены здесь трещинные воды, которые залегают преимущественно на глубинах до 15 м. На возвышенных участках их глубина увеличивается до 20.30 м. Дебит источников в трещиноватых породах достигает максимума в зонах тектонического дробления и составляет 860.4300 м3/с, средний дебит - 43 .86 м3/с.
Поровые воды в Северном Прибалкашье приурочены к песчано-гравийным аллювиально-пролювиальным отложениям рек Моинты, Джамши, Токрау и Кусак, в которых формируются мощные грунтовые потоки. При мощности водоносных горизонтов от 2 до 50 м, глубина залегания грунтовых вод, как правило, не превышает 5 м. Инфильтрационное питание подземных вод в засушливых областях, зависит от степени аридности, внутригодового распределения осадков и сезонности развития растительности [8, 15]. Минерализация подземных вод в общем небольшая и не превышает 1 г/дм3 для вод гидрокарбонатно-сульфатного натриевого состава. Более минерализованные воды (7.8 г/дм3) отмечаются в единичных случаях вблизи оз. Балкаш и там, где на месте выхода родников развиты покровные суглинки, содержащие водорастворимые соли. Поскольку домашние животные в Северном Прибалхашье выпасаются, в основном, в широких межсопочных понижениях, то для их водопоя могут использоваться естественные выходы подземных вод - родники, а также неглубокие колодцы и скважины.
Водообеспеченность пастбищ Прибалхашья в условиях глобального потепления. Изменение регионального климата Казахстана хорошо коррелирует с изменением глобального климата, по меньшей мере, на протяжении последних 500 тысяч лет. Результаты исследований изменения регионального климата свидетельствуют, что за 110 лет температура воздуха
84
повысилась в Казахстане на 1,5 °С, что в 2,5 раза превышает величину глобального потепления [16]. Потепление климата привело к интенсивному таянию ледников, в результате чего площадь оледенения горных хребтов на территории Казахстана сократилась за последние 50 лет примерно на 35...37 %, а объем ледников - на 41...43 % [1, 13, 14].
По данным климатологов Казахстана, средняя годовая температура воздуха в регионе к середине 21 века может увеличится на 2,7.2,8 °С с максимальным ростом в зимний и летний периоды года. Наиболее заметное потепление ожидается в северных и центральных районах Казахстана [16] без существенного изменения слоя осадков. При таком сценарии изменение климата в Прибалхашье неизбежна полная дегляциация северного склона Илей-ского Алатау и других горных систем и уменьшение водообеспеченности равнинной территории на фоне увеличения темпов её опустынивания.
С полной деградацией горного оледенения Тянь-Шаня и Жетысус-ского Алатау, сток в бассейне р. Иле предположительно уменьшится на 2,3 км3 или на 12 % в год. В бассейне оз. Балкаш суммарный сток уменьшится на 2,5 км3 или на 10...12 % в год [3].
В формировании будущего режима и ресурсов подземных вод и, следовательно, водообеспеченности пастбищных земель на равнинах Прибалхашья в условиях изменения климата, главная роль принадлежит поверхностным водам. Режим водности рек изменится вследствие таяния ледников и перераспределения атмосферных осадков по сезонам года. При этом, в первые 20.30 лет деградация оледенения не будет существенно сказываться на формировании грунтовых вод, поскольку абляция преимущественно будет обусловлена таянием долинных ледников. Кроме того, в определенной мере уменьшение таяния ледников в этот период будет компенсироваться деградацией каменных глетчеров, содержание льда в которых достигает 50% от общих запасов. В результате глобального потепления климата произойдет уменьшение ледникового стока на 10.15 %. По мнению специалистов это приведет к понижению уровня грунтовых вод в Южном Прибалхашье на несколько метров. И как следствие, к обмелению и засолению оз. Балкаш.
В Северном Прибалхашье увеличение температуры воздуха на 2.3 °С не приведет к существенному изменению режима подпитки трещинных вод за счет атмосферных осадков, так как из-за малого относительного содержания пылевато-глинистых фракций в поверхностном слое грунтов влага быстро проникает в глубинные толщи, где испарение становится незначительным.
Перспективы водообеспечения пастбищных земель. В последние десятилетия минувшего тысячелетия в Казахстане, а так же других
85
Республиках Центральной Азии и Российской Федерации был разработан комплекс мелиоративных, агротехнических и селекционно-интродукционных мероприятий, направленных на увеличение производства животноводческой продукции и повышение экологической устойчивости аридных пастбищ [1, 13]. В числе первоочередных задач предусматривается восстановление на пастбищах ранее действующих сооружений для водопоя животных на базе подземных и поверхностных вод с переводом их на автономный режим энергопитания от возобновляемых источников энергии. На рис. 3, 4 показаны объекты, восстановленные в рамках проекта Правительства РК, Глобального экологического фонда, Программы развития ООН в Казахстане и Германского общества по техническому сотрудничеству [5].
Рис. 3. Колодец «Басу» до восстановления. Айдарлинский сельский округ, 2009 г.
Рис. 4. Колодец «Басу» после восстановления. 2010 г.
В Прибалхашском регионе, при условии восстановления разрушенных колодцев, коэффициент обводненности пастбищных земель может повыситься с 0,10.0,12 до 0,53 (Южное Прибалхашье) и до 0,15 (Северное Прибалхашье).
Перспектива использования возобновляемых источников энергии, в первую очередь ресурсов ветра и солнца, является одним из путей реше-
86
ния проблемы водообеспечения пастбищных земель. До 50 % территории Казахстана характеризуется среднегодовой скоростью ветра 4.5 м/с, местами 6 м/с и более, что подтверждает наличие соответствующих ветроэнергетических ресурсов и возможность их практического использования. По ориентировочным расчетам теоретический ветропотенциал Казахстана составляет около 1820 млрд. кВт ч в год [10].
На большей части территории Южного Прибалхашья, среднегодовые скорости ветра равны 4 м/с (рис. 5). Поскольку для устойчивой работы ветровых установок нижний предел скорости ветра должен быть не менее 3 м/с, то, по всей видимости, ветровые ресурсы территории, в определенной степени удовлетворяют необходимому условию. Вторым, не менее важным, фактором для планирования использования ветроэнергетических ресурсов является продолжительность работы установки (период простоя). Отсюда, как показывают предварительные результаты расчетов, с учетом заданной предельной скорости ветра, период работы установки может уменьшиться и составлять всего 2.4 часа в сутки. Тем не менее, даже при таком ограниченном времени установка позволяет поднять из колодцев достаточное количество воды для водопоя скота, при бережном ее использовании.
Рис. 5. Средние скорости ветра и время простоя ветросиловых установок на территории Южного Прибалхашья [10].
На практике в Казахстане могут использоваться ветроводоподъемни-ки серии ВП-З,72 ВВПУ, а также ВВПУ-АВЭС 4.00.00.00 СБ 5, производство РФ [2, 4], ветронасосы серии ВВПУ и ВУ-1,5, производство Украины, которые предназначены для подъема воды из артезианских скважин с глубины до
87
40 м, шахтных колодцев, открытых водоемов и других источников. Автономные малые ветровые установки могут работать совместно с дизель-генераторами. Также мировая промышленность разрабатывает ветро - солнечные установки, позволяющие более равномерно обеспечивать выработку электроэнергии. Географическое местоположение Казахстана и достаточная освещенность его территории Солнцем в течение всего года обеспечивают хорошие условия для использования солнечной энергии.
Один из реальных путей восстановления обводнительных сооружений на пастбищах - предоставление фермерам льготных долгосрочных кредитов со стороны государства и частных банков. Для восстановления колодцев, строительства обводнительных сооружений и их ремонта необходимо создание специализированных технических служб с государственной поддержкой, по типу ранее существовавших в Казахстане областных управлений «Сельхозводоснабжение» [6].
Статья подготовлена в рамках партнерского проекта К-1396р Международного научно-технического центра (ISTC), выполняемого в 2006.2011 гг. в Казахстане при финансовой поддержке США.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алимаев И.И, Жамбакин Т.А, Прянишников С.Н.Улучшение и рациональное использование аридных пастбищ. - Алматы: 1985.
2. Ветрогенераторы - Продукция ООО «Энерготехмаш-Пром»- Продукция и услуга. [Электрон. ресурс]. - 2007. - URL: http: //www .prorabka. ru/prod/vetrogeneratoryi.
3. Вилесов Е.Н. Эволюция внутриконтинентальной ледниковой системы в 20 веке: Автореф. дис. ... доктора геогр. наук. - Алматы, 1997. - 47 с.
4. Иванов М. Ветроэнергетика большая и малая. Коммунальный Комплекс России. [Электрон. ресурс]. - 2007. - URL: http://gkhprofi.ru/news.php.
5. Казахстанская модель устойчивого управления пастбищными ресурсами// Проект Правительства РК, ПРООН, ГЭФ, GIZ. -Алматы: 2011. -119 с.
6. Карешев Х.К., Сарсембеков Т.Т., Ибатуллин С.Р. Организация эксплуатации обводнительных сооружений. - Алма-Ата: Изд. «Кайнар», 1983. - 211 с.
7. Касенов М.Р., Копанев Г.В. Обводнение пастбищ Казахстана. - Алма-Ата: Изд. «Кайнар», 1989. -208 с.
8. Островский В.Н. Подземные воды пустынь и экосистемы. - М.: Недра, 1991. - 190 с.
88
9. Подземные воды (карта) // Национальный атлас Республики Казахстан, Т. 1, Природные ресурсы. - Алматы: 2006.
10. Проект Программы развития ООН и Правительства Казахстана «Казахстан - инициатива развития рынка ветроэнергетики» [Электрон. ресурс]. - 2007. - URL: www.windenergy.kz
11. Статистический сборник за 2010 год. - Астана: Агентство РК по статистике, 2011.
12. Тажибаев Л.Е. Основы водоснабжения и обводнения сельскохозяйственных районов Казахстана. -Алма-Ата: Изд. «Кайнар», 1969. -301 с.
13. Улучшение и правильное использование пастбищ в полупустынных и пустынных районах / ВНИИ кормов им. Вильямса - М.: Колос, 1974. - 47 с.
14. Шамсутдинов З.Ш. Пути ускорения научно-технического прогресса в пастбищном хозяйстве // Проблемы освоения пустынь. - 1989. - № 2. -С. 14-22.
15. Шапиро С.М. Подземные воды юго-востока Центрального Казахстана. - Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1974. - 184 с.
16. Шиварева С.П, Долгих С.А., Степанов Б.С., Яфязова Р.К., Ли В.И., Голубцов В.В., Попова В.П., Баймагамбетов Б.О., Петрова Е.Е. Влияние изменения климата на водные ресурсы бассейна оз. Балкаш и Аральского моря // Гидрометеорология и экология. - 2009. - №3. - С. 36-61.
Поступила 6.01.2015
А. Базарбаев Л.В. Лебедь Б. С. Степанов Ф. Хейлман А.В. Чередниченко Дж. Чи
БАЛХАШ 0НДР1НДЕП АРИДТ1К ЖАЙЫЛЫМДАРДЬЩ СУМЕН
^АМТАМАСЫЗДЫГЫ, ГАЛАМДЬЩ ЖЫЛЫНУ ЖАГДАЙЫНДАГЫ ГИДРОГЕОЛОГИЯЛЬЩ ФАКТОРЛАРДЫН РОЛ1
Казацстандагы мал шаруашылъщтыц дамуыныц >стамдылъщ факторы жайылымды; жерлерд1 сумен цамту проблемасы болып табыглады. Fаламды; климаттыц жылынуы scepirnH жер 6emi жэне жер асты су аг^гмдарыныц взгерутен жай^ш^гмдардыц жетктказ сулануы длеуметтiк-экономикалъщ жагдайды циындатады.
Техн. гылымд. канд. Геогр. гылымд. канд. Геогр. гылымд. докторы Ph. D.
Геогр. гылымд. докторы
89
