Ертіс өзенінің жоғарғы ағысының қазіргі экологиялық жағдайы және су сапасын бағалау
Реферат 3
Кіріспе 4 1. Жоғарғы Ертіс бассейнінің физикалық .географиялық сипаттамасы ... ...6
1.1 Табиғи жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.2 Жер бедері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6.7
1.3 Геологиялық құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.4 Климаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.4.1 Радиациялық баланс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.4.2 Ауа температурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.4.3 Жауын.шашын ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.4. 4 Қар жамылғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.4. 5 Ауа ылғалдылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.6 Жел ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
1.5 Топырақ жамылғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.5.1 Өсімдік жамылғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14.15
2. Гидрографиясы және гидрологиялық зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.1 Гидрография ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2.1.1 Өзен торабы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16.18
2.2. Өзенді пайдалану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18.20
3. Солтүстік . шығыс өндіріс торабы ауданында Ертіс өзені суының
сапасының қалыптасу жағдай ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
3.1 Су сапасының қалыптасудағы негізгі фактор ... ... ... ... ... ... ... ... 21.23
3.1.1 Булану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23
3.1.2 Қар үйінділерінің және мұздықтардың
3.1.3 Қар еру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .
3.2. Су режимі су сапасын қалыптастырудағы негізгі фактор ... ... ... ... .22.
3.2.1 Су тасу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
3.2.2. Қысқы су сабасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23..
3.3. Су деңгейінің режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23
3.4 Ағындының жыл ішіндегі таралуы (шығын режимі) ... ... ... ... ..25
3.5 Жер беті суының химиялық сапасының сипаттамасы ... ... ... ... ... ...25..
4. Ертіс өзенінің су сапасын және қазіргі жағдайдағы ластану деңгейін бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
4. 1 Солтүстік . шығыс өнеркәсіп торабындағы Ертіс өзенінің су сапасының қазіргі жағдайы (ластау көздері, ластану динамикасы) ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2 Өзен ағындысының орташа ластануының гидрологиялық көрсеткіштерін және консервативтік ластаушы заттардың жалпы мөлшерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
5 Ертіс өз. . Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аусағындағы бекеттердің ақаба суларының еселенуін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...35
5.1 Ертіс өз. . Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында бекеттердің ақаба суларының еселенуін жазық есеп әдісімен есептеу ... ... ... ... ... ... .35.41
5.2 Ертіс өз. . Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында бекеттердің ақаба суларының еселенуін құрастырылған әдіс бойынша есептеу ... ... .41.45
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қосымша
Кіріспе 4 1. Жоғарғы Ертіс бассейнінің физикалық .географиялық сипаттамасы ... ...6
1.1 Табиғи жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
1.2 Жер бедері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6.7
1.3 Геологиялық құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.4 Климаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.4.1 Радиациялық баланс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.4.2 Ауа температурасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.4.3 Жауын.шашын ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.4. 4 Қар жамылғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.4. 5 Ауа ылғалдылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.6 Жел ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
1.5 Топырақ жамылғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
1.5.1 Өсімдік жамылғысы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14.15
2. Гидрографиясы және гидрологиялық зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.1 Гидрография ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
2.1.1 Өзен торабы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16.18
2.2. Өзенді пайдалану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..18.20
3. Солтүстік . шығыс өндіріс торабы ауданында Ертіс өзені суының
сапасының қалыптасу жағдай ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
3.1 Су сапасының қалыптасудағы негізгі фактор ... ... ... ... ... ... ... ... 21.23
3.1.1 Булану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23
3.1.2 Қар үйінділерінің және мұздықтардың
3.1.3 Қар еру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .
3.2. Су режимі су сапасын қалыптастырудағы негізгі фактор ... ... ... ... .22.
3.2.1 Су тасу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
3.2.2. Қысқы су сабасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23..
3.3. Су деңгейінің режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23
3.4 Ағындының жыл ішіндегі таралуы (шығын режимі) ... ... ... ... ..25
3.5 Жер беті суының химиялық сапасының сипаттамасы ... ... ... ... ... ...25..
4. Ертіс өзенінің су сапасын және қазіргі жағдайдағы ластану деңгейін бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
4. 1 Солтүстік . шығыс өнеркәсіп торабындағы Ертіс өзенінің су сапасының қазіргі жағдайы (ластау көздері, ластану динамикасы) ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2 Өзен ағындысының орташа ластануының гидрологиялық көрсеткіштерін және консервативтік ластаушы заттардың жалпы мөлшерін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
5 Ертіс өз. . Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аусағындағы бекеттердің ақаба суларының еселенуін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...35
5.1 Ертіс өз. . Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында бекеттердің ақаба суларының еселенуін жазық есеп әдісімен есептеу ... ... ... ... ... ... .35.41
5.2 Ертіс өз. . Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында бекеттердің ақаба суларының еселенуін құрастырылған әдіс бойынша есептеу ... ... .41.45
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Қосымша
Шығыс Қазақстан облысы Қазақстан Республикасының солтүстік шығысында Ресей Федерациясымен шекаралас орналасқан. Экономикасы жағынан Қарағанды облысынан кейінгі 2-ші орында. Республикамыздың негізгі экспорт тауарлары болып табылатын – мыс, мырыш, қорғасын, титан және т.б. элементтердің кен орындары бар. Республикамыздағы түрлі-түсті металлургияның орталығы болып табылады.
Солтүстік шығыс өнеркәсіп торабы Шығыс Қазақстан облысының бір бөлігін қамтиды. Бұл ауданда ірі қайта өңдеу және «Қазмырыш» АҚ, «Риддер полиметалл комбинаты», «Зырянов қорғасын - мырыш», «Ертіс мыс балқыту комбинаты», «Өскемен титан-магний комбинаты» АҚ сияқты тау – кен өнеркәсіптері орналасқан.
Жоғарыда атап өткендерден көріп отырғанымыздай кәсіпорындар мен комбинаттар Өскемен қаласының маңында орналасқан. Шығыс Қазақстан облысының орталығы болып табылатын Өскемен қаласы 1720 жылы негізі қаланған Өскемен қамалынан бері келе жатыр. Қазіргі уақытта бұл қала Қазақстан Республикасының түрлі - түсті металлургиясының орталығы болып табылады және Жапонияға мырыш, титан және т.б. түрлі-түсті металдарды экспортқа шығарады. Жапонияға шығаратын титанның көлемі Жапониядағы титан шығынының 30% құрайды. Бірақ қазіргі уақытта қалалық қоғамдық тазалау имараттарының жетіспеуінен және техногендік қалдықтарды өңдеудің жетіспеушілігінен, соның ішінде атап кеткен кәсіпорындар мен комбинаттардың өндірістік ластаулары, түрлі- түсті металлургиядан ағып келетін ақаба суларды жақсылап тазаламау осы аймақта суды ластаудың үлкен проблемасы болып табылады. Соның ішінде қалалық суқұбырының негізгі көзі болып табылатын жерасты суының ластануы ең маңызды мәселе. Су жинау көзін өзгертудің керектігі қарастырылып жатыр және бұл мәселе қала тұрғындарының өміріне айтарлықтай әсер етеді. Қазақстан Республикасының солтүстік шығыс ауданындағы ең ірі су көзі болып табылатын Ертіс өзенінің суының ластануы Республикадағы өзендердің ең ластанғанына мысал болады. Жұмысымның мақсаты солтүстік шығыс өндірістік аудандағы Ертіс өзенінің су сапасының қазіргі жағдайын бағалау. Ертіс өзенінің су сапасын бағалау үшін Қазгидромет мәліметтері талданды, Қазақстан Республикасының табиғи ресурстары және қоршаған ортаны қорғау Министрлігінің кезеңдік басылымдарынан алынған Өскемен қаласы ауданындағы Ертіс өзенінің су сапасы және нағыз ластаушы көздері туралы мәліметтер қарастырылды.
Жұмысымда Өскемен қаласы маңындағы ақаба сулардың еселену жағдайын бағалау жолымен су сапасын бағалау жүргізілген.
Солтүстік шығыс өнеркәсіп торабы Шығыс Қазақстан облысының бір бөлігін қамтиды. Бұл ауданда ірі қайта өңдеу және «Қазмырыш» АҚ, «Риддер полиметалл комбинаты», «Зырянов қорғасын - мырыш», «Ертіс мыс балқыту комбинаты», «Өскемен титан-магний комбинаты» АҚ сияқты тау – кен өнеркәсіптері орналасқан.
Жоғарыда атап өткендерден көріп отырғанымыздай кәсіпорындар мен комбинаттар Өскемен қаласының маңында орналасқан. Шығыс Қазақстан облысының орталығы болып табылатын Өскемен қаласы 1720 жылы негізі қаланған Өскемен қамалынан бері келе жатыр. Қазіргі уақытта бұл қала Қазақстан Республикасының түрлі - түсті металлургиясының орталығы болып табылады және Жапонияға мырыш, титан және т.б. түрлі-түсті металдарды экспортқа шығарады. Жапонияға шығаратын титанның көлемі Жапониядағы титан шығынының 30% құрайды. Бірақ қазіргі уақытта қалалық қоғамдық тазалау имараттарының жетіспеуінен және техногендік қалдықтарды өңдеудің жетіспеушілігінен, соның ішінде атап кеткен кәсіпорындар мен комбинаттардың өндірістік ластаулары, түрлі- түсті металлургиядан ағып келетін ақаба суларды жақсылап тазаламау осы аймақта суды ластаудың үлкен проблемасы болып табылады. Соның ішінде қалалық суқұбырының негізгі көзі болып табылатын жерасты суының ластануы ең маңызды мәселе. Су жинау көзін өзгертудің керектігі қарастырылып жатыр және бұл мәселе қала тұрғындарының өміріне айтарлықтай әсер етеді. Қазақстан Республикасының солтүстік шығыс ауданындағы ең ірі су көзі болып табылатын Ертіс өзенінің суының ластануы Республикадағы өзендердің ең ластанғанына мысал болады. Жұмысымның мақсаты солтүстік шығыс өндірістік аудандағы Ертіс өзенінің су сапасының қазіргі жағдайын бағалау. Ертіс өзенінің су сапасын бағалау үшін Қазгидромет мәліметтері талданды, Қазақстан Республикасының табиғи ресурстары және қоршаған ортаны қорғау Министрлігінің кезеңдік басылымдарынан алынған Өскемен қаласы ауданындағы Ертіс өзенінің су сапасы және нағыз ластаушы көздері туралы мәліметтер қарастырылды.
Жұмысымда Өскемен қаласы маңындағы ақаба сулардың еселену жағдайын бағалау жолымен су сапасын бағалау жүргізілген.
1. Ресурсы поверхностных вод СССР. Алтай и Западная Сибирь. Горный Алтай и Верхний Иртыш.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1969 - Т.15. – Вып. 1. – С. 5-155.
2. Государственный Водный Кадастр.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1980 – Т.5. – Вып. 5-8. – +С. 20-52.
3. Основные Гидрологические характеристики.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1973 – Т.15. – Вып. 2. – С. 150-200.
4. Дускаев К.К. Практикум по оценке качества воды водных объектов. Методическое пособие. - Алматы, 2005. 58.
5. Беличенко Ю.П., Шведов М.М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 303 с.
6. Орлов В.Г. Контроль качества поверхностных вод. Учебное пособие.
- Л.: 1988. - 139 с.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1969 - Т.15. – Вып. 1. – С. 5-155.
2. Государственный Водный Кадастр.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1980 – Т.5. – Вып. 5-8. – +С. 20-52.
3. Основные Гидрологические характеристики.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1973 – Т.15. – Вып. 2. – С. 150-200.
4. Дускаев К.К. Практикум по оценке качества воды водных объектов. Методическое пособие. - Алматы, 2005. 58.
5. Беличенко Ю.П., Шведов М.М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - М.: Россельхозиздат, 1986. - 303 с.
6. Орлов В.Г. Контроль качества поверхностных вод. Учебное пособие.
- Л.: 1988. - 139 с.
ӘЛ – ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
География факультетінің магистратурасы
Құрлық гидрологиясы кафедрасы
МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
Ертіс өзенінің жоғарғы ағысының қазіргі
экологиялық жағдайы және су сапасын бағалау
Орындаған: Қуанова Әсел
Мақсотқызы
“_____“ 2007 ж
Ғыл. жетекші, к.г.н., Досқаев Қасым Қоянбайұлы
“_____“ 2007 ж
Каф. меңг. қорғауға жіберді Абдрахимов Рустам Гарифұл
“_____“ 2007 ж
АЛМАТЫ 2007 ж
МАЗМҰНЫ
Реферат
3
Кіріспе
4
1. Жоғарғы Ертіс бассейнінің физикалық -географиялық
сипаттамасы ... ...6
1. Табиғи жағдайы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... .6
1.2 Жер бедері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ..6-7
1.3 Геологиялық
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 7
1.4
Климаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..8
1.4.1 Радиациялық
баланс ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .8
1.4.2 Ауа
температурасы ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... . 9
1.4.3 Жауын-шашын
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 10
1.4. 4 Қар
жамылғысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .11
1.4. 5 Ауа
ылғалдылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... 12
1.4.6
Жел ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5 Топырақ
жамылғысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .14
1.5.1 Өсімдік
жамылғысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...14-15
2. Гидрографиясы және гидрологиялық
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.1 Гидрография
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 16
2.1.1 Өзен
торабы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..16-18
2.2. Өзенді пайдалану
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..18-20
3. Солтүстік – шығыс өндіріс торабы ауданында Ертіс өзені суының
сапасының қалыптасу жағдай
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
3.1 Су сапасының қалыптасудағы негізгі
фактор ... ... ... ... ... ... ... . ...21-23
3.1.1
Булану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...23
3.1.2 Қар үйінділерінің және мұздықтардың
3.1.3 Қар еру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.
3.2. Су режимі су сапасын қалыптастырудағы негізгі фактор
... ... ... ... .22.
3.2.1 Су
тасу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... 22
3.2.2. Қысқы су
сабасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
3..
3.3. Су деңгейінің
режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
3
3.4 Ағындының жыл ішіндегі таралуы (шығын режимі) ... ... ... ... ..25
3.5 Жер беті суының химиялық сапасының сипаттамасы
... ... ... ... ... ...25..
4. Ертіс өзенінің су сапасын және қазіргі жағдайдағы ластану деңгейін
бағалау
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 28
4. 1 Солтүстік – шығыс өнеркәсіп торабындағы Ертіс өзенінің су сапасының
қазіргі жағдайы (ластау көздері, ластану
динамикасы) ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2 Өзен ағындысының орташа ластануының гидрологиялық көрсеткіштерін
және консервативтік ластаушы заттардың жалпы мөлшерін
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.28
5 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аусағындағы бекеттердің
ақаба суларының еселенуін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
5.1 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында бекеттердің
ақаба суларының еселенуін жазық есеп әдісімен
есептеу ... ... ... ... ... ... .35- 41
5.2 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында
бекеттердің ақаба суларының еселенуін құрастырылған әдіс бойынша
есептеу ... ... .41-45
Қорытынды
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қосымша
РЕФЕРАТ
Магистрлік диссертация кіріспеден, 5 бөлімнен, көлемі беттен,
3 суреттен, 8 кестеден, қолданылған әдебиеттен тұрады.
Негізгі қолданылған сөздер: концентрация, ШРК, ластаушы заттар,
турбулентті диффузия, ақаба сулар, су шығыны, ағынның облысы, жылдамдығы,
тереңдігі, Шези коэффициенті.
Жоғарғы Ертіс су алабы Қазақ қатпарлы елі мен Алтай – Саян
таулы жүйесінің жапсарында орналасқан. Алтайдың бәрін алып жатыр, жер
бедерінің формасы әр түрлі және өте күрделі орографиялық құрылысы бар
таулы аймақ.
Ертіс өзенінің солтүстік – шығыс өндірістік торабы ауданындағы
су сапасының қазіргі жағдайына баяндама беріліп, ластаушы көздер
айқындалды. Ертіс өзенінің су сапасын бағалау үшін ҚазГидрометтің
мәліметтері, Қазақстан Республикасының қоршаған ортаны қорғау және
табиғи ресурстар Министрлігінің кезеңдік басылымдарындағы Өскемен қаласы
ауданындағы Ертіс өзенінің су сапасы және ластаушы көздері туралы
мәліметтер және де Гидрологиялық жылнаманың мәліметтері мен 1993 жылдың Су
Кадастры 1903-1994 жж. мәліметтері қолданылды.
Осы бақылаулар қатарындағы орташа суы мол жыл қарастырылды.
Ертіс өзенінің Өскемен қаласы тұсындағы су сапасын Ертіс өзенінің ақаба
суларының ерітіндісін есептеу жолымен бағалау жүргізілді.
Сонымен Ертіс өзенінің солтүстік – шығыс өндірістік торабы
ауданындағы судың ластаушы көздері табылды.
КІРІСПЕ
Шығыс Қазақстан облысы Қазақстан Республикасының солтүстік
шығысында Ресей Федерациясымен шекаралас орналасқан. Экономикасы жағынан
Қарағанды облысынан кейінгі 2-ші орында. Республикамыздың негізгі экспорт
тауарлары болып табылатын – мыс, мырыш, қорғасын, титан және т.б.
элементтердің кен орындары бар. Республикамыздағы түрлі-түсті
металлургияның орталығы болып табылады.
Солтүстік шығыс өнеркәсіп торабы Шығыс Қазақстан облысының бір
бөлігін қамтиды. Бұл ауданда ірі қайта өңдеу және Қазмырыш АҚ,
Риддер полиметалл комбинаты, Зырянов қорғасын - мырыш, Ертіс мыс
балқыту комбинаты, Өскемен титан-магний комбинаты АҚ сияқты тау – кен
өнеркәсіптері орналасқан.
Жоғарыда атап өткендерден көріп отырғанымыздай кәсіпорындар мен
комбинаттар Өскемен қаласының маңында орналасқан. Шығыс Қазақстан
облысының орталығы болып табылатын Өскемен қаласы 1720 жылы негізі
қаланған Өскемен қамалынан бері келе жатыр. Қазіргі уақытта бұл қала
Қазақстан Республикасының түрлі - түсті металлургиясының орталығы болып
табылады және Жапонияға мырыш, титан және т.б. түрлі-түсті металдарды
экспортқа шығарады. Жапонияға шығаратын титанның көлемі Жапониядағы титан
шығынының 30% құрайды. Бірақ қазіргі уақытта қалалық қоғамдық тазалау
имараттарының жетіспеуінен және техногендік қалдықтарды өңдеудің
жетіспеушілігінен, соның ішінде атап кеткен кәсіпорындар мен
комбинаттардың өндірістік ластаулары, түрлі- түсті металлургиядан ағып
келетін ақаба суларды жақсылап тазаламау осы аймақта суды ластаудың үлкен
проблемасы болып табылады. Соның ішінде қалалық суқұбырының негізгі көзі
болып табылатын жерасты суының ластануы ең маңызды мәселе. Су жинау көзін
өзгертудің керектігі қарастырылып жатыр және бұл мәселе қала тұрғындарының
өміріне айтарлықтай әсер етеді. Қазақстан Республикасының солтүстік шығыс
ауданындағы ең ірі су көзі болып табылатын Ертіс өзенінің суының ластануы
Республикадағы өзендердің ең ластанғанына мысал болады. Жұмысымның мақсаты
солтүстік шығыс өндірістік аудандағы Ертіс өзенінің су сапасының қазіргі
жағдайын бағалау. Ертіс өзенінің су сапасын бағалау үшін Қазгидромет
мәліметтері талданды, Қазақстан Республикасының табиғи ресурстары және
қоршаған ортаны қорғау Министрлігінің кезеңдік басылымдарынан алынған
Өскемен қаласы ауданындағы Ертіс өзенінің су сапасы және нағыз ластаушы
көздері туралы мәліметтер қарастырылды.
Жұмысымда Өскемен қаласы маңындағы ақаба сулардың еселену жағдайын
бағалау жолымен су сапасын бағалау жүргізілген.
1. ФИЗИКАЛЫҚ – ГЕОГРАФИЯЛЫҚ СИПАТТАМА
1.1 Табиғи жағдайы
Таулы Алтай мен Жоғарғы Ертіс территориясы солтүстік ендіктің
47° және 53° мен шығыс бойлықтың 78° және 90° аралығында орналасқан. Ол
Ресей Федерациясының Алтай өңірінің оңтүстік ауданын және Таулы Алтай
автономиялы облысын және Қазақстанның Шығыс Қазақстан облысының басым
бөлігін алып жатыр. Территорияның шекарасы солтүстікте Шарыш өзенінің
сағасынан бастап шығыста Обь пен Енисей өзендерінің су айрығына дейін,
оңтүстікте осы өзендердің су айрықтары бойымен, Монғол Халық
республикасымен және Қытаймен екі арадағы мемлекеттік шекара бойымен,
батыста Ертіс алабының өзендерінің су айрығымен және Балқаш, Алакөл
көлдерінің су айрықтарымен, Ертіс өзеніне, Ащысу өзеніне құяр тұсына дейін
өтеді. Қарастырып отырған территориямыздың ауданы 306750 км2. Территорияның
айтарлықтай ұзындығы, оның орографиялық және климаттық біркелкі еместігі
табиғи жағдайының мейлінше әр түрлі болуына себеп. Тайгалық ормандар және
Обь өзенінің оң жағалауындағы солтүстік шығыс тау етегіндегі орманды
дала, батыс және оңтүстік батысқа ойысқан сайын далаға, одан кейін құрғақ
далаға, сосын Ертіс өзені су алабының сол жағалау бөлігіндегі жартылай
шөлейт зонаға ауысады.
2. Жер бедері
Жоғарғы Ертіс және Жоғарғы Обь өзендерінің су алаптары Қазақ
қатпарлы елі мен Алтай – Саян таулы жүйесінің жапсарында орналасып,
Алтайды түгел алып жатыр, жер бедерінің формасы әр түрлі және өте
күрделі орографиялық құрылысы бар таулы аймақ.
Қарастырып отырған территория орографиялық қатынаста абсолюттік
биіктіктері 200-ден 4500 м-ге дейін қатпарлы – үйінді таулы аймақ болып
саналады. Жоғарғы Обь пен Ертістің оң жағалауына оңтүстік батыстағы Батыс
Сібір жазығындағы жоталар мен аңғар табанының жалпы көтерілуі, ал
Ертістің батыс сол жақ жағалауына оңтүстік және батыс Қазақ қатпарлы
елінің төбелі – қырқалы ұсақ шоқысы мен оңтүстігіндегі орта таулы және
биік таулы жер бедеріне дейін аймақ биіктігінің біртіндеп өсу өзгешелігі
тән. Алтай орографиясы мен Қазақ қатпарлы елінің шығыс жақ шетінің
өзіне тән ерекшелігі - оның батыс және солтүстік - батыс таулы жоталарының
созылмалы үстемшілік құруы.
Қарастырып отырған территориямыздың батыс бөлігінде (Ертіс
өзенінің сол жағалауы) мынандай 5 геоморфологиялық ауданды ерекшелейді:
Қазақ қатпарлы елінің ұсақ шоқылы ауданы, Шыңғыстау жотасы, Сауыр -
Тарбағатай, Зайсан қазан-шұңқыры, Ертіс маңы жазығы, Қалба жотасы.
Территорияның солтүстік батыс бөлігінде ұсақ шоқылы аудан
орналасқан. Орталық Қазақстан ұсақ шоқыларының жоғарғы беттері көне тау
жоталарын желдің әсері тау қалдықтары мен шоқылары деңгейіне дейін
тоздыруынан пайда болған. Шағын (500 метрден 600 метрге дейін абс.)
шоқылар көбіне тізбектеле отырып оқшауланған шағын тау биіктерімен (Дегелең
1085 метр, Семейтау 606 метр, Ордатас 604 метр) және кең аңғарлармен
алмасып отырады. Солтүстік – шығыста ұсақ шоқылар Ертіс маңы жазығына
айналады, ал оңтүстік – батыста Шыңғыстау аласа жотасымен көмкеріледі.
Шыңғыстау жотасы Қазақ қатпарлы елінің қатпарлы-үйінді биіктігі деп
есептелінеді. Ол қоршаған аймақтан 500-600 метрге жоғарылап, солтүстік
батыстан оңтүстік шығысқа қарай 200 км астам созылып жатыр. Жалпы
алғанда Шыңғыстау жотасында кең аңғарлар мен бөлектенген аласа түзу
бағыттағы таулар мен шоқылар кезектесіп келген. Шыңғыстаудың оңтүстік -
шығысында Тарбағатай жотасы орын алады.
Сауыр – Тарбағатай жотасы қарастырып отырған территориямыздың
оңтүстігінде ендік бағытта созылып жатыр. Шілікті жазығының бұл орта
таулы массиві (1000 метрден 1400 метрге дейін) Тарбағатай және Сауыр
жоталарына бөлінген. Тарбағатай жотасының биіктігі 2000 м-ден 2500 м-ге
дейін, тек қана ортасында 3000 м-ге жетеді. Сауыр жотасының шығыс
бөлігінде орналасқан Мұзтау тауы оның ең жоғарғы нүктесі болып саналады,
ортасында оның биіктігі 2200 м-ден 2300 м-ге дейін жетеді, ал батысқа қарай
2000 метрден 1800 метрге дейін төмендейді. Сауыр-Тарбағатайдың шет
аймағында таудан шығар тұста терең аңғарлары мықты конустармен ұштасқан
кең көлемді аласа таулы облыс.
Зайсан қазаншұңқыры. Оңтүстік Алтай, Сауыр -Тарбағатай, Қалбамен
шектелген кең депресссия болып келеді. Жер бедеріне аккумулятивті түрде
даму тән. Қазаншұңқыр құрғақ арналар және жыралармен әлсіз қиылысып келген
тегіс далалы облыс.
Ертіс маңы жазығы. Бұл ауданға аз иректелген және жондалған жер
бедері, мекеннің шамалы биіктігі, көбінесе ұсақ көлдермен толған
тұйықталып келген табақша тәріздес көптеген ағынсыз ойпаңдар тән. 300
метрден 1200 метрге дейін жететін жеке қыраттары көлбеу беткей болып
келген.
Қалба жотасы. Алтай таулы массивтерінің сол жақ жағалауының
жалғасы. Шығысында ол Ертіс аңғарының терең иінін келістіріп, жықпыл
тәріздес болып Нарым жотасына енеді. Жотаның шығыс жағы өте биік және
Ертіс өзеніне тіке түсетін, жиі құзды беткейлері бар қатты бөліктенген
таулы рельеф. Батысқа қарай жота ұсақ шоқыға келіп, 1200 м-ден 800 м-ге
дейін төмендейді. Оңтүстік жотасы солтүстік жағына қарағанда қысқа және
тіке болып келген.
Орташа таулы және аласа таулы рельефтің қалыптасуында карстық
процестердің маңызы өте зор.
Мұның бәрі су ағынының қалыптасуы мен су сапасына әсер етеді.
3. Геологиялық құрылымы
Қарастырып отырған территориямыздың геологиялық құрылымы өте
күрделі. Алтай, Тарбағатай жоталарын және Қазақ ұсақ шоқыларын жауып жатқан
тау жыныстары өмір сүру жасына, литологиялық құрамына, дислоциациалану және
метаморфизиялану дәрежесіне қарай әртүрлі. Солтүстік батыс бағыттағы басым
қатпар мен бөлектенудің остері айрықша құрылымдық ерекшелігі болып
саналады.
Қазақ ұсақ шоқысы - өте қатты бұзылған және тегістелген таулы
аймақ. Шығыс бөлігі көне геологиялық жарылымдармен қалыптасқан. Әсіресе
палеозой шөгінділері кең тараған.
Ертіс маңы жазығы негізінен борпылдақ палеогенді және
антропогенді шөгінділермен қалыптасқан. Олардың қуаттылығы солтүстіктен
оңтүстікке қарай, яғни көмілген палеозой көтерілу бағытында жылжыған
сайын күрт төмендейді. Бұл шөгінділердің қыртысында палеогенді теңіздік
және неогенді континенттік шөгінділер (көгілдір - жасыл, кірпіш түсті –
қызыл тұзды саздар және құмдар) кіреді. Антропогенді саздар, құмдар және
ағаш тектес саздақтар Белағаш жазықтығында дамыған. Бұл ауданның шығыс
бөлігінде палеозой фундаменті Шүлбі өзенінің су алабында көне беткейге
шығады. Бұл негізінен тұнба эффузивті және интрузивті шөгінділермен
(құмдақтар, сазды тақта тас, жұқа тақта тас, сазды гланцтар, әктастар,
граниттер) көрінетін девон мен карбон.
Қалба жотасы орта палеозойлық шөгінділік және ордовиктің,
силурдың, девонның, карбонның эффузивті – шөгінді жыныстарынан (кристалдық
және саздақ тақта тасты, құмдақтар, алевриттер, лавалар, шымтас, әктастар
және әктасты құмдақтар, граниттер) тұрады. Жыныстар өте дислоцирленген және
метаморфталған, солтүстік батыс бағытындағы көптеген сыздақтармен және
бұзылымдармен шектеседі.
Осы факторлардың бәрі жерасты суларының қалыптасуына және олардың
су сапасына әсер етеді.
4. Климаты
Таулы Алтай және Жоғарғы Ертіс территориясына шұғыл
континенталды климат тән. Өте алыстығынан және тау жүйесімен
қоршалғандығынан Атлант мұхитынан келетін жылы және ылғал ауа массасы
осы өңірге трансформацияға ұшырап келеді, ылғалдың көп бөлігін жоғалтады,
ал Солтүстік Мұзды мұхиттан келетін ауа массасы суық және құрғақ болып
жетеді. Әсіресе Ертіс өзенінің сол жағалауындағы төбелі ұсақ шоқылы
және жазықтық аудандары өте құрғақшылықпен ерекшеленеді.
1. Радиациялық баланс
Жылдың жылы уақытында оң радиациялық баланс биік таулы Алпі
белдеуін қоспағанда, барлық жерде маусым-шілде айларында ғана шамалы
көлемде көрінеді (1- кесте).
Теріс баланс барлық жерде де қараша айынан ақпан айына дейін
байқалады және желтоқсан-қаңтар айларында ең аз шамаға жетеді. Белгілі бір
жылдарда радиациялық баланс шамасының ауытқуы кестеде көрсеткен орташа
мәліметтерге қарағанда айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Радиациялық
баланстың орташа айлық максималды қосындысы 9,8 ден 10 ккалсм дейін, ал
минималды қосындысы 1,7- ден 1,9 ккалсм дейін болуы мүмкін. Радиациялық
баланстың жылдық қосынды шамасы биік тауларда 37 ккалсм-ден, солтүстік
тау етектері аудандарында 42 ккалсм дейін, Зайсан қазан-шұңқырының
оңтүстігінде 50 ккалсм ге жетеді.
1-Кесте - Радиациялық баланстың орта айлық және жылдық шамалары
(ккалсм2)
Бекет биіктI II IIIIV
ік, м
I II III IV V
орт ертереккешірек орт ертерек
Көкт-і Су жазғы қысқы
сең жүрутасқын
орт. 278 325 -49 -21
Ертіс
Өскеме1172 1902-51275,84 жоғ. 494 494 117 93
н қ..
төм. 111 212 0 -31
Қысқы кезең судың ең төменгі деңгейімен сипатталады. Деңгейдің
тербелуінің жылдық амплитудасы 0,5-1,5 м құрайды.
Жазғы - күзгі су сабасы кезінде анағұрлым төменгі деңгей
қыркүйек - қазан айларында байқалады.
Ертіс өзенінің режімі қарастырып отырған аудан көлемінде Зайсан
көлімен, Бұқтырма, Өскемен суқоймаларымен реттелген.
Жылдың жылы мезгілінде өзендердің сулылығы күрт өзгереді. Кейбір
жылдарда төмен су сабасы немесе биік су тасу деңгейлер байқалуы мүмкін.
Белгілі бір межеге жеткен кезде су және жер ресурстарын шаруашылықта
пайдаланудың қалыпты жағдайы бұзылады. Өте төменгі деңгей кезінде кеме
жүру және ағаш ағызу тоқтатылады, суармалауға су жинау қиындайды. Жоғарғы
деңгей кезінде су басу жиі болып тұрады. Ондай кезде ауылшаруашылық
жерлерді, өндірістік өнеркәсіптерді, елді мекендерді уақытша су алып
кетеді. Су толу кезінде деңгейдің қарқынды көтерілуі су басудың себебі
болып табылады.
Қысқа уақытты су басу кептелу, кейде мұз буу кездерінде
байқалады.
Бұқтырма және Өскемен су қоймаларын орнатпас бұрын жоғарғы
деңгей кезінде сел басу (Предгорное, Глубокое, Каракас) болып тұратын.
Су қоймаларын орнатқаннан кейін апатты зардаптың қауіптілігі
жойылды.
Көп жағдайда деңгейдің көтерілуі және төмендеуі кәсіпорындардың
ақаба суларын тастауда су сапасына әсер етеді. М: Павлодар қаласының
ауданында су деңгейінің төмендеуінде таязданған жағалауларда сынапты
шөгінділер пайда болады. Ол буланған кезде қоршаған ортаға және адамдарға
залал қаупін тудырады.
1. Ағынның жыл ішіндегі бөлінуі ( шығын режімі)
Қарастырып отырған территориямыздағы өзендердің басым көпшілігі
көктемгі - жазғы су толумен созылған және жылдың жылы мезгіліндегі
тасқынмен сипатталады. Су толу кезеңінде 4-6 айда жылдық ағынның 70-90 %
өтеді. Территорияның оңтүстік - батыс бөлігіндегі уақытша ағын сулар мен
өзендер үшін жыл бойына ағынның таралуының біркелкі еместігі тән: осы
өзендердің жылдық ағынның 70-100 % су толу кезінің 2-3 айында өтеді. Жылдың
басқа уақытында сужинау ауданы үлкен (3000-14000 км2) өзендердің өзі де
кеуіп кетеді немесе қатып қалады.
Ағынның жыл ішіндегі таралуының біркелкі еместігі өзендерді
шаруашылықта пайдалануды күрделендіреді. Осыған байланысты өзен ағындысын
реттеудің негізі болып табылатын ағынның жыл ішіндегі таралу аудандық
жобасын өңдеу қажеттігі туындайды.
Су ресурстарын кешенді пайдаланған кезде (энергетика, өндірістік
және тұрмыстық су қолдану, жайылымдарды суландыру, суармалау) жылдың су
аз (межень) кезеңі көп көңіл аудартады.
Энергетикаға және сумен қамту үшін жылдың қыс айындағы ең төменгі
сулылығын ерекше ескеру керек.
Кейбір авторлардың зерттеулері көрсеткендей, таулы өзендердің
ағынның жыл ішіндегі таралуын есептеу кезінде жылдың сулылығын ескеру қажет
(қосымша А3, А4 - кесте).
Жоғарыда қарастырып өткен барлық факторлар су сапасына және
қалыптасуына әсерін тигізеді.
5. Жер беті суларының химиялық сапасының сипаттамасы.
Маусымдық қарлардың, биіктаулы қарлардың, мұздықтардың еруі
Жоғарғы Ертістің негізгі қорек көзі болып табылады.
Қарлы сулардың минералдануы мен химиялық құрамы қардан сынама
алу ауданындағы географиялық және геологиялық жағдайына байланысты, қар
қалыңдығындағы топырақтық шаңмен шаңдану дәрежесін анықтайтын
метеорологиялық жағдайына байланысты. Қардың минералдануы жату
ұзақтығының көбею шамасына қарай өседі.
Сынама алу пункттерінің үлкен қалалардан алшақтығынан атмосфераны
өндірістік және тұрмыстық ластаулар қар суының химиялық құрамы мен
минералдануына әсер етпейді. Бірақ, қарқындылығы әр жылда әр түрлі
болатын топырақтық шаңмен ластану бұл сулардың минералдануының және Са"
НСО'3 иондар құрамының көбеюіне әсер етеді. Қар суының минералдануы
шамамен 17-50 мгл дейін өзгереді.
Жоғарғы Ертістің территориясында биіктіктің айтарлықтай тербелуі
және климаттық ерекшеліктеріне байланысты өзендерде су толу бір уақытта
болмайды.
Көктемгі - жазғы су толу кезеңінде арналық торапқа беттік -
беткейлік және топырақтық - беттік аз минералданған сулардың көп бөлігі
айтарлықтай мөлшерде түседі. Көп өзендердің арналарында су деңгейінің
айтарлықтай көтерілуінен, әсіресе территорияның жазық бөлігінде орналасқан
өзендерге топырақ сулары түспейді. Сондықтан өзен суларының минералдануы
және химиялық құрамы су толу кезңінде топырақтық - беттік және беттік -
беткейлік сулардың химиялық құрамы мен минералдануының ерекшеліктеріне
байланысты анықталады.
Қарастырып отырған территориямыздың көп бөлігінде су толу кезеңі
кезіндегі судың минералдануы азғантай шамамен сипатталады.
Минералданудың ең азы өзендердің жоғарғы суларында байқалады (31-
130 мгл дейін).
Арналық сулардың минералдануының аз шамасы мұздықтар мен
биіктаулы қарлардың еріген суларының салаларымен айқындалған.
Анағұрлым жоғары минералданған болып Ертіс өзенінің сол жақ
жағалауындағы өзендердің сулары сипатталады. Бұл ауданның суының
минералдануы 89-656 мгл дейін тербеледі.
Өзендердің суларының химиялық құрамы су толу кезінде көп
өзгермейді. Территорияның көп бөлігінде судың анионды құрамында НСО'3
басым. Ертіс өзенінің су алабының биіктаулы бөлігіндегі суларға шұғыл
айқындалған гидрокарбонатты сипаттама (36 – 44 % дейін экв НСО') тән.
Ертіс өзенінің оң жақ жағалауындағы өзендер, Зайсан көлінің су
алабы, Ертіс өзенінің сол жақ жағалауының көп бөлігінің суы жақсы
айқындалған гидрокарбонатты сипаттамамен (28-36 % -ке дейін экв НСО')
өзгеше.
Ауыз су. Химиялық көзқараспен қарағанда судың ауыз суға
жарамдылығы барлық табиғи суларда қажетті мөлшерде болатын судағы
ерітілген тұздардың құрамымен және мөлшерімен анықталады. Ауыз судың
рауалы минералдануының жоғарғы шегі 1,0-1,5 гл құрайды. Өте қажет жағдайда
рауалылықтың шегін 3,2 гл дейін кеңейтуге болады, бірақ мұндай су
күнделікті қолдануға жарамайды.
Сумен қамтудың орталықтандырылмаған жағдайында судың
минералдануының келесі градациялары шартты түрде алынады:
0-ден 600 мгл дейін – жақсы ауыз су
600-ден 1000 мгл дейін – қанағаттанарлық
ауыз су
1,0-ден 1,5 гл дейін – ауыз суға рауалы су
1,5-нан 2,5 гл дейін – қажетті жағдайда
ауыз суға рауалы
2,5-нан 4,0 гл дейін – өте керек жағдайда
ауыз суға рауалы
4,0 гл – ауыз суға жарамсыз
6,0 гл – мал суғаруға жарамсыз
Орталықтандырылған сумен қамту үшін су сапасының нормасы 2874-54
Ауыз су ГОСТ-пен анықталады.
Ерітілген тұздың жалпы санынан басқа судың химиялық құрамының да
үлкен мәні бар. Суда СІ және Мg иондары басым болған жағдайда тамаққа
анағұрлым жоғары минералданған суды пайдалануға болады. SO" және Mg"
иондары басым суды адамдар әрдайым қолданатын болса организмнің
физиологиялық бұзылуына әкеледі.
Жоғарғы Ертіс өзендерінің су жинаушылары әлсізсортаңданған және
сортаңданбаған топырақта орналасқан. Бірақ, берілген ауданымыздың
территориясында кең таралған топырақ сулары бар. Олар Ертіс өзенінің
химиялық құрамына үлкен әсер етеді.
Судың жалпы кермектілігі минералданудың көбеюіне қарай көбейеді.
Қалдықтық және жойылмайтын кермектіліктің шамасы минералданудың
жоғарылауында аса өзгермейді.
Суда органикалық заттардың болуын қышқылдану шамасына қарап
білуге болады. Судың қышқылдану шамасы суда қышқылдануға қабілетті
заттардың болуын сипаттайды.
Ертіс өзенінің бастауында (Қара Ертіс ө. - Боран б.)
минералдану жыл бойына 38,9 -132,1 мгл дейін тербеледі. Ең төменгі
минералдану су толу кезеңіне сәйкес келеді.
Қара Ертіс өзенінің су жинауы сортаңданбаған және әлсіз-
сортаңданбаған топырақ грунттарда орналасқан. Сондықтан бұл жердің
минералдануы азғантай. Жыл бойына су НСО' аниондары (22,1- 40,9% экв)
және Са" (21,8 – 41,5% экв ) катиондары басым гидрокарбонатты – кальцилі
болып келеді. Судың түстілігі 0-50º – ге дейін шамасында тербеледі
(түстілік шкаласы бойынша), рН 6,6-дан 7,4 -ке дейін өзгереді. Су барлық
кезде жұмсақ (0,43-тен -3,28 дейін мг-эквл), ал су толу кезінде өте
жұмсақ болады.
Өзеннің ағысымен төмен судың минералдануы көбейеді, бірақ
айтарлықтай мөлшерде емес (Ертіс ө. - Камышенка с. 83-223 мгл дейін),
өйткені бұл кеденге дейін өзенге жыл ішінде минералдануы 68,3 -тен -
160,5 мгл дейін өзгеретін Қалжыр ө. (Черняевка с.), минералдануы 274,9
– 670,0 мгл дейін өзгеретін Көкпекті өзені (Көкпекті с.), минералдануы
99,7 – 242,5 мгл Үлкен Букон ө. (Жумба с.), минералдануы 59,1 – 238,8
мгл Күршім ө. (Вознесенское с.) салалары келіп құяды. Су гидрокарбонаты
- калцийлі сипатын айқынсыздан шұғыл айқындыға дейін сақтайды (Са" 21,0 -
42,8% дейін экв, НСО'3 26,1 - 44,3% дейін экв). Судың кермектілігі көп
емес, су жұмсақ, су толу кезінде өте жұмсақ ( 0,70 – 2,53 дейін мг-эквл).
судың түстілігі ең үлкен мәнге су толу кезінде жетеді 40°, ал негізі жыл
ішінде судың түстілігі 5- 40° дейін өзгереді.
Өзеннің су жинауындағы тұйықталған тұстамада су анағұрлым жоғары
минералданған ( 64,9 - 237,9 дейін мгл) және айқынсыздан шұғыл айқынға
дейін гидрокарбонаты - кальцилі сипаттама (НСО'3 24,6 - 46,6% дейін экв
және Са" 21,0 - 43,6% дейін экв). Өзеннің бүкіл ұзындығында су жинау
сортаңданбаған және әлсізсортаңданған топырақта орналасқан, сондықтан да
өзеннің суының минералдануының жоғарылауы Ертіс өзеніне келіп түсетін
салаларға байланысты болады. Олардың бәрі жыл бойына Ертіс өзеніне
қарағанда (Шүлбі с.) көп мөлшерде минералданады: Нарым ө. (үлкен Нарым
с.) минералдануы 271,3 - 407,4 мгл дейін; Козловка ө. (1,5 км сағадан
жоғары) минералдануы 8,8 - 321,2 мгл дейін; Таиынты ө. (Таиынты с.)
минералдануы 88,8 - 261,0 мгл дейін; Ковалевка ө. (Баймұрат с.)
минералдануы 274,0 - 850,0 мгл дейін; Шүлбі ө. (Жаңа Шүлбі с.)
минералдануы 298,4 - 1088,8 мгл дейін. Осы өзендер Ертіс өзенінің
минералдануының жоғарылауына әкеледі. Өзенде су жұмсақ (0,70 - 3,19 мг-
эквл дейін), су толу кезінде өте жұмсақ. Судың түстілігі 0 ден 60° дейін
тербеледі және ең үлкен түстілігі 60º су толу кезінде байқалады.
Минералдану және кермектілікті салыстыру картасынан судың
минералдануының жоғарылауынан кермектіліктің де жоғарылауын байқаймыз.
4. ЕРТІС ӨЗЕНІНІҢ СУ САПАСЫН ЖӘНЕ ҚАЗІРГІ ЖАҒДАЙДАҒЫ ЛАСТАНУ ДЕҢГЕЙІН
БАҒАЛАУ
Қалалық суқұбыр суының негізгі көзі болып табылатын жер асты
суларының ластануы үлкен проблема болып отыр. Қазіргі кезде су жинау көзін
өзгертудің қажеттігі қарастырылып жатыр және бұл проблема қала
тұрғындарының өміріне қатты әсер етеді. Қазақстан Республикасының солтүстік-
шығыс ауданының ең үлкен су көзі болып табылатын Ертіс өзенінің суының
ластануы республикамыздағы өзендердің ішіндегі ең ластанғаны.
1. Солтүстік – шығыс өнеркәсіп торабындағы Ертіс өзенінің су сапасының
қазіргі жағдайы (ластау көздері, ластану динамикасы).
Қазіргі кезде Қазақстан Республикасының ең ірі су артериясы
болып табылатын Ертіс өзені айрықша ластанған. Ерекше алаңдататын нәрсе
Ертіс өзенінің Обь өзені арқылы дүниежүзілік мұхитқа шығатын трансшекаралық
өзен екендігі. Бұдан шығатын қорытынды: Ертіс өзенінің ластануы - жаһандық
масштабтағы мәселе.
Ертіс өзенінің негізгі ластаушы көздері Өскемен, Семей, Павлодар
қалалары және кен орындары, Шығыс Қазақстан облысындағы түрлі-түсті
металлургия өнеркәсіптерінің байыту фабрикалары. Өскемен қаласының қалалық
канализациялық тазалау имараттары мен Ертіс өзенінің саласы Үлбі өзенінің
ағысы бойымен жоғары Лениногор комбинаттары ластануға көп үлес қосады.
Өскемен қаласында қалалық канализациялық тораб 90% жоғары
қалалық аудандарды алып жатыр, қалада қалыптасқан барлық ақаба сулар
канализациялық тазалау имараттарына жиналады (КТИ). Қаланың ең негізгі
имараттары Ертіс өзенінің сол жағалауындағы канализациялық тазалау иматары
табылады. Ол қалалық ақаба суларды және айналасындағы ауданның өнеркәсіптік
ақаба суларын қабылдайды. Негізі қалалық канализациялық торабқа түспестен
бұрын өнеркәсіптік ақаба сулардың нұсқалған нормаға дейін алдын-ала
тазалаудан өту керектігі туралы регламент бар, бірақ оны көп кәсіпорындар
орындамайды. Көп кәсіпорындар ақаба суларын канализациялық торапқа алдын-
ала тазалаусыз тастайды. Сол жағалаулық КТИ-дің өнімділігі жеткіліксіз,
сондықтан да қалалық жер асты суларының және Ертіс өзенінің суының ластануы
осының салдары болып табылады.
1994 ж. Қазақстан Республикасының гидрометеорологиялық
ведомоствосының бақылауымен алынған мәліметтерге қарасақ ластану
дәрежесіне қарай Ертіс өзені ең нашар көрсеткішті көрсетті. Ертіс өзенінің
су алабы биосфераға ең жаман әсер береді.
Ертіс өзенінің негізгі ластаушы көздері өндірістік ақаба сулар.
Ертіс өзенінің ақаба суының жылдық қосынды төгіндісі 117,8 км³ құрайды,
бұл аймақтағы өндірістік ақаба сулардың 56 %-ін құрайды. Ертіс өзеніне
келіп түсетін өндірістік ақаба сулардың барлық көздері Өскемен қаласының
маңында шоғырланған. Бұлар: Өскемен металлургия комбинаты, Қазцинк АОҚ,
Үлбі металлургия зауыты, Өскемен ЖЭЦ және т.б.
Аймақ экологиялық жағдайға байланысты онкоаурулар бойынша
Қазақстан Республикасында бірінші орында. Экологиялық жағдайға байланысты
өлім 20 % құрайды.
Улы тастандылардың болуы 90 %, оның ішінде мышьяк пен сынап бар.
Шығыс Қазақстан, Қарағанды, Павлодар облыстарының радиоактивті ластанулары
18,5 мың км² құрайды.
Осы ауданның жағдайын қайта пайдаға асыруға қатысты жобалар
ұсынылып жатыр.
Су ресурстары бойынша барлық жобалар бір-бірімен тығыз байланысты
және олардың алдында бір мақсат. Ол мақсат Ертіс өзені су алабының су
ресурсын қорғау және қолдануды реттеу. Оның ішіне Ресеймен және ҚХР мен
трансшекаралық мәселелерді реттеу кіреді.
4.2 Өзен ағындысының орташа ластануының гидрологиялық
көрсеткіштерін және консервативтік ластаушы заттардың жалпы мөлшерін
есептеу
Қазіргі уақытта кеңінен таралған су сапасын бағалау әдісі - су
объектісінің жекелеген нүктелерінде судың химиялық құрамын, физикалық
қасиеттерін, биологиялық көрсеткіштерін анықтау нәтижелерін тиісті
нормативтік көрсеткіштермен салыстыру болып табылады. Бірақ көбінесе су
объектісіне немесе оның бөлек учаскесіне сәйкес уақыт бойынша су сапасының
ластану құбылмалығын есепке ала отырып, бақылауларды талдап қорыту
қажеттілігі туындайды. Уақыт бойынша ластану құбылмалығын есепке алу, ең
алдымен ақаба сулары түсетін су объектілеріне өте маңызды. Сонымен қатар,
өзен сулылығы құбылмалығын есепке ала отырып су сапасын бағалау тек ақаба
сулардың тұрақты өтімі және негізгі ластанушы заттардың да концентрациялары
тұрақты болуы керек. Болмаған жағдайда жоғарыдағы есептің шешімі болу
мүмкін емес.
Ресей мемлекеттік гидрологиялық институтында су сапасының уақыт
және кеңістік бойынша құбылмалығын есепке алуға мүмкіндік беретін интеграл
көрсеткіштердің жүйесі өңделген. Бұл көрсеткіштер үш топқа бөлінеді:
1) өзен ағындысының орташа және жалпы баяулату немесе репрезентативтік
заттармен ластануының гидрологиялық көрсеткіштері;
2) өзендердің және су қоймаларының ластану жағдайларының гидрологиялық және
гидродинамикалық көрсеткіштері;
3) сыртқы су алмасуды есепке алуға мүмкіндік беретін көрсеткіштер.
Ластаушы заттардың жалпы мөлшерінің көрсеткіштері тобына мыналар
жатады: өзен ағындыны абсолютті ластаушы заттардың жалпы мөлшер
көрсеткіштері; ластанудың нормадан асатын және аспайтын көрсеткіштері;
ағындыны салыстырмалы ластаушы заттардың жалпы мөлшер көрсеткіштері.
Абсолюттік ластаушы заттардың жалпы мөлшер көрсеткіштері өзен
ағындарын жалпы баяулату немесе репрезентативті ластаушы затпен, ластаушы
заттардың қоспасымен немесе шағын организмдердің санымен қаныққандығына
сипаттама береді.
Жалпы ластаушы заттардың мөлшерін ақаба суларды қабылдайтын өзен
ағындысында ластаушы қоспалардың орташа концентрациясы түрінде Sn
белгілеуге болады. Sn мәні толық аралас тұстама деп аталатын ластаушының
концентрациялық нағыз мағынасының мәні болып келеді, жоғарырақ орналасқан
тұстамалар үшін ол жалпы ластаушы заттардың мөлшері шартты көрсеткіш бола
алады. Sn-ді есептеуге арналған келесі формула қолданылады:
,
(1)
мұндағы Qөз , Qақ - сәйкесінше өзеннің және ақаба сулардың су
шығыны, м3с,
Sақ - ақаба суларды ластаушы заттардың мөлшері, гм3;
Sөз - өзеннің ақаба сулар түсетін тұстамадан жоғары орналасқан
аймақтарында ластаушы заттардың мөлшері (табиғи мөлшері).
Sөз = 0 болған жағдайда:
.
(2)
Уақыт бойынша Sn көрсеткішінің құбылмалығын бағалауды екі түрде
орындауға болады:
а) Sn уақыттың (t) функциясы ретінде қабылданады, оған негіз ретінде жылдық
су гидрографтарының қатары немесе өзеннің сипатты гидрографтары алынады,
жеке алғанда қатар суы аз немесе сулылығы орташа жылдың гидрографтары; б)
Sn шамасын көпжылдық бақылаулар қатарын тәуліктік өтімдерінің
қамтамасыздығының функциясы ретінде ұсынуға болады. Сонымен қатар Qақ және
Sақ шамаларының уақыт бойынша өзгеруін де ескеру қажет, бірақ көптеген
жағдайларда жобалауға арналған жеткілікті сипаттаманы аталған шамалардың
орта мәнін пайдаланғанда да алуға болады. Егер де Qақ = const , Sақ =
const және Sөз =0, онда Sn-ға арналған уақыттың және қамтамасыздықтың
функциялық тәуелділігі келесі түрде жазылады:
(3)
және
.
(4)
Берілген екі тәуелділікті график немесе кесте түрінде келтіруге болады.
Есептеулерде су өтімдерінің 8, 20, 50, 75, 90, 95 %,-дық
қамтамасыздықтары қолданылады, олар Sn = f (Psn %) қамтамасыздық қисығын
жеткілікті сенімді салуға мүмкіндік береді. Р= 8, 20, 50, 75, 90, 95 %
қамтамасыздықты су өтімдерін анықтау үшін тәуліктік су өтімдерінің
ұзақтығының қисығын тұрғызып (қосымша А2- кесте) сурет 1, одан керекті
су өтімі мәндерін алуға болады.
Есептелген су өтімі мәндерін кесте 8 түрінде келтіруге болады.
8- кесте - Есептелген су өтімі
Қамтамасыздық P,%. 8 20 50 75 90 95
Су өтімі, Q, м3сек 687 594 544 491 397 383
Ағынды ластаушы заттар мөлшері көрсеткіштерінің қамтамасыздығын
Рsn есептеу үшін келесі формуланы қолданамыз:
Psn = (100- PQ ),%.
(5)
Ластану нормасынан асатын көрсеткішті Рлас есептеулер үшін орташа
концентрациялық қамтамасыздық қисығы салынады. Графикте белгіленген
баяулату ластаушы заттың рауалы шектелген концентрациясына - ШРК 6
сәйкес түзу жүргізіледі. Бұл түзу Sn = f (Psn %) қисығын кесіп өту
нүктесінен абсцисса осіне перпендикуляр түсіріледі және сол орнында Рлас
мағынасы табылады. Егер ШРК = 9,0 мгл болса, онда Рлас мөлшері 65,5 %-ға
тең сурет 2, ол 239 күнді қамтиды (Рлас = 65,5х 365100 = 239 күн) 2
сурет. Оны былай түсінуге болады, егер де жыл бойы берілген өзенге ақаба
сулар шығыны Qақ ... м3с түсетін болса, онда 238 күн ішінде өзенде су
ластанған болады (ластаушы заттың мөлшері рауалы шектелген концентрациядан
осы уақытта жоғары болады).
Нормадан аспайтын ластану көрсеткіш Ртаз келесі формуламен
есептеледі:
Ртаз = 100 – Рлас , %.
(6)
Рлас = 65,5 % жағдайында, Ртаз = 100 – 65,5 = 34,5 %, ол 128 күнді
қамтиды және өзенде 128 күн су таза болатындығын көрсетеді.
Ластаушы заттардың салыстырмалы жүктеме көрсеткіші келесі түрде
анықталады.
Егер де ақаба сулармен түсетін өзендегі ластаушы заттардың орташа
концентрациясын (1) формуламен есептеуге мүмкін болса, онда келесідей
жазуға болады:
Sn ≤ ШРК ,
(7)
сонда
(8)
немесе (Sақ - ШРК)Qақ ≤ (ШРК – Sөз) Qөз,
(9)
(10)
Теңсіздіктің сол жақтағы шамасын ϕ деп белгілейміз, оны салыстырмалы
ластаушы заттардың жалпы мөлшер көрсеткіштері деп атауға болады.
ϕ мөлшерін есептеуді 95 % қамтамасыздықты су өтімі үшін орындау
ұсынылады, бірақ оны және басқа да қамтамасыздықтағы су өтімдеріне
орындауға болады, ол су өтімдерінің жыл ішінде құбылмалығы жағдайында ϕ
мөлшерінің өзгеру динамикасын бақылауға мүмкіндік береді.
Біздің жағдайда φ 95% = (10010-1) 58,4383 = 1,4
φ 1, бұл өзен су өтімінде берілген қамтамасыздықта және ақаба суларының
тастандылары 58,4 м³с көлемде болғанда су нормалық сұранысқа сәйкес
болмайды – ол нормадан жоғары ластанған.
Sn және Psn мөлшерлерін есептеу нәтижелері 9 - кесте түрінде
беріледі:
9- кесте Sn және Psn есептеу
Qөз, Р, % Qақ, Sақ, (Qөз + Qақ SақSn, Psn , %
м3сек м3сек мгл Qақ), мгл
м3сек
1 2 3 4 5 6 7 8
5 ЕРТІС ӨЗ. - ӨСКЕМЕН Қ. , БОРАН ПОС., ШҮЛБІ СЕЛОСЫ АУМАҒЫНДА
БЕКЕТТЕРДІҢ АҚАБА СУЛАРЫНЫҢ ЕСЕЛЕНУІН ЕСЕПТЕУ
5.1 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында
бекеттердің ақаба суларының еселенуін жазық есеп әдісімен есептеу
Су объектілеріне ақаба сулардың төгілуін жобалау кезінде
өзендер мен су қоймаларда ақаба сулардың еселенуін есептеу әдістері
қолданылады. Еселенуді есептеу әдістері негізінде ақаба суларды төгу орнын
таңдауға және олардың тазалау дәрежесі мен тәсіліне, ақаба сулардың
қашыртқы имараттар контрукциясына қойылатын талаптарды айқындауға
мүмкіндік береді. Бұның қасында, ластаушы заттардың концентрациясы алаңының
қалыптасуы және ақаба суларды шығарушы тұстамадан кез келген еселену
дәрежесіндегі ақаба сулардың тұстамаға дейінгі қашықтығын табу турбулентті
диффузияны есептеу жолымен шешіледі 4 - сурет .
Ақаба суларды өзенге жағадан ағытқыш жіберген кездегі турбуленттік
диффузияның сұлбасы
4 Cурет
Қаралатын әдіс негізгі (толық) әдістерге жатады және оның негізінде
турбулентті диффузияның жалпы дифференциалды теңдеуі жатады .
В.М.Маккавеев бойынша (1939ж.) жалпы турбулентті диффузия
дифференциалды теңдеуі келесі түрде жазылады 3, 4:
(11)
мұндағы S – ластаушы заттың концентрациясы, мгл;
t – уақыт, сек;
U – гидравликалық ірілігі, смс;
D – турбуленттік диффузия коэффициенті;
Vy, Vx, Vz – салыстымалы координаттарда жылдамдықтың компоненттері.
Тұрақты қозғалыста:
. (12)
Егер көлденең жылдамдық есепке алынбаса, онда (12) теңдеу келесі түрде
жазылады:
.
(13)
(13) теңдеу жалпы жазықтық есеп шарттарына арналған көлденең
жылдамдықтарды елемегенде және уақыт бойынша тұрақты процесте соңғы
қатынастар төмендегідей жазылады:
.
(14)
немесе
(15)
мұндағы ΔS - ластаушы заттың концентрациясының өсімшесі;
ΔX, ΔZ - Х және Z координаттарының өсімшесі;
,
(16)
мұндағы А – турбуленттік алмасу коэффициенті;
( – судың тығыздығы;
g – еркін түсү үдеуі, мс2.
Шези коэффициенті келесі формуламен есептеледі:
(17)
мұндағы Vор – ағыс жылдамдығы, мсек;
Нор – есептік учаскесінің орташа тереңдігі, м;
Өзеннің еңістік туралы бақылау деректер болмаған жағдайда Шези
коэффициентті – Штриклер-Маннинг формуласымен табылады:
С = 33 (Нор dэ)16 ,
(18)
мұндағы dэ – түптік шөгінділердің эффективтік диаметрі (мм), өзендерге
интегралды гранулометриялық қисық бойынша 50 %-ға сәйкес
бөлшектердің диаметрі болып анықталады.
М – Шези коэффициентіне тәуелді параметрі
10 С 60 болғанда М = 0,7 С + 6 , ал С 60 М = 48
= const,
Есептеуде өзен ағыны планда тормен бөлінеді, онда әрбір тік сызық
нақты көлденең қимаға сәйкес алдындағы және келесіден ΔХ қашықтықта тұрады.
Горизонталь сызықтар аралығы (өзеннің ені бойынша) ΔZ деп белгіленеді.
Әрбір торға координаталардың лайықты остеріне сәйкес өз көрсеткіштері
белгіленеді.
Ластаушы заттардың концентрациясын ағын еніне және тереңдігіне
таралуын есептеуге мүмкіндік беретін есептік теңдеу келесі түрде жазылады:
Sk+1, m= 12(Sk, m+1 + Sk, m-1) .
(19)
Сонда бұл келесіні көрсетеді: қимада (К+1) ластаушы заттың
концентрациясы тордың ауырлық орталығында (К+1, m) тормен, алдындағы қимада
(К,m) шектесуші екі тордың орташа арифметикалық концентрациясымен бірдей
(сурет 4).
(19) теңдеу есептеуде өзеннің барлық есептік аймағы тік бұрышты
параллелепипед жазықтықтармен бөлінеді, олардың әрқайсысынын көлемдері
ΔХ×ΔZ×ΔН тең, мұндағы Н - өзеннің есептік учаскедегі орташа тереңдігі.
(19) тәуелділікті қолдануда, ақаба сулары шығару орнының маңындағы барлық
өзен тереңдігіне біркелкі таралады деп есептеледі.
Есептік қималардың ара қашықтығы төменгі формуламен анықталады:
ΔX = Vор×ΔZ2 2D.
(20)
1 Турбуленттік диффузияны есептеуге арналған тордың сұлбасы
2 К К+1 К+2
Экстраполяциялық.
тор Sк.экстр
Х
1 Sк.1 Sк+1,1
2 Sк.2
m-2 Sк.m-2
m-1 Sк.m-1
m Sк.m Sк+1,m
m+1 Sк.m+1
ΔZ
ΔX
Z
1 2 Сурет
Ластаушы заттардың ерітіндісі ағының шектес беттеріне жеткенде,
диффузияны есептеу үшін ағын қабырғаларының ерекше жағдайын ескеретін
қатынасты қолдану керек. Ол шарт соңғы қатынаспен ауыстырылатын, келесі
теңдікпен анықталады:
(ΔS ΔZ)шек. бет = 0.
(21)
Концентрациясы өрісінің және есептелген торын шартты түрде ағын
шектеріне таратуға болады, яғни концентрацияны ағының шектік беттеріне
экстраполяция жасап таратуға болады. Онда тордағы концентрациясының
экстраполяциялық мәні тордың сыртқы беткі қабырғасына (Sэкстр) және ішкі
беттері қабырғасына тұтасатын (Sішкі) бір көлденең қимада, (21) шартты
қанағаттандыруы тиіс. Бірақ ол тек қана мына жағдайда мүмкін, егер :
Sэкстр.=S1 .
(22)
(22) қатынас ерітіндісінің концентрациясының экстраполяциялау жасау
ережесін анықтайды. Диффузияны есептеуде концентрацияның экстраполяциялық
мәндері нақты түрінде қолданылады.
Бастапқы шарттар ерітінді шығару орындары, оның өтімі Qақ және
ластаушы заттардың концентрациясы (Sақ бастапқы концентрациясы) берілгенде
есепке алынады. Өзен жоспарында ақаба сулардың түсу орнын белгілейді және
сол жерден бастапқы тұстама өткізіледі. Ақаба сулардың түсетін орнынан
төмен орналасқан ағыс аймағы схемаландырады және есептеу торларға бөлінеді.
Ақаба сулардың жылдамдығы (Vақ) өзен ағының жылдамдығына (Vор) тең болып
қабылданады. Ақаба сулармен толған шартты өзен көлденең қимасы төменгі
формуламен есептеледі :
δ = Qақ Vор.
(23)
Бастапқы тұстамада ластанған ағыстың ені (b) келесі теңдеумен
табылады:
(24)
b шамасына сәйкес есептеу торының ені ΔZ тағайындалады. Әдетте
ΔZ =0,5b, егер ΔZ мағынасы үлкен болса, оларды теңдік ΔZ ≤0,1Вор орындалу
үшін кемітеді.
Ақаба сулар ағынының бастапқы есептеу көлденең қимасына түсетін
торлар, ақаба сулардың бастапқы концентрасиясының көрсететін цифрлармен
(Sақ) жазылады, қалған торларға өзеннің табиғи концентрациясы (Sөз)
жазылады (жеке оқиғада концентрациясы Sөз нөльге тең болуы мүмкін).
Есептеуді салыстырмалы мөлшерлерде жүргізу көбінесе ыңғайлы болып
келеді, мысалы Sақ-дың пайыздарында, Sақ-дың өзін 100 %-ға тең деп
қабылдайды.
Егер торлардың мөлшерлері өте кіші болып шықса, онда есептеу
ағынның қабылданған бөлуі бойынша айқын тұстамаға дейін жүргізіледі,
қайсысында ластаушы заттар шамамен 10 - 20 тормен таратылған. Одан киін,
әр көлденең қимада торлар 2, 4 - тен бірігеді, сонда торларда
концентрациясының жаңа шамалары және олардың жаңа ұзындық мөлшерлері
алынады. Жаңа концентрациясы шамалары бірігетін торлардың концентрациясының
орташа арифметикалық мәні түрінде алынады. Сонымен қатар, ΔХ’ қашықтық жаңа
ΔZ’ мәніне сәйкес қайта есептеледі. Мұндай біріктіру операциясын бірнеше
қайтара жасауға болады.
Есептеудің бастапқы шарттары келесі түрде берілуі мүмкін:
1) ластаушы заттардың концентрациясының таралуы бастапқы көлденең
қимасында жүруі түрінде;
2) ластаушы заттардың өтімі мен концентрациясы түрінде ағынға қүятын жері
көрсетілуі арқылы.
Есептеу реті
Өзенге ақаба сулар түсетін орыннан есептелген қашықтықта (Lесеп)
ластаушы заттың ең жоғарғы шоғырлануын табу үшін төмендегілер қажетті.
1) Өзеннің есептелген су өтімі шамасын анықтау:
Qесеп. = Q95%+Qақ
2) Есептелген су өтіміне Qесеп. сәйкесті ағыннның сипаттамаларын
анықтау (кесте Өлшенген су өтімі Гидрологиялык жылнамадан алынады):
Vор=... мс, Нор= ... м, Вор= ... м, I =
... ‰.
3) Ластанған ағыстың бастапқы көлденең қимасын б (23) формуласы
бойынша есептеу:
δ = Qақ Vор
4) Бастапқы көлденең қимада өзеннің ластанған учаскесінің енін (b)
(24) формуламен анықтау:
b = δ Нор
5) Есептеу торының енін ΔZ келесімен тағайындау:
ΔZ = 0,5b.
6) Бастапқы көлденен қимада ластаушы затпен толған торлардың санын
(nлас) табу:
nлас = b ΔZ .
1 7) Өзен енінде торлардың жалпы саны (nж) келесі шарт бойынша
анықталады:
nжалпы = Вор
ΔZ .
8) (17) немесе (18) формуларымен Шези ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
География факультетінің магистратурасы
Құрлық гидрологиясы кафедрасы
МАГИСТРЛІК ДИССЕРТАЦИЯ
Ертіс өзенінің жоғарғы ағысының қазіргі
экологиялық жағдайы және су сапасын бағалау
Орындаған: Қуанова Әсел
Мақсотқызы
“_____“ 2007 ж
Ғыл. жетекші, к.г.н., Досқаев Қасым Қоянбайұлы
“_____“ 2007 ж
Каф. меңг. қорғауға жіберді Абдрахимов Рустам Гарифұл
“_____“ 2007 ж
АЛМАТЫ 2007 ж
МАЗМҰНЫ
Реферат
3
Кіріспе
4
1. Жоғарғы Ертіс бассейнінің физикалық -географиялық
сипаттамасы ... ...6
1. Табиғи жағдайы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... .6
1.2 Жер бедері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ..6-7
1.3 Геологиялық
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 7
1.4
Климаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..8
1.4.1 Радиациялық
баланс ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .8
1.4.2 Ауа
температурасы ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... . 9
1.4.3 Жауын-шашын
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 10
1.4. 4 Қар
жамылғысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .11
1.4. 5 Ауа
ылғалдылығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... 12
1.4.6
Жел ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5 Топырақ
жамылғысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .14
1.5.1 Өсімдік
жамылғысы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...14-15
2. Гидрографиясы және гидрологиялық
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2.1 Гидрография
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... 16
2.1.1 Өзен
торабы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..16-18
2.2. Өзенді пайдалану
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..18-20
3. Солтүстік – шығыс өндіріс торабы ауданында Ертіс өзені суының
сапасының қалыптасу жағдай
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
3.1 Су сапасының қалыптасудағы негізгі
фактор ... ... ... ... ... ... ... . ...21-23
3.1.1
Булану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ...23
3.1.2 Қар үйінділерінің және мұздықтардың
3.1.3 Қар еру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.
3.2. Су режимі су сапасын қалыптастырудағы негізгі фактор
... ... ... ... .22.
3.2.1 Су
тасу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... 22
3.2.2. Қысқы су
сабасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
3..
3.3. Су деңгейінің
режимі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
3
3.4 Ағындының жыл ішіндегі таралуы (шығын режимі) ... ... ... ... ..25
3.5 Жер беті суының химиялық сапасының сипаттамасы
... ... ... ... ... ...25..
4. Ертіс өзенінің су сапасын және қазіргі жағдайдағы ластану деңгейін
бағалау
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 28
4. 1 Солтүстік – шығыс өнеркәсіп торабындағы Ертіс өзенінің су сапасының
қазіргі жағдайы (ластау көздері, ластану
динамикасы) ... ... ... ... ... ... ... ...
4.2 Өзен ағындысының орташа ластануының гидрологиялық көрсеткіштерін
және консервативтік ластаушы заттардың жалпы мөлшерін
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.28
5 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аусағындағы бекеттердің
ақаба суларының еселенуін есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
5.1 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында бекеттердің
ақаба суларының еселенуін жазық есеп әдісімен
есептеу ... ... ... ... ... ... .35- 41
5.2 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында
бекеттердің ақаба суларының еселенуін құрастырылған әдіс бойынша
есептеу ... ... .41-45
Қорытынды
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Қосымша
РЕФЕРАТ
Магистрлік диссертация кіріспеден, 5 бөлімнен, көлемі беттен,
3 суреттен, 8 кестеден, қолданылған әдебиеттен тұрады.
Негізгі қолданылған сөздер: концентрация, ШРК, ластаушы заттар,
турбулентті диффузия, ақаба сулар, су шығыны, ағынның облысы, жылдамдығы,
тереңдігі, Шези коэффициенті.
Жоғарғы Ертіс су алабы Қазақ қатпарлы елі мен Алтай – Саян
таулы жүйесінің жапсарында орналасқан. Алтайдың бәрін алып жатыр, жер
бедерінің формасы әр түрлі және өте күрделі орографиялық құрылысы бар
таулы аймақ.
Ертіс өзенінің солтүстік – шығыс өндірістік торабы ауданындағы
су сапасының қазіргі жағдайына баяндама беріліп, ластаушы көздер
айқындалды. Ертіс өзенінің су сапасын бағалау үшін ҚазГидрометтің
мәліметтері, Қазақстан Республикасының қоршаған ортаны қорғау және
табиғи ресурстар Министрлігінің кезеңдік басылымдарындағы Өскемен қаласы
ауданындағы Ертіс өзенінің су сапасы және ластаушы көздері туралы
мәліметтер және де Гидрологиялық жылнаманың мәліметтері мен 1993 жылдың Су
Кадастры 1903-1994 жж. мәліметтері қолданылды.
Осы бақылаулар қатарындағы орташа суы мол жыл қарастырылды.
Ертіс өзенінің Өскемен қаласы тұсындағы су сапасын Ертіс өзенінің ақаба
суларының ерітіндісін есептеу жолымен бағалау жүргізілді.
Сонымен Ертіс өзенінің солтүстік – шығыс өндірістік торабы
ауданындағы судың ластаушы көздері табылды.
КІРІСПЕ
Шығыс Қазақстан облысы Қазақстан Республикасының солтүстік
шығысында Ресей Федерациясымен шекаралас орналасқан. Экономикасы жағынан
Қарағанды облысынан кейінгі 2-ші орында. Республикамыздың негізгі экспорт
тауарлары болып табылатын – мыс, мырыш, қорғасын, титан және т.б.
элементтердің кен орындары бар. Республикамыздағы түрлі-түсті
металлургияның орталығы болып табылады.
Солтүстік шығыс өнеркәсіп торабы Шығыс Қазақстан облысының бір
бөлігін қамтиды. Бұл ауданда ірі қайта өңдеу және Қазмырыш АҚ,
Риддер полиметалл комбинаты, Зырянов қорғасын - мырыш, Ертіс мыс
балқыту комбинаты, Өскемен титан-магний комбинаты АҚ сияқты тау – кен
өнеркәсіптері орналасқан.
Жоғарыда атап өткендерден көріп отырғанымыздай кәсіпорындар мен
комбинаттар Өскемен қаласының маңында орналасқан. Шығыс Қазақстан
облысының орталығы болып табылатын Өскемен қаласы 1720 жылы негізі
қаланған Өскемен қамалынан бері келе жатыр. Қазіргі уақытта бұл қала
Қазақстан Республикасының түрлі - түсті металлургиясының орталығы болып
табылады және Жапонияға мырыш, титан және т.б. түрлі-түсті металдарды
экспортқа шығарады. Жапонияға шығаратын титанның көлемі Жапониядағы титан
шығынының 30% құрайды. Бірақ қазіргі уақытта қалалық қоғамдық тазалау
имараттарының жетіспеуінен және техногендік қалдықтарды өңдеудің
жетіспеушілігінен, соның ішінде атап кеткен кәсіпорындар мен
комбинаттардың өндірістік ластаулары, түрлі- түсті металлургиядан ағып
келетін ақаба суларды жақсылап тазаламау осы аймақта суды ластаудың үлкен
проблемасы болып табылады. Соның ішінде қалалық суқұбырының негізгі көзі
болып табылатын жерасты суының ластануы ең маңызды мәселе. Су жинау көзін
өзгертудің керектігі қарастырылып жатыр және бұл мәселе қала тұрғындарының
өміріне айтарлықтай әсер етеді. Қазақстан Республикасының солтүстік шығыс
ауданындағы ең ірі су көзі болып табылатын Ертіс өзенінің суының ластануы
Республикадағы өзендердің ең ластанғанына мысал болады. Жұмысымның мақсаты
солтүстік шығыс өндірістік аудандағы Ертіс өзенінің су сапасының қазіргі
жағдайын бағалау. Ертіс өзенінің су сапасын бағалау үшін Қазгидромет
мәліметтері талданды, Қазақстан Республикасының табиғи ресурстары және
қоршаған ортаны қорғау Министрлігінің кезеңдік басылымдарынан алынған
Өскемен қаласы ауданындағы Ертіс өзенінің су сапасы және нағыз ластаушы
көздері туралы мәліметтер қарастырылды.
Жұмысымда Өскемен қаласы маңындағы ақаба сулардың еселену жағдайын
бағалау жолымен су сапасын бағалау жүргізілген.
1. ФИЗИКАЛЫҚ – ГЕОГРАФИЯЛЫҚ СИПАТТАМА
1.1 Табиғи жағдайы
Таулы Алтай мен Жоғарғы Ертіс территориясы солтүстік ендіктің
47° және 53° мен шығыс бойлықтың 78° және 90° аралығында орналасқан. Ол
Ресей Федерациясының Алтай өңірінің оңтүстік ауданын және Таулы Алтай
автономиялы облысын және Қазақстанның Шығыс Қазақстан облысының басым
бөлігін алып жатыр. Территорияның шекарасы солтүстікте Шарыш өзенінің
сағасынан бастап шығыста Обь пен Енисей өзендерінің су айрығына дейін,
оңтүстікте осы өзендердің су айрықтары бойымен, Монғол Халық
республикасымен және Қытаймен екі арадағы мемлекеттік шекара бойымен,
батыста Ертіс алабының өзендерінің су айрығымен және Балқаш, Алакөл
көлдерінің су айрықтарымен, Ертіс өзеніне, Ащысу өзеніне құяр тұсына дейін
өтеді. Қарастырып отырған территориямыздың ауданы 306750 км2. Территорияның
айтарлықтай ұзындығы, оның орографиялық және климаттық біркелкі еместігі
табиғи жағдайының мейлінше әр түрлі болуына себеп. Тайгалық ормандар және
Обь өзенінің оң жағалауындағы солтүстік шығыс тау етегіндегі орманды
дала, батыс және оңтүстік батысқа ойысқан сайын далаға, одан кейін құрғақ
далаға, сосын Ертіс өзені су алабының сол жағалау бөлігіндегі жартылай
шөлейт зонаға ауысады.
2. Жер бедері
Жоғарғы Ертіс және Жоғарғы Обь өзендерінің су алаптары Қазақ
қатпарлы елі мен Алтай – Саян таулы жүйесінің жапсарында орналасып,
Алтайды түгел алып жатыр, жер бедерінің формасы әр түрлі және өте
күрделі орографиялық құрылысы бар таулы аймақ.
Қарастырып отырған территория орографиялық қатынаста абсолюттік
биіктіктері 200-ден 4500 м-ге дейін қатпарлы – үйінді таулы аймақ болып
саналады. Жоғарғы Обь пен Ертістің оң жағалауына оңтүстік батыстағы Батыс
Сібір жазығындағы жоталар мен аңғар табанының жалпы көтерілуі, ал
Ертістің батыс сол жақ жағалауына оңтүстік және батыс Қазақ қатпарлы
елінің төбелі – қырқалы ұсақ шоқысы мен оңтүстігіндегі орта таулы және
биік таулы жер бедеріне дейін аймақ биіктігінің біртіндеп өсу өзгешелігі
тән. Алтай орографиясы мен Қазақ қатпарлы елінің шығыс жақ шетінің
өзіне тән ерекшелігі - оның батыс және солтүстік - батыс таулы жоталарының
созылмалы үстемшілік құруы.
Қарастырып отырған территориямыздың батыс бөлігінде (Ертіс
өзенінің сол жағалауы) мынандай 5 геоморфологиялық ауданды ерекшелейді:
Қазақ қатпарлы елінің ұсақ шоқылы ауданы, Шыңғыстау жотасы, Сауыр -
Тарбағатай, Зайсан қазан-шұңқыры, Ертіс маңы жазығы, Қалба жотасы.
Территорияның солтүстік батыс бөлігінде ұсақ шоқылы аудан
орналасқан. Орталық Қазақстан ұсақ шоқыларының жоғарғы беттері көне тау
жоталарын желдің әсері тау қалдықтары мен шоқылары деңгейіне дейін
тоздыруынан пайда болған. Шағын (500 метрден 600 метрге дейін абс.)
шоқылар көбіне тізбектеле отырып оқшауланған шағын тау биіктерімен (Дегелең
1085 метр, Семейтау 606 метр, Ордатас 604 метр) және кең аңғарлармен
алмасып отырады. Солтүстік – шығыста ұсақ шоқылар Ертіс маңы жазығына
айналады, ал оңтүстік – батыста Шыңғыстау аласа жотасымен көмкеріледі.
Шыңғыстау жотасы Қазақ қатпарлы елінің қатпарлы-үйінді биіктігі деп
есептелінеді. Ол қоршаған аймақтан 500-600 метрге жоғарылап, солтүстік
батыстан оңтүстік шығысқа қарай 200 км астам созылып жатыр. Жалпы
алғанда Шыңғыстау жотасында кең аңғарлар мен бөлектенген аласа түзу
бағыттағы таулар мен шоқылар кезектесіп келген. Шыңғыстаудың оңтүстік -
шығысында Тарбағатай жотасы орын алады.
Сауыр – Тарбағатай жотасы қарастырып отырған территориямыздың
оңтүстігінде ендік бағытта созылып жатыр. Шілікті жазығының бұл орта
таулы массиві (1000 метрден 1400 метрге дейін) Тарбағатай және Сауыр
жоталарына бөлінген. Тарбағатай жотасының биіктігі 2000 м-ден 2500 м-ге
дейін, тек қана ортасында 3000 м-ге жетеді. Сауыр жотасының шығыс
бөлігінде орналасқан Мұзтау тауы оның ең жоғарғы нүктесі болып саналады,
ортасында оның биіктігі 2200 м-ден 2300 м-ге дейін жетеді, ал батысқа қарай
2000 метрден 1800 метрге дейін төмендейді. Сауыр-Тарбағатайдың шет
аймағында таудан шығар тұста терең аңғарлары мықты конустармен ұштасқан
кең көлемді аласа таулы облыс.
Зайсан қазаншұңқыры. Оңтүстік Алтай, Сауыр -Тарбағатай, Қалбамен
шектелген кең депресссия болып келеді. Жер бедеріне аккумулятивті түрде
даму тән. Қазаншұңқыр құрғақ арналар және жыралармен әлсіз қиылысып келген
тегіс далалы облыс.
Ертіс маңы жазығы. Бұл ауданға аз иректелген және жондалған жер
бедері, мекеннің шамалы биіктігі, көбінесе ұсақ көлдермен толған
тұйықталып келген табақша тәріздес көптеген ағынсыз ойпаңдар тән. 300
метрден 1200 метрге дейін жететін жеке қыраттары көлбеу беткей болып
келген.
Қалба жотасы. Алтай таулы массивтерінің сол жақ жағалауының
жалғасы. Шығысында ол Ертіс аңғарының терең иінін келістіріп, жықпыл
тәріздес болып Нарым жотасына енеді. Жотаның шығыс жағы өте биік және
Ертіс өзеніне тіке түсетін, жиі құзды беткейлері бар қатты бөліктенген
таулы рельеф. Батысқа қарай жота ұсақ шоқыға келіп, 1200 м-ден 800 м-ге
дейін төмендейді. Оңтүстік жотасы солтүстік жағына қарағанда қысқа және
тіке болып келген.
Орташа таулы және аласа таулы рельефтің қалыптасуында карстық
процестердің маңызы өте зор.
Мұның бәрі су ағынының қалыптасуы мен су сапасына әсер етеді.
3. Геологиялық құрылымы
Қарастырып отырған территориямыздың геологиялық құрылымы өте
күрделі. Алтай, Тарбағатай жоталарын және Қазақ ұсақ шоқыларын жауып жатқан
тау жыныстары өмір сүру жасына, литологиялық құрамына, дислоциациалану және
метаморфизиялану дәрежесіне қарай әртүрлі. Солтүстік батыс бағыттағы басым
қатпар мен бөлектенудің остері айрықша құрылымдық ерекшелігі болып
саналады.
Қазақ ұсақ шоқысы - өте қатты бұзылған және тегістелген таулы
аймақ. Шығыс бөлігі көне геологиялық жарылымдармен қалыптасқан. Әсіресе
палеозой шөгінділері кең тараған.
Ертіс маңы жазығы негізінен борпылдақ палеогенді және
антропогенді шөгінділермен қалыптасқан. Олардың қуаттылығы солтүстіктен
оңтүстікке қарай, яғни көмілген палеозой көтерілу бағытында жылжыған
сайын күрт төмендейді. Бұл шөгінділердің қыртысында палеогенді теңіздік
және неогенді континенттік шөгінділер (көгілдір - жасыл, кірпіш түсті –
қызыл тұзды саздар және құмдар) кіреді. Антропогенді саздар, құмдар және
ағаш тектес саздақтар Белағаш жазықтығында дамыған. Бұл ауданның шығыс
бөлігінде палеозой фундаменті Шүлбі өзенінің су алабында көне беткейге
шығады. Бұл негізінен тұнба эффузивті және интрузивті шөгінділермен
(құмдақтар, сазды тақта тас, жұқа тақта тас, сазды гланцтар, әктастар,
граниттер) көрінетін девон мен карбон.
Қалба жотасы орта палеозойлық шөгінділік және ордовиктің,
силурдың, девонның, карбонның эффузивті – шөгінді жыныстарынан (кристалдық
және саздақ тақта тасты, құмдақтар, алевриттер, лавалар, шымтас, әктастар
және әктасты құмдақтар, граниттер) тұрады. Жыныстар өте дислоцирленген және
метаморфталған, солтүстік батыс бағытындағы көптеген сыздақтармен және
бұзылымдармен шектеседі.
Осы факторлардың бәрі жерасты суларының қалыптасуына және олардың
су сапасына әсер етеді.
4. Климаты
Таулы Алтай және Жоғарғы Ертіс территориясына шұғыл
континенталды климат тән. Өте алыстығынан және тау жүйесімен
қоршалғандығынан Атлант мұхитынан келетін жылы және ылғал ауа массасы
осы өңірге трансформацияға ұшырап келеді, ылғалдың көп бөлігін жоғалтады,
ал Солтүстік Мұзды мұхиттан келетін ауа массасы суық және құрғақ болып
жетеді. Әсіресе Ертіс өзенінің сол жағалауындағы төбелі ұсақ шоқылы
және жазықтық аудандары өте құрғақшылықпен ерекшеленеді.
1. Радиациялық баланс
Жылдың жылы уақытында оң радиациялық баланс биік таулы Алпі
белдеуін қоспағанда, барлық жерде маусым-шілде айларында ғана шамалы
көлемде көрінеді (1- кесте).
Теріс баланс барлық жерде де қараша айынан ақпан айына дейін
байқалады және желтоқсан-қаңтар айларында ең аз шамаға жетеді. Белгілі бір
жылдарда радиациялық баланс шамасының ауытқуы кестеде көрсеткен орташа
мәліметтерге қарағанда айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Радиациялық
баланстың орташа айлық максималды қосындысы 9,8 ден 10 ккалсм дейін, ал
минималды қосындысы 1,7- ден 1,9 ккалсм дейін болуы мүмкін. Радиациялық
баланстың жылдық қосынды шамасы биік тауларда 37 ккалсм-ден, солтүстік
тау етектері аудандарында 42 ккалсм дейін, Зайсан қазан-шұңқырының
оңтүстігінде 50 ккалсм ге жетеді.
1-Кесте - Радиациялық баланстың орта айлық және жылдық шамалары
(ккалсм2)
Бекет биіктI II IIIIV
ік, м
I II III IV V
орт ертереккешірек орт ертерек
Көкт-і Су жазғы қысқы
сең жүрутасқын
орт. 278 325 -49 -21
Ертіс
Өскеме1172 1902-51275,84 жоғ. 494 494 117 93
н қ..
төм. 111 212 0 -31
Қысқы кезең судың ең төменгі деңгейімен сипатталады. Деңгейдің
тербелуінің жылдық амплитудасы 0,5-1,5 м құрайды.
Жазғы - күзгі су сабасы кезінде анағұрлым төменгі деңгей
қыркүйек - қазан айларында байқалады.
Ертіс өзенінің режімі қарастырып отырған аудан көлемінде Зайсан
көлімен, Бұқтырма, Өскемен суқоймаларымен реттелген.
Жылдың жылы мезгілінде өзендердің сулылығы күрт өзгереді. Кейбір
жылдарда төмен су сабасы немесе биік су тасу деңгейлер байқалуы мүмкін.
Белгілі бір межеге жеткен кезде су және жер ресурстарын шаруашылықта
пайдаланудың қалыпты жағдайы бұзылады. Өте төменгі деңгей кезінде кеме
жүру және ағаш ағызу тоқтатылады, суармалауға су жинау қиындайды. Жоғарғы
деңгей кезінде су басу жиі болып тұрады. Ондай кезде ауылшаруашылық
жерлерді, өндірістік өнеркәсіптерді, елді мекендерді уақытша су алып
кетеді. Су толу кезінде деңгейдің қарқынды көтерілуі су басудың себебі
болып табылады.
Қысқа уақытты су басу кептелу, кейде мұз буу кездерінде
байқалады.
Бұқтырма және Өскемен су қоймаларын орнатпас бұрын жоғарғы
деңгей кезінде сел басу (Предгорное, Глубокое, Каракас) болып тұратын.
Су қоймаларын орнатқаннан кейін апатты зардаптың қауіптілігі
жойылды.
Көп жағдайда деңгейдің көтерілуі және төмендеуі кәсіпорындардың
ақаба суларын тастауда су сапасына әсер етеді. М: Павлодар қаласының
ауданында су деңгейінің төмендеуінде таязданған жағалауларда сынапты
шөгінділер пайда болады. Ол буланған кезде қоршаған ортаға және адамдарға
залал қаупін тудырады.
1. Ағынның жыл ішіндегі бөлінуі ( шығын режімі)
Қарастырып отырған территориямыздағы өзендердің басым көпшілігі
көктемгі - жазғы су толумен созылған және жылдың жылы мезгіліндегі
тасқынмен сипатталады. Су толу кезеңінде 4-6 айда жылдық ағынның 70-90 %
өтеді. Территорияның оңтүстік - батыс бөлігіндегі уақытша ағын сулар мен
өзендер үшін жыл бойына ағынның таралуының біркелкі еместігі тән: осы
өзендердің жылдық ағынның 70-100 % су толу кезінің 2-3 айында өтеді. Жылдың
басқа уақытында сужинау ауданы үлкен (3000-14000 км2) өзендердің өзі де
кеуіп кетеді немесе қатып қалады.
Ағынның жыл ішіндегі таралуының біркелкі еместігі өзендерді
шаруашылықта пайдалануды күрделендіреді. Осыған байланысты өзен ағындысын
реттеудің негізі болып табылатын ағынның жыл ішіндегі таралу аудандық
жобасын өңдеу қажеттігі туындайды.
Су ресурстарын кешенді пайдаланған кезде (энергетика, өндірістік
және тұрмыстық су қолдану, жайылымдарды суландыру, суармалау) жылдың су
аз (межень) кезеңі көп көңіл аудартады.
Энергетикаға және сумен қамту үшін жылдың қыс айындағы ең төменгі
сулылығын ерекше ескеру керек.
Кейбір авторлардың зерттеулері көрсеткендей, таулы өзендердің
ағынның жыл ішіндегі таралуын есептеу кезінде жылдың сулылығын ескеру қажет
(қосымша А3, А4 - кесте).
Жоғарыда қарастырып өткен барлық факторлар су сапасына және
қалыптасуына әсерін тигізеді.
5. Жер беті суларының химиялық сапасының сипаттамасы.
Маусымдық қарлардың, биіктаулы қарлардың, мұздықтардың еруі
Жоғарғы Ертістің негізгі қорек көзі болып табылады.
Қарлы сулардың минералдануы мен химиялық құрамы қардан сынама
алу ауданындағы географиялық және геологиялық жағдайына байланысты, қар
қалыңдығындағы топырақтық шаңмен шаңдану дәрежесін анықтайтын
метеорологиялық жағдайына байланысты. Қардың минералдануы жату
ұзақтығының көбею шамасына қарай өседі.
Сынама алу пункттерінің үлкен қалалардан алшақтығынан атмосфераны
өндірістік және тұрмыстық ластаулар қар суының химиялық құрамы мен
минералдануына әсер етпейді. Бірақ, қарқындылығы әр жылда әр түрлі
болатын топырақтық шаңмен ластану бұл сулардың минералдануының және Са"
НСО'3 иондар құрамының көбеюіне әсер етеді. Қар суының минералдануы
шамамен 17-50 мгл дейін өзгереді.
Жоғарғы Ертістің территориясында биіктіктің айтарлықтай тербелуі
және климаттық ерекшеліктеріне байланысты өзендерде су толу бір уақытта
болмайды.
Көктемгі - жазғы су толу кезеңінде арналық торапқа беттік -
беткейлік және топырақтық - беттік аз минералданған сулардың көп бөлігі
айтарлықтай мөлшерде түседі. Көп өзендердің арналарында су деңгейінің
айтарлықтай көтерілуінен, әсіресе территорияның жазық бөлігінде орналасқан
өзендерге топырақ сулары түспейді. Сондықтан өзен суларының минералдануы
және химиялық құрамы су толу кезңінде топырақтық - беттік және беттік -
беткейлік сулардың химиялық құрамы мен минералдануының ерекшеліктеріне
байланысты анықталады.
Қарастырып отырған территориямыздың көп бөлігінде су толу кезеңі
кезіндегі судың минералдануы азғантай шамамен сипатталады.
Минералданудың ең азы өзендердің жоғарғы суларында байқалады (31-
130 мгл дейін).
Арналық сулардың минералдануының аз шамасы мұздықтар мен
биіктаулы қарлардың еріген суларының салаларымен айқындалған.
Анағұрлым жоғары минералданған болып Ертіс өзенінің сол жақ
жағалауындағы өзендердің сулары сипатталады. Бұл ауданның суының
минералдануы 89-656 мгл дейін тербеледі.
Өзендердің суларының химиялық құрамы су толу кезінде көп
өзгермейді. Территорияның көп бөлігінде судың анионды құрамында НСО'3
басым. Ертіс өзенінің су алабының биіктаулы бөлігіндегі суларға шұғыл
айқындалған гидрокарбонатты сипаттама (36 – 44 % дейін экв НСО') тән.
Ертіс өзенінің оң жақ жағалауындағы өзендер, Зайсан көлінің су
алабы, Ертіс өзенінің сол жақ жағалауының көп бөлігінің суы жақсы
айқындалған гидрокарбонатты сипаттамамен (28-36 % -ке дейін экв НСО')
өзгеше.
Ауыз су. Химиялық көзқараспен қарағанда судың ауыз суға
жарамдылығы барлық табиғи суларда қажетті мөлшерде болатын судағы
ерітілген тұздардың құрамымен және мөлшерімен анықталады. Ауыз судың
рауалы минералдануының жоғарғы шегі 1,0-1,5 гл құрайды. Өте қажет жағдайда
рауалылықтың шегін 3,2 гл дейін кеңейтуге болады, бірақ мұндай су
күнделікті қолдануға жарамайды.
Сумен қамтудың орталықтандырылмаған жағдайында судың
минералдануының келесі градациялары шартты түрде алынады:
0-ден 600 мгл дейін – жақсы ауыз су
600-ден 1000 мгл дейін – қанағаттанарлық
ауыз су
1,0-ден 1,5 гл дейін – ауыз суға рауалы су
1,5-нан 2,5 гл дейін – қажетті жағдайда
ауыз суға рауалы
2,5-нан 4,0 гл дейін – өте керек жағдайда
ауыз суға рауалы
4,0 гл – ауыз суға жарамсыз
6,0 гл – мал суғаруға жарамсыз
Орталықтандырылған сумен қамту үшін су сапасының нормасы 2874-54
Ауыз су ГОСТ-пен анықталады.
Ерітілген тұздың жалпы санынан басқа судың химиялық құрамының да
үлкен мәні бар. Суда СІ және Мg иондары басым болған жағдайда тамаққа
анағұрлым жоғары минералданған суды пайдалануға болады. SO" және Mg"
иондары басым суды адамдар әрдайым қолданатын болса организмнің
физиологиялық бұзылуына әкеледі.
Жоғарғы Ертіс өзендерінің су жинаушылары әлсізсортаңданған және
сортаңданбаған топырақта орналасқан. Бірақ, берілген ауданымыздың
территориясында кең таралған топырақ сулары бар. Олар Ертіс өзенінің
химиялық құрамына үлкен әсер етеді.
Судың жалпы кермектілігі минералданудың көбеюіне қарай көбейеді.
Қалдықтық және жойылмайтын кермектіліктің шамасы минералданудың
жоғарылауында аса өзгермейді.
Суда органикалық заттардың болуын қышқылдану шамасына қарап
білуге болады. Судың қышқылдану шамасы суда қышқылдануға қабілетті
заттардың болуын сипаттайды.
Ертіс өзенінің бастауында (Қара Ертіс ө. - Боран б.)
минералдану жыл бойына 38,9 -132,1 мгл дейін тербеледі. Ең төменгі
минералдану су толу кезеңіне сәйкес келеді.
Қара Ертіс өзенінің су жинауы сортаңданбаған және әлсіз-
сортаңданбаған топырақ грунттарда орналасқан. Сондықтан бұл жердің
минералдануы азғантай. Жыл бойына су НСО' аниондары (22,1- 40,9% экв)
және Са" (21,8 – 41,5% экв ) катиондары басым гидрокарбонатты – кальцилі
болып келеді. Судың түстілігі 0-50º – ге дейін шамасында тербеледі
(түстілік шкаласы бойынша), рН 6,6-дан 7,4 -ке дейін өзгереді. Су барлық
кезде жұмсақ (0,43-тен -3,28 дейін мг-эквл), ал су толу кезінде өте
жұмсақ болады.
Өзеннің ағысымен төмен судың минералдануы көбейеді, бірақ
айтарлықтай мөлшерде емес (Ертіс ө. - Камышенка с. 83-223 мгл дейін),
өйткені бұл кеденге дейін өзенге жыл ішінде минералдануы 68,3 -тен -
160,5 мгл дейін өзгеретін Қалжыр ө. (Черняевка с.), минералдануы 274,9
– 670,0 мгл дейін өзгеретін Көкпекті өзені (Көкпекті с.), минералдануы
99,7 – 242,5 мгл Үлкен Букон ө. (Жумба с.), минералдануы 59,1 – 238,8
мгл Күршім ө. (Вознесенское с.) салалары келіп құяды. Су гидрокарбонаты
- калцийлі сипатын айқынсыздан шұғыл айқындыға дейін сақтайды (Са" 21,0 -
42,8% дейін экв, НСО'3 26,1 - 44,3% дейін экв). Судың кермектілігі көп
емес, су жұмсақ, су толу кезінде өте жұмсақ ( 0,70 – 2,53 дейін мг-эквл).
судың түстілігі ең үлкен мәнге су толу кезінде жетеді 40°, ал негізі жыл
ішінде судың түстілігі 5- 40° дейін өзгереді.
Өзеннің су жинауындағы тұйықталған тұстамада су анағұрлым жоғары
минералданған ( 64,9 - 237,9 дейін мгл) және айқынсыздан шұғыл айқынға
дейін гидрокарбонаты - кальцилі сипаттама (НСО'3 24,6 - 46,6% дейін экв
және Са" 21,0 - 43,6% дейін экв). Өзеннің бүкіл ұзындығында су жинау
сортаңданбаған және әлсізсортаңданған топырақта орналасқан, сондықтан да
өзеннің суының минералдануының жоғарылауы Ертіс өзеніне келіп түсетін
салаларға байланысты болады. Олардың бәрі жыл бойына Ертіс өзеніне
қарағанда (Шүлбі с.) көп мөлшерде минералданады: Нарым ө. (үлкен Нарым
с.) минералдануы 271,3 - 407,4 мгл дейін; Козловка ө. (1,5 км сағадан
жоғары) минералдануы 8,8 - 321,2 мгл дейін; Таиынты ө. (Таиынты с.)
минералдануы 88,8 - 261,0 мгл дейін; Ковалевка ө. (Баймұрат с.)
минералдануы 274,0 - 850,0 мгл дейін; Шүлбі ө. (Жаңа Шүлбі с.)
минералдануы 298,4 - 1088,8 мгл дейін. Осы өзендер Ертіс өзенінің
минералдануының жоғарылауына әкеледі. Өзенде су жұмсақ (0,70 - 3,19 мг-
эквл дейін), су толу кезінде өте жұмсақ. Судың түстілігі 0 ден 60° дейін
тербеледі және ең үлкен түстілігі 60º су толу кезінде байқалады.
Минералдану және кермектілікті салыстыру картасынан судың
минералдануының жоғарылауынан кермектіліктің де жоғарылауын байқаймыз.
4. ЕРТІС ӨЗЕНІНІҢ СУ САПАСЫН ЖӘНЕ ҚАЗІРГІ ЖАҒДАЙДАҒЫ ЛАСТАНУ ДЕҢГЕЙІН
БАҒАЛАУ
Қалалық суқұбыр суының негізгі көзі болып табылатын жер асты
суларының ластануы үлкен проблема болып отыр. Қазіргі кезде су жинау көзін
өзгертудің қажеттігі қарастырылып жатыр және бұл проблема қала
тұрғындарының өміріне қатты әсер етеді. Қазақстан Республикасының солтүстік-
шығыс ауданының ең үлкен су көзі болып табылатын Ертіс өзенінің суының
ластануы республикамыздағы өзендердің ішіндегі ең ластанғаны.
1. Солтүстік – шығыс өнеркәсіп торабындағы Ертіс өзенінің су сапасының
қазіргі жағдайы (ластау көздері, ластану динамикасы).
Қазіргі кезде Қазақстан Республикасының ең ірі су артериясы
болып табылатын Ертіс өзені айрықша ластанған. Ерекше алаңдататын нәрсе
Ертіс өзенінің Обь өзені арқылы дүниежүзілік мұхитқа шығатын трансшекаралық
өзен екендігі. Бұдан шығатын қорытынды: Ертіс өзенінің ластануы - жаһандық
масштабтағы мәселе.
Ертіс өзенінің негізгі ластаушы көздері Өскемен, Семей, Павлодар
қалалары және кен орындары, Шығыс Қазақстан облысындағы түрлі-түсті
металлургия өнеркәсіптерінің байыту фабрикалары. Өскемен қаласының қалалық
канализациялық тазалау имараттары мен Ертіс өзенінің саласы Үлбі өзенінің
ағысы бойымен жоғары Лениногор комбинаттары ластануға көп үлес қосады.
Өскемен қаласында қалалық канализациялық тораб 90% жоғары
қалалық аудандарды алып жатыр, қалада қалыптасқан барлық ақаба сулар
канализациялық тазалау имараттарына жиналады (КТИ). Қаланың ең негізгі
имараттары Ертіс өзенінің сол жағалауындағы канализациялық тазалау иматары
табылады. Ол қалалық ақаба суларды және айналасындағы ауданның өнеркәсіптік
ақаба суларын қабылдайды. Негізі қалалық канализациялық торабқа түспестен
бұрын өнеркәсіптік ақаба сулардың нұсқалған нормаға дейін алдын-ала
тазалаудан өту керектігі туралы регламент бар, бірақ оны көп кәсіпорындар
орындамайды. Көп кәсіпорындар ақаба суларын канализациялық торапқа алдын-
ала тазалаусыз тастайды. Сол жағалаулық КТИ-дің өнімділігі жеткіліксіз,
сондықтан да қалалық жер асты суларының және Ертіс өзенінің суының ластануы
осының салдары болып табылады.
1994 ж. Қазақстан Республикасының гидрометеорологиялық
ведомоствосының бақылауымен алынған мәліметтерге қарасақ ластану
дәрежесіне қарай Ертіс өзені ең нашар көрсеткішті көрсетті. Ертіс өзенінің
су алабы биосфераға ең жаман әсер береді.
Ертіс өзенінің негізгі ластаушы көздері өндірістік ақаба сулар.
Ертіс өзенінің ақаба суының жылдық қосынды төгіндісі 117,8 км³ құрайды,
бұл аймақтағы өндірістік ақаба сулардың 56 %-ін құрайды. Ертіс өзеніне
келіп түсетін өндірістік ақаба сулардың барлық көздері Өскемен қаласының
маңында шоғырланған. Бұлар: Өскемен металлургия комбинаты, Қазцинк АОҚ,
Үлбі металлургия зауыты, Өскемен ЖЭЦ және т.б.
Аймақ экологиялық жағдайға байланысты онкоаурулар бойынша
Қазақстан Республикасында бірінші орында. Экологиялық жағдайға байланысты
өлім 20 % құрайды.
Улы тастандылардың болуы 90 %, оның ішінде мышьяк пен сынап бар.
Шығыс Қазақстан, Қарағанды, Павлодар облыстарының радиоактивті ластанулары
18,5 мың км² құрайды.
Осы ауданның жағдайын қайта пайдаға асыруға қатысты жобалар
ұсынылып жатыр.
Су ресурстары бойынша барлық жобалар бір-бірімен тығыз байланысты
және олардың алдында бір мақсат. Ол мақсат Ертіс өзені су алабының су
ресурсын қорғау және қолдануды реттеу. Оның ішіне Ресеймен және ҚХР мен
трансшекаралық мәселелерді реттеу кіреді.
4.2 Өзен ағындысының орташа ластануының гидрологиялық
көрсеткіштерін және консервативтік ластаушы заттардың жалпы мөлшерін
есептеу
Қазіргі уақытта кеңінен таралған су сапасын бағалау әдісі - су
объектісінің жекелеген нүктелерінде судың химиялық құрамын, физикалық
қасиеттерін, биологиялық көрсеткіштерін анықтау нәтижелерін тиісті
нормативтік көрсеткіштермен салыстыру болып табылады. Бірақ көбінесе су
объектісіне немесе оның бөлек учаскесіне сәйкес уақыт бойынша су сапасының
ластану құбылмалығын есепке ала отырып, бақылауларды талдап қорыту
қажеттілігі туындайды. Уақыт бойынша ластану құбылмалығын есепке алу, ең
алдымен ақаба сулары түсетін су объектілеріне өте маңызды. Сонымен қатар,
өзен сулылығы құбылмалығын есепке ала отырып су сапасын бағалау тек ақаба
сулардың тұрақты өтімі және негізгі ластанушы заттардың да концентрациялары
тұрақты болуы керек. Болмаған жағдайда жоғарыдағы есептің шешімі болу
мүмкін емес.
Ресей мемлекеттік гидрологиялық институтында су сапасының уақыт
және кеңістік бойынша құбылмалығын есепке алуға мүмкіндік беретін интеграл
көрсеткіштердің жүйесі өңделген. Бұл көрсеткіштер үш топқа бөлінеді:
1) өзен ағындысының орташа және жалпы баяулату немесе репрезентативтік
заттармен ластануының гидрологиялық көрсеткіштері;
2) өзендердің және су қоймаларының ластану жағдайларының гидрологиялық және
гидродинамикалық көрсеткіштері;
3) сыртқы су алмасуды есепке алуға мүмкіндік беретін көрсеткіштер.
Ластаушы заттардың жалпы мөлшерінің көрсеткіштері тобына мыналар
жатады: өзен ағындыны абсолютті ластаушы заттардың жалпы мөлшер
көрсеткіштері; ластанудың нормадан асатын және аспайтын көрсеткіштері;
ағындыны салыстырмалы ластаушы заттардың жалпы мөлшер көрсеткіштері.
Абсолюттік ластаушы заттардың жалпы мөлшер көрсеткіштері өзен
ағындарын жалпы баяулату немесе репрезентативті ластаушы затпен, ластаушы
заттардың қоспасымен немесе шағын организмдердің санымен қаныққандығына
сипаттама береді.
Жалпы ластаушы заттардың мөлшерін ақаба суларды қабылдайтын өзен
ағындысында ластаушы қоспалардың орташа концентрациясы түрінде Sn
белгілеуге болады. Sn мәні толық аралас тұстама деп аталатын ластаушының
концентрациялық нағыз мағынасының мәні болып келеді, жоғарырақ орналасқан
тұстамалар үшін ол жалпы ластаушы заттардың мөлшері шартты көрсеткіш бола
алады. Sn-ді есептеуге арналған келесі формула қолданылады:
,
(1)
мұндағы Qөз , Qақ - сәйкесінше өзеннің және ақаба сулардың су
шығыны, м3с,
Sақ - ақаба суларды ластаушы заттардың мөлшері, гм3;
Sөз - өзеннің ақаба сулар түсетін тұстамадан жоғары орналасқан
аймақтарында ластаушы заттардың мөлшері (табиғи мөлшері).
Sөз = 0 болған жағдайда:
.
(2)
Уақыт бойынша Sn көрсеткішінің құбылмалығын бағалауды екі түрде
орындауға болады:
а) Sn уақыттың (t) функциясы ретінде қабылданады, оған негіз ретінде жылдық
су гидрографтарының қатары немесе өзеннің сипатты гидрографтары алынады,
жеке алғанда қатар суы аз немесе сулылығы орташа жылдың гидрографтары; б)
Sn шамасын көпжылдық бақылаулар қатарын тәуліктік өтімдерінің
қамтамасыздығының функциясы ретінде ұсынуға болады. Сонымен қатар Qақ және
Sақ шамаларының уақыт бойынша өзгеруін де ескеру қажет, бірақ көптеген
жағдайларда жобалауға арналған жеткілікті сипаттаманы аталған шамалардың
орта мәнін пайдаланғанда да алуға болады. Егер де Qақ = const , Sақ =
const және Sөз =0, онда Sn-ға арналған уақыттың және қамтамасыздықтың
функциялық тәуелділігі келесі түрде жазылады:
(3)
және
.
(4)
Берілген екі тәуелділікті график немесе кесте түрінде келтіруге болады.
Есептеулерде су өтімдерінің 8, 20, 50, 75, 90, 95 %,-дық
қамтамасыздықтары қолданылады, олар Sn = f (Psn %) қамтамасыздық қисығын
жеткілікті сенімді салуға мүмкіндік береді. Р= 8, 20, 50, 75, 90, 95 %
қамтамасыздықты су өтімдерін анықтау үшін тәуліктік су өтімдерінің
ұзақтығының қисығын тұрғызып (қосымша А2- кесте) сурет 1, одан керекті
су өтімі мәндерін алуға болады.
Есептелген су өтімі мәндерін кесте 8 түрінде келтіруге болады.
8- кесте - Есептелген су өтімі
Қамтамасыздық P,%. 8 20 50 75 90 95
Су өтімі, Q, м3сек 687 594 544 491 397 383
Ағынды ластаушы заттар мөлшері көрсеткіштерінің қамтамасыздығын
Рsn есептеу үшін келесі формуланы қолданамыз:
Psn = (100- PQ ),%.
(5)
Ластану нормасынан асатын көрсеткішті Рлас есептеулер үшін орташа
концентрациялық қамтамасыздық қисығы салынады. Графикте белгіленген
баяулату ластаушы заттың рауалы шектелген концентрациясына - ШРК 6
сәйкес түзу жүргізіледі. Бұл түзу Sn = f (Psn %) қисығын кесіп өту
нүктесінен абсцисса осіне перпендикуляр түсіріледі және сол орнында Рлас
мағынасы табылады. Егер ШРК = 9,0 мгл болса, онда Рлас мөлшері 65,5 %-ға
тең сурет 2, ол 239 күнді қамтиды (Рлас = 65,5х 365100 = 239 күн) 2
сурет. Оны былай түсінуге болады, егер де жыл бойы берілген өзенге ақаба
сулар шығыны Qақ ... м3с түсетін болса, онда 238 күн ішінде өзенде су
ластанған болады (ластаушы заттың мөлшері рауалы шектелген концентрациядан
осы уақытта жоғары болады).
Нормадан аспайтын ластану көрсеткіш Ртаз келесі формуламен
есептеледі:
Ртаз = 100 – Рлас , %.
(6)
Рлас = 65,5 % жағдайында, Ртаз = 100 – 65,5 = 34,5 %, ол 128 күнді
қамтиды және өзенде 128 күн су таза болатындығын көрсетеді.
Ластаушы заттардың салыстырмалы жүктеме көрсеткіші келесі түрде
анықталады.
Егер де ақаба сулармен түсетін өзендегі ластаушы заттардың орташа
концентрациясын (1) формуламен есептеуге мүмкін болса, онда келесідей
жазуға болады:
Sn ≤ ШРК ,
(7)
сонда
(8)
немесе (Sақ - ШРК)Qақ ≤ (ШРК – Sөз) Qөз,
(9)
(10)
Теңсіздіктің сол жақтағы шамасын ϕ деп белгілейміз, оны салыстырмалы
ластаушы заттардың жалпы мөлшер көрсеткіштері деп атауға болады.
ϕ мөлшерін есептеуді 95 % қамтамасыздықты су өтімі үшін орындау
ұсынылады, бірақ оны және басқа да қамтамасыздықтағы су өтімдеріне
орындауға болады, ол су өтімдерінің жыл ішінде құбылмалығы жағдайында ϕ
мөлшерінің өзгеру динамикасын бақылауға мүмкіндік береді.
Біздің жағдайда φ 95% = (10010-1) 58,4383 = 1,4
φ 1, бұл өзен су өтімінде берілген қамтамасыздықта және ақаба суларының
тастандылары 58,4 м³с көлемде болғанда су нормалық сұранысқа сәйкес
болмайды – ол нормадан жоғары ластанған.
Sn және Psn мөлшерлерін есептеу нәтижелері 9 - кесте түрінде
беріледі:
9- кесте Sn және Psn есептеу
Qөз, Р, % Qақ, Sақ, (Qөз + Qақ SақSn, Psn , %
м3сек м3сек мгл Qақ), мгл
м3сек
1 2 3 4 5 6 7 8
5 ЕРТІС ӨЗ. - ӨСКЕМЕН Қ. , БОРАН ПОС., ШҮЛБІ СЕЛОСЫ АУМАҒЫНДА
БЕКЕТТЕРДІҢ АҚАБА СУЛАРЫНЫҢ ЕСЕЛЕНУІН ЕСЕПТЕУ
5.1 Ертіс өз. - Өскемен қ., Боран пос, Шүлбі селосы аумағында
бекеттердің ақаба суларының еселенуін жазық есеп әдісімен есептеу
Су объектілеріне ақаба сулардың төгілуін жобалау кезінде
өзендер мен су қоймаларда ақаба сулардың еселенуін есептеу әдістері
қолданылады. Еселенуді есептеу әдістері негізінде ақаба суларды төгу орнын
таңдауға және олардың тазалау дәрежесі мен тәсіліне, ақаба сулардың
қашыртқы имараттар контрукциясына қойылатын талаптарды айқындауға
мүмкіндік береді. Бұның қасында, ластаушы заттардың концентрациясы алаңының
қалыптасуы және ақаба суларды шығарушы тұстамадан кез келген еселену
дәрежесіндегі ақаба сулардың тұстамаға дейінгі қашықтығын табу турбулентті
диффузияны есептеу жолымен шешіледі 4 - сурет .
Ақаба суларды өзенге жағадан ағытқыш жіберген кездегі турбуленттік
диффузияның сұлбасы
4 Cурет
Қаралатын әдіс негізгі (толық) әдістерге жатады және оның негізінде
турбулентті диффузияның жалпы дифференциалды теңдеуі жатады .
В.М.Маккавеев бойынша (1939ж.) жалпы турбулентті диффузия
дифференциалды теңдеуі келесі түрде жазылады 3, 4:
(11)
мұндағы S – ластаушы заттың концентрациясы, мгл;
t – уақыт, сек;
U – гидравликалық ірілігі, смс;
D – турбуленттік диффузия коэффициенті;
Vy, Vx, Vz – салыстымалы координаттарда жылдамдықтың компоненттері.
Тұрақты қозғалыста:
. (12)
Егер көлденең жылдамдық есепке алынбаса, онда (12) теңдеу келесі түрде
жазылады:
.
(13)
(13) теңдеу жалпы жазықтық есеп шарттарына арналған көлденең
жылдамдықтарды елемегенде және уақыт бойынша тұрақты процесте соңғы
қатынастар төмендегідей жазылады:
.
(14)
немесе
(15)
мұндағы ΔS - ластаушы заттың концентрациясының өсімшесі;
ΔX, ΔZ - Х және Z координаттарының өсімшесі;
,
(16)
мұндағы А – турбуленттік алмасу коэффициенті;
( – судың тығыздығы;
g – еркін түсү үдеуі, мс2.
Шези коэффициенті келесі формуламен есептеледі:
(17)
мұндағы Vор – ағыс жылдамдығы, мсек;
Нор – есептік учаскесінің орташа тереңдігі, м;
Өзеннің еңістік туралы бақылау деректер болмаған жағдайда Шези
коэффициентті – Штриклер-Маннинг формуласымен табылады:
С = 33 (Нор dэ)16 ,
(18)
мұндағы dэ – түптік шөгінділердің эффективтік диаметрі (мм), өзендерге
интегралды гранулометриялық қисық бойынша 50 %-ға сәйкес
бөлшектердің диаметрі болып анықталады.
М – Шези коэффициентіне тәуелді параметрі
10 С 60 болғанда М = 0,7 С + 6 , ал С 60 М = 48
= const,
Есептеуде өзен ағыны планда тормен бөлінеді, онда әрбір тік сызық
нақты көлденең қимаға сәйкес алдындағы және келесіден ΔХ қашықтықта тұрады.
Горизонталь сызықтар аралығы (өзеннің ені бойынша) ΔZ деп белгіленеді.
Әрбір торға координаталардың лайықты остеріне сәйкес өз көрсеткіштері
белгіленеді.
Ластаушы заттардың концентрациясын ағын еніне және тереңдігіне
таралуын есептеуге мүмкіндік беретін есептік теңдеу келесі түрде жазылады:
Sk+1, m= 12(Sk, m+1 + Sk, m-1) .
(19)
Сонда бұл келесіні көрсетеді: қимада (К+1) ластаушы заттың
концентрациясы тордың ауырлық орталығында (К+1, m) тормен, алдындағы қимада
(К,m) шектесуші екі тордың орташа арифметикалық концентрациясымен бірдей
(сурет 4).
(19) теңдеу есептеуде өзеннің барлық есептік аймағы тік бұрышты
параллелепипед жазықтықтармен бөлінеді, олардың әрқайсысынын көлемдері
ΔХ×ΔZ×ΔН тең, мұндағы Н - өзеннің есептік учаскедегі орташа тереңдігі.
(19) тәуелділікті қолдануда, ақаба сулары шығару орнының маңындағы барлық
өзен тереңдігіне біркелкі таралады деп есептеледі.
Есептік қималардың ара қашықтығы төменгі формуламен анықталады:
ΔX = Vор×ΔZ2 2D.
(20)
1 Турбуленттік диффузияны есептеуге арналған тордың сұлбасы
2 К К+1 К+2
Экстраполяциялық.
тор Sк.экстр
Х
1 Sк.1 Sк+1,1
2 Sк.2
m-2 Sк.m-2
m-1 Sк.m-1
m Sк.m Sк+1,m
m+1 Sк.m+1
ΔZ
ΔX
Z
1 2 Сурет
Ластаушы заттардың ерітіндісі ағының шектес беттеріне жеткенде,
диффузияны есептеу үшін ағын қабырғаларының ерекше жағдайын ескеретін
қатынасты қолдану керек. Ол шарт соңғы қатынаспен ауыстырылатын, келесі
теңдікпен анықталады:
(ΔS ΔZ)шек. бет = 0.
(21)
Концентрациясы өрісінің және есептелген торын шартты түрде ағын
шектеріне таратуға болады, яғни концентрацияны ағының шектік беттеріне
экстраполяция жасап таратуға болады. Онда тордағы концентрациясының
экстраполяциялық мәні тордың сыртқы беткі қабырғасына (Sэкстр) және ішкі
беттері қабырғасына тұтасатын (Sішкі) бір көлденең қимада, (21) шартты
қанағаттандыруы тиіс. Бірақ ол тек қана мына жағдайда мүмкін, егер :
Sэкстр.=S1 .
(22)
(22) қатынас ерітіндісінің концентрациясының экстраполяциялау жасау
ережесін анықтайды. Диффузияны есептеуде концентрацияның экстраполяциялық
мәндері нақты түрінде қолданылады.
Бастапқы шарттар ерітінді шығару орындары, оның өтімі Qақ және
ластаушы заттардың концентрациясы (Sақ бастапқы концентрациясы) берілгенде
есепке алынады. Өзен жоспарында ақаба сулардың түсу орнын белгілейді және
сол жерден бастапқы тұстама өткізіледі. Ақаба сулардың түсетін орнынан
төмен орналасқан ағыс аймағы схемаландырады және есептеу торларға бөлінеді.
Ақаба сулардың жылдамдығы (Vақ) өзен ағының жылдамдығына (Vор) тең болып
қабылданады. Ақаба сулармен толған шартты өзен көлденең қимасы төменгі
формуламен есептеледі :
δ = Qақ Vор.
(23)
Бастапқы тұстамада ластанған ағыстың ені (b) келесі теңдеумен
табылады:
(24)
b шамасына сәйкес есептеу торының ені ΔZ тағайындалады. Әдетте
ΔZ =0,5b, егер ΔZ мағынасы үлкен болса, оларды теңдік ΔZ ≤0,1Вор орындалу
үшін кемітеді.
Ақаба сулар ағынының бастапқы есептеу көлденең қимасына түсетін
торлар, ақаба сулардың бастапқы концентрасиясының көрсететін цифрлармен
(Sақ) жазылады, қалған торларға өзеннің табиғи концентрациясы (Sөз)
жазылады (жеке оқиғада концентрациясы Sөз нөльге тең болуы мүмкін).
Есептеуді салыстырмалы мөлшерлерде жүргізу көбінесе ыңғайлы болып
келеді, мысалы Sақ-дың пайыздарында, Sақ-дың өзін 100 %-ға тең деп
қабылдайды.
Егер торлардың мөлшерлері өте кіші болып шықса, онда есептеу
ағынның қабылданған бөлуі бойынша айқын тұстамаға дейін жүргізіледі,
қайсысында ластаушы заттар шамамен 10 - 20 тормен таратылған. Одан киін,
әр көлденең қимада торлар 2, 4 - тен бірігеді, сонда торларда
концентрациясының жаңа шамалары және олардың жаңа ұзындық мөлшерлері
алынады. Жаңа концентрациясы шамалары бірігетін торлардың концентрациясының
орташа арифметикалық мәні түрінде алынады. Сонымен қатар, ΔХ’ қашықтық жаңа
ΔZ’ мәніне сәйкес қайта есептеледі. Мұндай біріктіру операциясын бірнеше
қайтара жасауға болады.
Есептеудің бастапқы шарттары келесі түрде берілуі мүмкін:
1) ластаушы заттардың концентрациясының таралуы бастапқы көлденең
қимасында жүруі түрінде;
2) ластаушы заттардың өтімі мен концентрациясы түрінде ағынға қүятын жері
көрсетілуі арқылы.
Есептеу реті
Өзенге ақаба сулар түсетін орыннан есептелген қашықтықта (Lесеп)
ластаушы заттың ең жоғарғы шоғырлануын табу үшін төмендегілер қажетті.
1) Өзеннің есептелген су өтімі шамасын анықтау:
Qесеп. = Q95%+Qақ
2) Есептелген су өтіміне Qесеп. сәйкесті ағыннның сипаттамаларын
анықтау (кесте Өлшенген су өтімі Гидрологиялык жылнамадан алынады):
Vор=... мс, Нор= ... м, Вор= ... м, I =
... ‰.
3) Ластанған ағыстың бастапқы көлденең қимасын б (23) формуласы
бойынша есептеу:
δ = Qақ Vор
4) Бастапқы көлденең қимада өзеннің ластанған учаскесінің енін (b)
(24) формуламен анықтау:
b = δ Нор
5) Есептеу торының енін ΔZ келесімен тағайындау:
ΔZ = 0,5b.
6) Бастапқы көлденен қимада ластаушы затпен толған торлардың санын
(nлас) табу:
nлас = b ΔZ .
1 7) Өзен енінде торлардың жалпы саны (nж) келесі шарт бойынша
анықталады:
nжалпы = Вор
ΔZ .
8) (17) немесе (18) формуларымен Шези ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz