CC BY
82012. №4
Доклады
Калашников А. А.,
д. т.н.
ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ОТРАСЛЯМИ ЭКОНОМИКИ КАЗАХСТАНА: ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ
А. А. КАЛАШНИКОВ
В монографии рассматривается проблема обеспечения водной безопасности Республики Казахстан в условиях антропогенно и климатически обусловленных изменений, предлагаются пути сохранения и восстановления природных водоисточников, технического совершенствования существующих водохозяйственных объектов (систем водоснабжения, водохранилищ, водозаборных узлов и т.д.) и рационального использования водных ресурсов в отраслях экономики РК с позиций обеспечения водной безопасности страны и стабильного социально-экономического развития.
Рассмотрены современное состояние и перспективы развития рыбохозяйственных водных объектов, системы обеспечения энергонезависимости Казахстана, безопасности гидротехнических сооружений на основе системы мониторинга безопасности водохозяйственных сооружений, приведены мероприятия по снижению риска аварий и защите территорий от вредного воздействия вод.
Эффективное развитие отраслей экономики в условиях широкомасштабного технологического перевооружения в большей мере зависит от водообеспеченности территории и рационального использования водных ресурсов. В монографии приводятся результаты исследований ряда НИИ, направленных на ресурсосбережение в инновационном аспекте.
Рассмотрено использование водных ресурсов в орошаемом земледелии по восьми водохозяйственным бассейнам республики: Арало-Сырда-риинскому, Балкаш-Алакольскому, Ертисскому,
Урало-Каспийскому, Ишимскому, Нура-Сары-сускому, Шу-Таласскому и Тобол-Торгайскому.
Поверхностные водные ресурсы Казахстана в средний по водности год составляют 91,3 км3. На территории республики формируется 47,0 км3, а остальная часть поступает из сопредельных стран. В маловодные годы речной сток снижается до 64,2 км3. Объем возвратных вод составляет около 9,0 км3. Запасы пресных подземных вод утверждены в объеме 15,7 км3/год. Уровень их использования составляет всего 11,3 %.
Проведенные расчеты показывают, требуемый объем поверхностных вод для обеспечения устойчивости экосистем бассейнов рек Казахстана составит 71,1 км3, включая транзитный сток по р. Ертис в РФ и естественные потери из рек и водоемов. Таким образом, располагаемые прогнозные (возможные для использования в других целях) водные ресурсы составляют по сред-немноголетнему году 29,4 км3. Реально возможные колебания годового использования будут от 22,0 до 29,0 км3 в зависимости от водности года.
При общем водозаборе 29,0 км3, возможно, будет использовано 23,7 км3 в год (80 %), из них на нужды орошения — 14,0—16,0 км3 (с учетом развития промышленности).
Проблема рационального использования и охраны водных ресурсов обусловлена экстенсивным характером их эксплуатации. Во многих речных бассейнах РК масштабы использования запасов водных ресурсов приблизились к полному, необходим переход к интенсивному способу эксплуатации, как более эффективному и комплексному.
Дана оценка использования водных ресурсов в сельском хозяйстве.
Дефицит водных ресурсов в совокупности со сложившейся экономической ситуацией приводит к сокращению водопотребления в республике. В настоящее время водозабор на сельское хозяйство сократился до 15 км3 (против 26 км3 в 1992 г.), площадь регулярного орошения уменьшилась вдвое. В отдельных регионах страны дефицит водных ресурсов не позволяет полностью реализовать природный потенциал.
Оценка и прогноз развития орошаемого земледелия в Казахстане выполнены с учетом обеспечения продовольственной безопасности страны; наличия водных ресурсов и их трансграничного характера; сохранения плодородия почв с обязательным введением севооборотной ротации сельскохозяйственных культур; создания высокорентабельного сельскохозяйственного производства.
Анализ агроклиматических показателей, количественная и качественная их оценка в различные годы и внутригодовые периоды, а также оценка почвенных ресурсов и гидрогеологические условия природных зон перспективных и существующих орошаемых регионов позволяют оценить природные ресурсы в системе «климат-почва—растение» по агроклиматическим (природным) зонам.
Для различных агроклиматических (природных) зон республики в зависимости от климатических характеристик, типов почв с учетом их гидрологических характеристик и пищевого режима, продолжительности вегетации рекомендованы для возделывания по Северному и Южному регионам основные виды сельскохозяйственных культур.
Водоземелъные ресурсы и структура орошаемых площадей по водохозяйственным бассейнам. Казахстан относится к числу стран, где орошаемое земледелие в сельскохозяйственном производстве играет ведущую роль и на него приходится более 70 % забора воды отраслями экономики. С поливных площадей, составляющих около 5 % пашни, республика получала более 30 % всей продукции земледелия в стоимостном выражении.
Максимальное водопотребление наблюдалось в начале 90-х годов прошлого столетия: на орошение ежегодно направлялось 20—25 км3 воды при общем водозаборе на народнохозяйственные нужды 35—37 км3. В то же время из-за отсутствия должного финансирования работ по эксплуатации гидромелиоративных систем практически
половина орошаемых земель вышла из сельскохозяйственного оборота. Из 2,35 млн га, ранее орошавшихся земель, используется немногим более 1,4 млн га, а поливается около 1,2 млн га.
Оросительная норма на регулярное орошение по РК изменялась от 8100 до 10 100 м3/га, при среднем значении 9180 м3/га.
В настоящее время Южный регион Казахстана располагает 17,1 млрд м3 поверхностных вод в среднемноголетний год (50 % обеспеченности) и 13,34 млрд м3 в маловодный год (95 % обеспеченности). Из них для регулярного орошения может быть использовано 14,01 и 10,25 млрд м3 соответственно в среднемноголетние и маловодные годы.
На орошаемых массивах различных стран с высокой ирригационной технологией и техникой полива продуктивность поливной воды достигает от 2,5 до 6,0 кг сельскохозяйственной продукции на 1 м3 поданной воды, а удельные затраты воды составляют от 0,15 до 0,6 м3 на 1 кг выращенного урожая. В Казахстане эти показатели составляют соответственно от 0,4 до 0,8 и >2,4 м3/кг произведенной продукции. Поливная вода используется нерационально: фактически затраты воды на 1 га составляют от 9500 до 10 500 м3, а на рисовых полях — до 36,0 тыс. м3.
Это диктует необходимость проведения комплексной реконструкции оросительных систем, основной задачей которой является снижение оросительной нормы за счет внедрения водо-сберегающих технологий.
В Казахстане на долю орошаемого земледелия приходится более 70 % забора воды, а значит оно является подотраслью экономики, на которую необходимо сделать акцент при эффективном использовании водных ресурсов.
В Кызылординский, Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинской областях расположены более 90 % орошаемых земель Казахстана. В настоящее время площадь орошаемых земель по сравнению с 90-ми годами прошлого века снизилась на 43 % и составляет около 1,4 млн га. Причиной неиспользуемых орошаемых земель (около 1,0 млн га) являются:
В Южном Казахстане (площадь используемых орошаемых земель около 1,3 млн га): снижение технического уровня гидромелиоративных систем и соответственно низкий КПД ирригационных систем (0,2—0,35); ухудшение технического состояния коллекторно-дренажной сети (КДС), выход из строя скважины вертикального дренажа (СВД) и снижение дренированности
орошаемых земель; увеличение размеров непроизводительных потерь оросительных вод на каналах и орошаемых землях; подъем уровня залегания грунтовых вод выше критической глубины; рост минерализации и ухудшение качества оросительных вод; отсутствие строгого водоуче-та при орошении; дефицит водных ресурсов в вегетационный период, недополив сельскохозяйственных культур; рост площадей засоленных, солонцеватых и щелочных орошаемых почв; снижение запасов органических веществ (гумус) и питательных элементов (подвижных форм азота, фосфора, калия); множество мелких крестьянских хозяйств, имеющих орошаемые земли площадью до 10 га.
В остальных регионах (площадь используемых орошаемых земель — около 90 тыс. га, не используемых - 494,3 тыс. га на 1.01.2010 г.): выход из строя водозаборных сооружений и закрытых оросительных сетей; износ и выход из строя дождевальных машин и агрегатов; тяжелые гидрогеологические условия и склонность орошаемых земель к засолению; натриевое осолонцевание и ощелачивание почв; снижение запасов гумуса и питательных элементов (азота, фосфора и калия); высокая стоимость машинного водоподъема и невозможность дешевых поверхностных поливов по бороздам и полосам.
В Республике Казахстан сосредоточено огромное количество полупустынных пастбищ, составляющих более 60 % пастбищных территорий всех стран СНГ и 71 % стран Центрально-Азиатского региона.
Обширные территории естественных пастбищ, дающих в настоящее время около 75 % кормов, занимают в республике около 183 млн га, или почти 70 % территории страны. По состоянию на 2009 г. 113,1 млн га пастбищ обводнено. Кормовой запас обводненной части территорий пастбищ в настоящее время составляет около 17,9 млн т кормовых единиц. Из всех пастбищ республики летние равны 50,9; весенне-осенние 76,1; зимние — 24,8 и пастбища круглогодичного использования — 26,2 млн га.
Состояние пастбищ сегодня вызывает обоснованную тревогу. По данным аэрокосмической съемки из обследованных 103 млн га 63 млн га подвержены опустыниванию, из которых 47 млн га — по причине перевыпаса, 6 млн га — из-за техногенных факторов, окончательно сбиты и потеряли хозяйственную значимость около 15 млн га. Деградация пастбищ из года в год возрастает. Группировка почв по их пригодности для
возделывания сельскохозяйственных культур на основе анализа характеристик почвенных разностей пустынно-степной полосы Юго-Западного Казахстана показала, что по полупустынной зоне 26 % площадей являются пригодными (требуют незначительных агромелиоративных мероприятий), 35 % — условно пригодными (требуют специальных агромелиоративных мероприятий типа гипсования, дренажа, промывок и т.д.) и 39 % непригодными.
В условиях пустынь и полупустынь повышение продуктивности пастбищного животноводства связано с состоянием системы «пастбище-вода—животное—человек», то есть интенсификация возможна:
в повышении плодородия почвы для получения наибольшего количества кормов с единицы земельной площади;
в равномерном и полном обводнении пастбищ с использованием механизации и автоматизации водоподъема;
в повышении качества скота и степени его использования для производства животноводческой продукции, т.е. увеличение продуктивности скота;
в обеспечении необходимых социальных и экономических условий жизни населения.
В Республике Казахстан проблемы снабжения водой питьевого качества, как и во всем мире, стоят достаточно остро. Большинство водопроводов и сооружений для подготовки питьевой воды были введены в эксплуатацию или капитально отремонтированы более 25—30 лет назад. Водопроводные хозяйства с забором воды как из подземных, так и поверхностных источников, как правило, не имеют необходимого комплекса сооружений для обеззараживания и очистки воды, по многим водозаборам не соблюдаются режимы зон санитарной охраны. В неудовлетворительном состоянии находятся водоразводящие сети, износ которых достигает до 70 % и непрерывно возрастает, что обусловливает частые аварии и, как следствие, загрязнение воды. По данным водоканалов наибольший износ водопроводных сетей отмечается в областях: Алматинской
80.5 %, Акмолинской - 67,2 %, Павлодарской
65.6 %, Атырауской - 65 % и Восточно-Казахстанской — 63,5 %. Практически полное отсутствие финансирования водного сектора экономики страны с 1995 по 2002 год отрицательно сказалось на общем состоянии сектора. В настоящее время большинство водоканалов работает на принципах самофинансирования в условиях
отсутствия денежных дотаций государства. Из 16 водоканалов, функционирующих в областных центрах и в городах Алматы и Астане, 11 прошли стадию банкротства или находятся на этой стадии.
В 2010 году забор воды на коммунально-бытовые нужды из поверхностных и подземных источников составил соответственно 51,9 и 48,1 %. В промышленности 95,8 % забора осуществляется из поверхностных источников, что преобладает в Карагандинской, Мангистауской и Павлодарской областях. Объем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения составил 8028,32 млн м3. В суммарном заборе воды для всех отраслей экономики республики забор на нужды коммунального хозяйства и промышленности в 2010 году составил 26,4 %, или 23 935,37 млн м3.
Определены требования на воду коммунального хозяйства и расчетные уровни (на 2020 и 2030 гг.) с учетом удельных норм водопотребле-ния в соответствии со СНиП РК 4.01-02-2009. Забор из природных водных объектов на нужды коммунального хозяйства к 2030 году предположительно составит 1,233 км, или 87 % к уровню 1990 года и 131 % к современному уровню. Рост промышленного производства, определенный Стратегическим планом развития Республики Казахстан до 2020 года и конкретными инвестиционными проектами в рамках Карты индустриализации страны и Программы форсированного индустриально-инновационного развития, вызовет увеличение забора воды. Требования промышленности на 2030 год определены в объеме 6,81 км, что составит 126 % к современному уровню.
Современное состояние сельскохозяйственного водоснабжения. Из всех сельских населенных пунктов РК только в Акмолинской (45%), Алма-тинской (54 %) и Южно-Казахстанской областях (47 %) примерно половина населения пользуется водой из централизованных источников водоснабжения. Водой из местных подземных источников пользуются в Актюбинской (82 %), Павлодарской (83 %), Северо-Казахстанской (68 %), Костанайской (61 %), Карагандинской (67 %), Западно-Казахстанской (66 %), Восточно-Казахстанской (62 %), Жамбылской (55 %) областях, а из поверхностных источников пользуются крайне мало — Атырауская (12 %), Восточно-Казахстанская (13 %), Западно-Казахстанская и Костанайская (9 %) и Южно-Казахстанская (10 %) области. Привозная вода используется в
Атырауской (48 %), Мангистауской (24 %), Костанайской (10 %) областях.
Оценка и прогноз развития оборотных и замкнутых систем водоснабжения в промышленности. Одним из ключевых принципов перехода РК к устойчивому развитию является расширение области практического использования безотходных и малоотходных технологий, в том числе в сферах водоснабжения и водоотведения (бессточные технологии) на промышленных предприятиях.
Значительное сокращение расхода воды может быть достигнуто путем:
применения испарительного охлаждения металлургических печей и кристаллизаторов машин для непрерывного литья заготовок, что позволит сократить потребление воды в 50—60 раз;
совершенствования способов охлаждения прокатного оборудования и металла — замены малоэффективного способа охлаждения с помощью перфорированных труб форсуночным охлаждением, что позволит в ряде случаев сократить потребление воды на 20—30 %;
использования электроприводов к воздуходувным машинам и компрессорам воздуходувных и кислородных станций, что даст возможность исключить весьма существенный расход воды на конденсацию пара турбин;
применения для некоторых агрегатов и сред воздушного охлаждения;
максимального внедрения бескислотных методов травления металла;
внедрения сухих методов очистки газов, пневмотранспорта пыли, ее окомкования и утилизации на агломерационных фабриках.
Наиболее оптимальным с точки зрения экономии водных ресурсов и защиты окружающей среды является применение замкнутых систем водного хозяйства металлургических комбинатов с извлечением из сточных вод и использованием полезных отходов в производстве продукции.
Оценка и прогноз развития гидроэнергетики. Перспективы развития гидроэнергетики определяются динамикой изменения величины стока рек в ближайшие десятилетия.
На восточную часть республики (Восточно-Казахстанская и Павлодарская области) приходится 41,8 % всех энергоресурсов, на юго-восточную (Алматинская область) — 41,5 %, на северную (Акмолинская, Костанайская, СевероКазахстанская области) — 0,8 %, на центральную (Карагандинская область) — 0,8 %, на южную (Жамбылская, Южно-Казахстанская, Кызы-лординская области) — 13,4 %, на западную
(Атырауская, Актюбинская, Уральская области) - 1,6 %.
Крупных рек, которые уже практически использованы как источники получения электроэнергии, в Казахстане три — Ертис, Иле и Сыр-дария. Остальные фактически являются малыми реками, располагающимися в основном в горных районах с высокими перепадами. На таких реках могут быть построены только малые ГЭС в основном деривационного типа.
Среди действующих крупных гидроэлектростанций Казахстана полноценные возможности покрытия пиковой части суточных графиков нагрузки имеет только Буктырминс-кая ГЭС. На Капшагайской ГЭС существуют ограничения, связанные с колебаниями уровней в нижнем бьефе из-за опасений затопления объектов в нижнем бьефе, в том числе в дельте р. Иле.
В настоящее время в Казахстане работают 15 ГЭС суммарной установленной мощностью 2270,0 МВт, что составляет около 12 % от всех мощностей республики. Степень освоения экономически эффективных гидроэнергоресурсов в Казахстане составляет всего 26 % (в США и Канаде — 50—55 %, в Западной Европе и Японии 60-90 %).
Качество водных ресурсов и рыбохозяйствен-ная продуктивность в водохозяйственных бассейнах Казахстана. На основании аналитического метода по когортным моделям разработана прогнозная величина уловов в основных промысловых водоемах. В целом по республике на 2015, 2020, 2030 гг. она соответственно составляет 35 856,7; 35 971,81; 35 731,6 и 35 550,5 т.
Ожидаемый рост производства рыбной продукции за счет развития аквакультуры составит в ближайшее время около 30 тыс. т.
В целом по Казахстану необходимо разработать физиологические нормы потребления рыбы и рыбопродуктов, обеспечить устойчивое рыболовство на уровне 50—55 тыс. т рыбы, увеличить производство аквакультуры до уровня, обеспечивающего удовлетворение потребностей населения Казахстана, разработать меры по сохранению биоразнообразия и экологического равновесия. Кроме того, уровень научных разработок и объемы информации должны быть достаточными для обеспечения указанных мер.
Оценка гидрологических опасностей и рисков в бассейнах рек Казахстана. Стихийные бедствия, порождаемые водной средой, принято называть наводнениями.
По происхождению различают 3 группы наводнений:
1) вызванные метеорологическими факторами (половодье, паводок, нагонные колебания уровней воды в устьевых участках рек, впадающих в моря, в результате ветрового воздействия);
2) вызванные или усиленные русловыми условиями [заторы льда при весеннем (осеннем) ледоходе];
3) наводнения антропогенного генезиса, вызванные или усиленные (подпор от мостов ГТС, завалы в руслах или их искусственное сужение; прорыв вышерасположенных плотин или береговых дамб; переход вышерасположенного водохранилища в зимний период на энергетический режим, когда ниже плотины русло сковано сплошным людом).
Наводнения, вызванные весенним или весенне-летним половодьем, отмечаются на реках практически во всех регионах Казахстана.
По степени опасности наводнений территория Казахстана районирована на 5 типов:
чрезвычайно опасных наводнений республиканского уровня, где максимальные уровни воды более чем на 3,0 м превышают уровни начала затопления прибрежных территорий;
значительно опасных наводнений, где максимальные уровни воды на 2,0—3,0 м превышают уровни воды начала затопления;
опасных наводнений, где максимальные уровни воды на 1,5—2,0 м превышают уровни воды начала затопления;
умеренно опасных наводнений, где максимальные уровни воды на 1,0—1,5 м превышают уровни воды начала затопления;
мало опасных и незначительно опасных наводнений, где максимальные уровни воды менее чем на 1,0 м превышают уровни воды начала затопления.
Оценка состояния гидротехнических сооружений Казахстана. Уровень безопасности ГТС определяется следующими качественными показателями: нормальный, пониженный, неудовлетворительный, опасный.
В связи с продолжительной эксплуатацией и недостаточными объемами производимых ремонт-но-восстановительных работ происходят разрушение основных конструкций сооружений, заиление водохранилищ и создается высокая вероятность чрезвычайных ситуаций, особенно при прохождении весенних половодий и паводков.
К основным показателям эксплуатационной надежности ГТС относится их безопасность,
т. е. наличие определенных свойств, позволяющих при нормальном эксплуатационном состоянии ГТС исключить возникновение аварийных ситуаций и обеспечить защиту жизни, здоровья и законных интересов людей, окружающей среды и хозяйственных объектов.
Ухудшение технического состоянии основных производственных фондов водного хозяйства и, в первую очередь, водоподпорных гидротехнических сооружений происходит в результате снижения инвестиционной активности и недостаточного финансирования планово-предупредительных работ.
В Казахстане насчитывается 643 гидротехнических сооружения, имеющих различную ведомственную принадлежность и форму собственности. В их число входят 340 гидроузлов и гидротехнических сооружений, функционирующих в системе водного хозяйства. Построено 214 водохранилищ общей емкостью более 95,5 км3, без учета прудов и малых водохранилищ, рассчитанных на задержание весеннего стока.
В настоящее время на территории республики имеется 270 водохранилищ с комплексом гидротехнических сооружений, из которых 62 водохранилища республиканского и 208 местного значения.
По данным Министерства по чрезвычайным ситуациям в Казахстане из 653 имеющихся гидросооружений 268, в том числе 28 крупных, нуждаются в срочном ремонте. При этом фактический износ водохозяйственных объектов составляет более 60 %. В республиканской собственности находится 24 % крупных гидротехнических сооружений (61 водохранилище, 91 гидроузел и магистральный канал), остальные — на балансе коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Присутствует также низкая энерговооруженность эксплуатационных организаций, не достигающая 50 % от потребности при 60—70 % износе парка механизмов и машин и с практически полностью разрушенной некогда мощной сопутствующей инфраструктурой.
По данным Комитета по водным ресурсам Министерства сельского хозяйства в Казахстане в неудовлетворительном техническом состоянии находятся 54 из 175 гидротехнических сооружений (ГТС), находящихся в коммунальной собственности, 17 из 211, находящихся в частной собственности, 25 из 108 бесхозных ГТС и 17 из 66 ГТС, находящихся в республиканской собственности. По весеннему мониторингу опреде-
лено, что 113 водохранилищ из общего их числа требуют капитального ремонта. 22 бесхозных водохранилища переданы в коммунальную собственность, 52 поставлены на учет в органы юстиции, по 34 оформляются документы по передаче в коммунальную собственность.
В Казахстане финансирование мероприятий по безопасности плотин и других крупных ГТС осуществляется преимущественно из государственного бюджета, привлекаются средства собственников плотин и ГТС. В целом государственное финансирование мер по обеспечению безопасности плотин и других ГТС недостаточно.
Таким образом, Республика Казахстан обладает богатыми агроклиматическими, земельными и значительными водными ресурсами, способна стабильно получать при орошении высокие урожаи приоритетных сельскохозяйственных культур и обеспечивать внутренний и внешний рынки разнообразной продукцией высокого качества. Однако современное техническое состояние оросительных систем, низкий уровень ведения орошаемого земледелия, управления водными ресурсами в ирригации не отвечают требованиям сегодняшнего времени и продуктивность орошаемого гектара низка.
На ирригационных системах, где используются различные формы собственности на гидротехнические сооружения, которые должны работать как единый механизм, дисхронизировалась работа оросительной и дренажной сети, что привело к росту затрат воды на получение единицы продукции, развитию деградационных процессов на орошаемых землях и снижению их продуктивности. Это способствовало снижению платежеспособности водопользователя, поэтому попытки возвращать затраты на эксплуатацию ирригационных систем путем введения оплаты услуг за подачу воды сельхозпроизводителю оказались неудачными и привели к банкротству службы эксплуатации. Для восстановления ее работоспособности потребуется огромные финансовые ресурсы, которыми не обладает товаропроизводитель. Поэтому в условиях Казахстана целесообразно использовать итальянский опыт работы, при котором государство полностью финансирует строительство и эксплуатацию водохранилищ, гидротехнических сооружений, каналов и их эксплуатацию до границ частных землевладений.
На современных системах ирригации размеры водозабора обычно колеблются от 8 до 13 тыс. м3/га, а до поля доходит 4—6 тыс. м3/га, то есть более
половины оросительной воды теряется в оросительной сети. По этой причине возникает парадоксальная ситуация — водозаборы значительно превышают потребности в воде, а на полях орошения ее не хватает, поэтому урожайность возделываемых культур снижается до двух раз. Отсюда следует, что дефицит водных ресурсов обусловлен, прежде всего, тем, что большая часть забираемой воды теряется в каналах при ее транспортировке от источника орошения до орошаемого поля. В таких случаях проблема достаточной водообеспеченности орошаемых земель может решаться за счет повышения КПД оросительной сети (переустройство магистральных и внутрихозяйственных каналов), совершенствования элементов техники полива.
В настоящее время используется целый арсенал технических средств и технологических операций по водосбережению и регулированию мелиоративными процессами на орошаемых землях. Однако их выбор осуществляется без достаточного учета возникновения вторичных проблем (засоление, ощелачивание, осолонцевание почв), выбора методов воспроизводства плодородия почв и защиты водоземельных ресурсов от деградации. В частности, уровень технического переустройства оросительной сети (реконструкции) предопределяет степень снижения интенсивности питания грунтовых вод, норм дренирования орошаемых территорий, защиту водных источников от загрязнения и истощения. Оптимизации способов полива, технологии внесения химмели-орантов, увеличение посевов бобовых культур и многолетних трав обеспечит рост продуктивности орошаемых земель и конкурентоспособность товаропроизводителя. Таким образом, реконструкция ирригационных систем, оптимизация способов полива, химизация деградированных почв, биологизация орошаемого земледелия создадут цветущие оазисы, которые станут привлекательными для внутренних и внешних инвесторов.
Существующая связь между техническим состоянием оросительной сети и технологией орошения, качеством орошаемых земель и водных ресурсов, системой удобрений и культуры земледелия предопределяет выбор технических решений и технологических операций при реконструкции ирригационных систем.
Эффективность реконструкции ирригационных систем следует оценивать объемами дополнительного получения сельхозпродукции и воды на орошение за счет повышения КПД оросительной сети и техники полива.
Количественные показатели КПД оросительной сети и наличие водных ресурсов предопределяют потребность в переустройстве магистральных, межхозяйственных, внутрихозяйственных каналов и гидротехнических сооружений, то есть доли бетонирования каналов или укладки трубопроводов. На современных ирригационных системах КПД оросительной сети колеблется 0,4 до 0,65 и зависит от водопроницаемости почвогрун-тов. При облицовке половины каналов (50 %) или укладке трубопроводов КПД оросительной сети возрастет до 0,65—0,8 в первом и до 0,75—0,85 во втором варианте. При полной облицовке земляных каналов показатель КПД оросительной сети увеличится до 0,85—0,9, а на системах закрытого типа повысится до 0,9—0,98. Таким образом, за счет облицовки каналов или строительства систем закрытого типа КПД оросительной сети можно поднять до 2-х раз, а при применении капельного орошения параметры КПД техники полива возрастут до максимальных пределов и составят 0,8-0,9, то есть увеличатся на 64-100 %. Следовательно, за счет применения водосберегающих способов полива КПД техники полива можно повысить до 1,5 раза и более.
При повышении кормоемкости пастбищ перспективными мероприятиями являются коренное улучшение травостоя, внедрение пастбищеобо-ротов, развитие оазисного орошения. Удельные затраты воды на производство 1 ц продукции составляют по кормовым культурам от 70—80 до 120—136 м3/ц. В оазисном орошении себестоимость производства кормов по принятой структуре составляет по южным регионам страны 7,1 10,2 тенге за 1 корм, ед., что в 1,8—2,1 раза ниже по сравнению с затратами при завозной схеме обеспечения. Экономический эффект при этом равен 12,0—19,0 тыс. тенге на 1 га посевов кормовых культур.
Водохозяйственные мероприятия, направленные на устойчивое водоснабжение объектов сельскохозяйственного комплекса, должны носить комплексный характер и включать в себя мероприятия по реконструкции существующих и строительству новых обводнительных сооружений, увеличению их дебита, механизацию водоподъема, улучшение эксплуатации обводнительных сооружений.
Выявлено, что водоснабжение сельских населенных пунктов, фермерских и крестьянских хозяйств в зоне исследований осуществляется за счет подземных вод (80 %), из которых более 40 % имеют повышенную минерализацию, около
5 % требуют очистки от взвесей, примерно 80 % нуждаются в стабилизации и обезжелезивании.
В основных отраслях промышленности Казахстана — черной и цветной металлургии, теплоэнергетике, нефтеперерабатывающей основное количество воды расходуется на охлаждение.
Сточные воды систем охлаждения являются условно чистыми, охлаждение происходит в прудах-охладителях и градирнях, при этом за счет испарения и уноса влаги теряется 1—2 % воды. Поэтому во всех указанных отраслях использование оборотной воды должно быть не ниже 60 %.
Самыми неблагоприятными объектами являются пруды-накопители, пруды-испарители, зо-лоотвалы, хвостохранилища и шламохранилища, которые, как правило, утроены. Они находятся в пониженных местах рельефа без специальных инженерных систем дренажа и противофильтра-ционных экранов, что приводит к загрязнению подземных вод.
В настоящее время в Казахстане работают 15 ГЭС суммарной установленной мощностью 22 70,0 МВт, что составляет около 12 % от всех мощностей республики. В основном это крупные ГЭС на реках Ертис, Иле и Сырдария. Весь гидроэнергетический потенциал Казахстана сегодня оценивается примерно в 170,0 млрд кВт-ч, технически возможный для использования 62,0 млрд кВт-ч, а экономически целесообразный к освоению на современном уровне — около 27,0 млрд кВт-ч, из которых сегодня освоено около 8,8 млрд кВт-ч. Степень освоения экономически эффективных гидроэнергоресурсов в республике равна всего 26 %, в экономически развитых странах этот показатель составляет: 50-55 % в США и Канаде; от 60 до 90 % в странах Западной Европы и Японии.
Меры по управлению рыбным хозяйством должны предусматривать:
устойчивое использование рыбных ресурсов естественных водоемов, то есть не допускать снижения коммерческих уловов;
восстановление истощенных рыбных ресурсов;
восстановление численности редких видов
рыб;
— развитие аквакультуры;
создание системы получения объективной информации по всем разделам рыбного хозяйства (научные исследования ресурсов, промысла, сбор статистических данных, маркетинговые исследования);
учет интересов третьих сторон, например охраняемых территорий или местных жителей; расширение возможностей местного сообщества в управлении рыбным хозяйством.
Определяющим фактором современного состояния гидротехнических сооружений в РК, оказывающим прямое влияние на техническое состояние сооружения и его основание, является большой срок их эксплуатации — от 30 лет и более. Из 560 обследованных гидротехнических сооружений более 113, или 20 % от общего количества, находятся в неудовлетворительном состоянии. Из них 22 бесхозных водохранилища переданы в коммунальную собственность, 52 зарегистрированы в органах юстиции, по 34 оформляются документы по передаче в коммунальную собственность.
Система мониторинга безопасности гидротехнических сооружений состоит из трех составляющих компонентов: подсистемы контроля за безопасностью водохозяйственных сооружений; подсистемы защиты территорий от вредного воздействия водной среды (паводков); подсистемы предупреждения и ликвидации природных и техногенных чрезвычайных ситуаций.
Заключительным звеном автоматизированного мониторинга ГТС должна стать информационно-диагностическая система (ИДС), представляющая собой систему по сбору, хранению, обработке, визуализации показаний датчиков в различном виде, анализ полученных данных, структурирование и вычисление контролируемых показателей состояния, сопоставление их с критериями безопасности. Это позволяет выполнять оперативную автоматическую диагностику состояния сооружений, а при необходимости и более полную диагностику безопасности сооружений с привлечением экспертов.
Решения поставленных задач являются этапами дальнейших исследований по рациональному водопотреблению отраслями экономики Республики Казахстан.
