Использование водных ресурсов бассейна реки Талас для орошения

Тип работы: Дипломная работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 55 страниц
В избранное:

Министерство сельского хозяйства Республики Казахстан
НЕКОМЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра___Водные ресурсы и мелиорация

Бейсенкулова А.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Использование водных ресурсов бассейна реки Талас для орошения

Специальность 5В080500 - Водные ресурсы и водопользование

Алматы 2018 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
НЕКОМЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет Гидротехника, мелиорация и бизнес
Кафедра Водные ресурсы и мелиорация

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
на тему: Использование водных ресурсов бассейна реки Талас для орошения
Объем, стр. _____________
Количество чертежей и
иллюстрационных материалов _____
Приложений ____________
Выполнил Бейсенкулова Айнур
Допущена к защите ______ _______________________ 2018 г.
Заведующий кафедрой _________ _________________Саркынов Е.С.
(подпись) Ф.И.О.)
Руководитель ____________________________Жапарку лова Е.Д.
(подпись) Ф.И.О.)
Консультанты:
_____________1______________ _________________________________
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
______________2_____________ __________________________________
(раздел) (подпись) (Ф.И.О.)
Нормоконтроль ____________________ ______________ _______
(подпись) (Ф.И.О.)
Рецензент ________________________ _____________________
(подпись) (Ф.И.О.)
Алматы 2018

НЕКОМЕРЧЕСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет__________________________ _________________________________
Специальность ___________________________________ _____________________________

Кафедра ___________________________________ _________________________________

ЗАДАНИЕ
на выполнение дипломного проекта (работы)

Студенту ___________________________________ _________________________________
(фамилия, имя, отчество)

Тема проекта (работы)___________________________ _______________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
утверждена приказом по университету № ____ от ________________________200__г.

Срок сдачи законченного проекта (работы) _______ ________________________200__г.

Исходные данные к проекту (работе):
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________

Перечень подлежащих разработке в дипломном проекте (работе) вопросов:
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________

Перечень графического материала (при необходимости):
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
Рекомендуемая основная литература
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________
___________________________________ _________________________________

Консультанты по специальным разделам проекта (работы)

Раздел
Консультант
Сроки
Подпись
1

2

Заведующий кафедрой ________________ Саркынов Е.С.
(подпись) (ФИО)
Руководитель дипломного проекта (работы)__________ Жапаркулова Е.Д.
(подпись) (ФИО
Задание принял к исполнению, студент ________________ Бейсенкулова А.Б. (подпись) (ФИО)
_____ _________201_г.

График
выполнения дипломного проекта (работы)
№
пп
Перечень разделов и разрабатываемых вопросов
Сроки представле ния руководите лю
Примечание
1.

2.
.

3.

4.

Заведующий кафедрой _____________ Саркынов Е.С.
(подпись) (Ф.И.О)

Руководитель дипломного проекта(работы) ____________ Жапаркулова Е.Д.
(подпись) (Ф.И.О.)

Задание принял к исполнению, студент _______________ Бейсенкулова А.Б.
(подпись) (Ф.И.О.)

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
7
1
ПРИРОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ
11
1.1
Климат
11
1.2
Геология и гидрогеология
15
1.3
Почвы и растительность
18
1.4
Водные ресурсы и их использование
21
1.5
Экологические проблемы орошаемых систем бассейна реки Талас
22
2
анализ использования водных ресурсов в бассейне реки талас
28
2.1
Характеристика р. Талас
28
2.2
Анализ водохозяйственных балансов в разрезе бассейна реки и водохранилищ
29
2.3
Оценка качества поверхностных и грунтовых вод реки Талас
34
3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В ОРОШАЕМОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ
44
3.1
Существующие технологии использования водных ресурсов на орошаемых системах
44
3.2
Технология интегрированного использования поверхностных и грунтовых вод орошаемых земель
50
3.3
Почвенно-экологические процессы на орошаемых системах
57
3.4
Экономическое обоснование использования оросительных вод на орошаемых системах
62

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
67

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
71

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ГОСТ - государственный стандарт;
НИР - научно-исследовательские работы;
К - концентрация ионов натрия в воде;
SAR - натриевое адсорбционное отношение;
SAR[*] - натриевое адсорбционное отношение, учитывающий дополнительный эффект от наличия кальция в почвах (США);
ОКН - остаточный карбонат натрия;
ПДК - предельно-допустимая концентрация;
мс - метеостанция;
УГВ - уровень грунтовых вод;
ОПУ - опытно-производственный участок;
ППК - почвенно-поглощающий комплекс;
ГГМЭ - гидрогеолого-мелиоративная экспедиция;
рН - показатель водородных ионов;
П - прибыль получаемая с орошаемых земель, тгга;
СП - валовая стоимость сельскохозяйственной продукции, тгга;
Е - испаряемость, определяемая по формуле Н.Н. Иванова, мм;
t - среднесуточная температура воздуха, [о]С;
а - среднесуточная относительная влажность воздуха, %.;
Тi - продолжительность межполивного периода, сут;
К - расход грунтовых вод в зону аэрации, ммсутки;
Ео - испаряемость (эвапотранспирация), мм;
Н - фактическая глубина залегания грунтовых вод, м;
e - основание натурального логарифма;
m - параметр, учитывающий механический состав почв;
Нх - уровень грунтовых вод, равный 1 м;
Н - фактический уровень залегания грунтовых вод (Н1 м);
max - влажность почвы, равная НВ, %;
t-влажность почвы в момент времени t, %;
М - оросительная норма, м[3]га;
Vn- исходный запас влаги в почве на начало вегетации, который может быть использован растениями, м[3]га;
Рв - атмосферные осадки за вегетационный период, мм;
Г - капиллярное использование грунтовых вод, м[3]га;
И - инфильтрационные потери оросительных вод ниже корнеобитаемой толщи, м[3]га.

ВВЕДЕНИЕ

Анализ и систематизация природно-климатических и организационно-хозяйственных условий Республики Казахстана указывают на необходимость дальнейшего развития ирригации и орошаемого земледелия. Все это, совместно с внедрением современных технологий орошения способствует получению запланированной урожайности сельскохозяйственных культур. ВО времена Советского Союза орошаемое земледелие имело ведущую роль в сельскохозяйственном производстве Казахстана. Доля орошаемых земель в пределах 5 % (2,3 млн.га) и общей пашни обеспечивало получение более 30% всей продукции растениеводства в ценовом выражении. Однако, начиная с 90-х годов, из за экономического спада в стране, началось устойчивое снижение орошаемых площадей и следовательно сельскохозяйственной продукции получаемой с этих земель.
В настоящее время из ирригационно подготовленных 2,3 млн.га орошаемых земель используется около 1,4 млн.га.
Анализ динамики развития орошения в Казахстане показывает, что за последние годы произошло увеличение площадей засоленных осолонцованных орошаемых земель. Это связано с уменьшением дренированности орошаемых территории, ухудшением качества оросительных вод, снижением кальция в поглощающем комплексе, усилением соленакопления за последние годы. Поэтому более половины орошаемых земель подвергалась засолению и осолонцеванию.
Накопленный пыт эксплуатации ирригационных систем в Казахстане показал, что при эксплуатации ирригационных систем нарушается природное равновесие, ухудшается экологическая ситуация на орошаемых территориях, снижается плодородие почв. Низкая эффективность традиционных методов мелиорации обусловлена повышенными расходами оросительных вод, минеральных и органических удобрений на получение единицы сельхозпродукции, загрязнением водных источников.
Попытки защитить водные источники от загрязнения, путем использования дренажно-сбросных вод на орошение, оказались недостаточно эффективными. Опыт длительного применения минерализованных вод на орошение показал, что плодородие почв снижается, повышаются расходы воды на получение единицы продукции, ухудшается экологическая обстановка на орошаемых территориях. Низкая эффективность существующей технологии орошения подтверждается экономическими соображениями. При формировании рыночной экономики цены на технические средства и энергетические ресурсы по эксплуатации оросительных систем зачастую превышают реализационную стоимость сельхозпродукции, поэтому крестьянские хозяйства не выдерживают конкуренции и становятся банкротами.
Основной причиной снижения экологической обстановки на ирригационных системах бассейна реки Талас является регулярное загрязнение водных ресурсов маргинальными подпочвенными водами и различными стоками, которые при их использовании на орошаемых землях приводят к засолению и защелачиванию почв. В сложившейся ситуации на ирригационных системах реки Талас, где постоянно возрастает дефицит воды, необходима разработка и внедрение технологии интегрированного использования поверхностных и грунтовых вод, которая обеспечит защиту водных и земельных ресурсов от загрязнения маргинальными водами

1 ПРИРОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Река Талас в административном отношении располагается на территории двух республик; южная часть - на территории Киргизии, северная - на территории Жамбылской области Казахстана (рисунок 1). В пределах Кыргызской Республики расположена горная область формирования стока реки. Естественными географическими границами рассматриваемого бассейна являются на востоке пески Мойынкум, на западе горы Каратау, на юге Киргизский хребет и имеет площадь 21,8 тыс. км2.
Рельеф
По природным условиям территорию бассейна можно разделить на три зоны:
- горная, зона формирования стока;
- предгорная, зона интенсивного освоения водных ресурсов;
- низовье, характеризующееся пустынным и полупустынным ландшафтом север-ной части Жамбылской области.
Гидрография
Водохозяйственный бассейн реки Талас формируется в межгорье хребтов Кирги-ского и Таласского Алатау на территории Киргизии. Ее дельта замыкается в песках Мойынкумы. Длина реки 558 км, из них 444 км приходится на территорию Жамбылской области. Речная сеть на равнинной части бассейна выражена слабо и представлена временными водотоками. Густота речной сети в среднем равна 0,2 км на км[2]. Существенным элементом гидрографии являются оросительные каналы, пруды, водохранилища и Кара-су - выход подземных и возвратных оросительных вод. Прорезав выше с. Покровка узким ущельем Кировский хребет, река течет по широкой долине вдоль его подножий и выходит в районе г. Жамбыл на равнину. Ранее, самым верхним на территории Казахстана на р. Талас был гидропост Гродеково, закрытый в 1967 году. В1970 году в 15 км выше по течению был открыт пост в с. Покровка. Ниже по течению расположен гидропост в г. Жамбыл, открытый в 950 оду. Самым нижним постом являлся гидропост за плотиной Жеимбет действовавший с 1929 года.

1.1 Климат
Характерной особенностью климата территории бассейна реки Талас является резкая температурная контрастность, неравномерность распределения осадков по годам на территории, сухость воздуха, обилие солнечного тепла. На континентальность климата существенное влияние оказывает рельеф местности. В южной горной части черты континентальности смягчены - зима здесь мягче и количество осадков больше. Пустынные равнины бассейна особенно засушливы. Лето здесь весьма жаркое. Зато зима очень сурова, что не соответствует географической широте. Средняя температура января (-11...-140С), а абсолютный минимум достигает -400С.
В пустынных и полупустынных районах средняя относительная влажность воздуха в теплый период года составляет 40...45%. При продвижении к горам относительная влажность воздуха постепенно увеличивается до 55%. Осадков в рассматриваемом бас-сейне выпадает мало - менее 200мм. В предгорных районах их выпадает несколько больше- 300мм.
По квалификации в пределах бассейна реки, охватывающего практически всю его территорию, можно выделить пять агроклиматических районов.
Район Iа. Очень сухой умеренно жаркий. Занимает север и северо-восток Сарысу-ского района. Большие площади пустынь и полупустынь используются как весенние и осенние пастбища.
Район Iб. Очень сухой и жаркий. В этом агроклиматическом районе располагается низовье реки (Сарысуский, Таласский районы). Большая его часть используется как осен-ние и зимние пастбища.
Район II. Сухой жаркий агроклиматический район пустынных степей с годовой суммой осадков 200-300мм. Осадки теплого периода (160-180мм.) превышают осадки хо-лодного периода. Здесь в производственной специализации выделяется овцеводство. Песковая и предпесковая зоны используются под зимние пастбища, орошаемое и богар-ное земледелие. Сюда традиционно включается южная часть Сарысуского, Таласского и Байзакского районов, почти весь Жамбылский район.
Район III. Очень засушливый район с суммой эффективных температур 3000-35000С. Годовая сумма осадков до 300 мм. Развито богарное и орошаемое земледелие с преобладанием технических культур. Сюда относится предгорная часть Жамбылского и Байзакского районов.
Район IV. Горный умеренно засушливый и умеренно жаркий агроклиматический район, расположен в южной части Киргизского хребта. Сюда входит территория южных частей Байзакского и Жамбылского районов.
Почвы
Почвенный покров бассейна реки Талас отличается большим разнообразием (ри-сунок 2), обусловленным климатической неоднородностью территории, горно-равнинным рельефом, наличием подземных вод. Основная часть земель, получившая широкое хо-зяйственное освоение, расположена в зоне низкогорий, предгорий и пустынь.
В условиях низкогорий и предгорий почвенный покров в основном представлен светло-каштановыми и сероземными почвами. Светло-каштановые почвы развиты на лессах и лессовых суглинках. Наибольшее распространение получили здесь обыкновен-ные и светлые сероземы.
В долине реки Талас развиты гидроморфные почвы, подверженные воздействию неглубоко залегающих минерализованных грунтовых вод.
На землях, расположенных в зоне пустынь, почвенный покров представлен такы-ровидными, серо-бурыми почвами. Такыровидные почвы преимущественно распростра-нены на пониженных элементах рельефа. Почвы слабопроницаемые, при намокании сильно набухают, и при высыхании превращаются в твердую массу. Пески в пределах бассейна реки занимают 20-30% земельной площади и распространены отдельными уча-стками по всей территории.
Высокая температура и низкая влажность в летнее время года предопределяет высокую интенсивность испарения влаги. При этом их максимальные показатели отмечаются в июле (рисунок 1)

Рисунок 1 - Среднемесячные показатели по испарению влаги
в бассейне рек Аса-Талас

Таблица 1 - Характеристика среднемноголетних метеоэлементов в бассейне реки Талас
Показатели
Станция
Месяцы
Годовые

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

температура, [о]С
Уюк
-9,3
-6,3
2,3
11,7
18,1
23,4
26,0
23,6
17,0
8,9
-0,1
-5,7
9,1

Жамбыл
-4,6
-2,7
3,1
11,5
17,5
21,8
23,8
21,5
15,9
9,4
2,1
-2,8
9,7
относительная влажность воздуха, %
Уюк
81
78
72
56
46
38
32
34
38
52
72
80
57

Жамбыл
79
80
76
67
58
51
46
46
50
62
75
80
64
осадки, мм
Уюк
24
26
38
38
30
20
9,0
5,0
7,0
25
32
29
283

Жамбыл
30
33
48
49
39
27
11
7,0
9,0
32
37
31
353
испаряемость, мм

Уюк
8,4
13,8
37,5
106,6
180,5
261,4
318,3
280,6
196,8
99,2
31,2
13,4
1548,2

Жамбыл
15,7
17,9
34,1
79,1
136,5
193,1
231,4
210,1
150,5
80,9
33,0
17,7
1200,5

2 Геология и гидрогеология

В геологическом строении верхнего гидрогеологического яруса массива в междуречье Аса - Талас участвует комплекс аллювиально-пролювиальных отложений среднечетвертичного-современного возраста с весьма сложным соотношением их литологических разностей по площади и в разрезе (рисунок 2).
По данным С.И. Харченко, широкая (до 20-90км) полоса наклонных предгорных равнин вдоль северных склонов хребтов Киргизский и Каратау представляет собой генетически единый шлейф конусов выноса, слагающих пролювиально-равнинный пояс.
Одной из составных частей этого пояса является и конус выноса р. Талас, заполняющий впадину между горами Ичкелетау-Актау (на границе с Кыргызстаном, выше г. Тараза) и простирающийся далеко в зону предгорий, вплоть до слияния с пустынными равнинами Муюнкум [7]. По данным многих исследователей, комплекс пролювиальных отложений составляет геологическое ядро междуречья Аса-Талас, в долинах которых господствует аллювиально-равнинный пояс с преобладанием аллювиального процесса, переотложения и сортировки осадков.
Каратауский хребет представлен южной его частью. Эта часть хребта представляет сложную низкогорную систему (1800-1600м. абс. выс.), состоящую из ряда выровненных плоскогорий, пересеченных хребтиками в северо-западном и северо-восточном направлениях [6, 8]. В их геологическом строении принимали участие осадочные, метаморфические, интрузивные породы кембрийского, силурийского, каменноугольного и юрского периодов.
Четвертичные отложения залегают на размытой поверхности неоген-палеогеновых глинистых отложений, служащих водоупором для горизонта грунтовых вод. Мощность четвертичных отложений изменяется в пределах 25-35м в краевых частях междуречья Аса-Талас до 55-60м - в его центральной части. В районе г.Тараза мощность верхнечетвертичных - современных отложений 90-120м, у с.Сарыкемер -60-70м.
В гидрогеологическом плане бассейн рек Аса-Талас в периферической части южного крыла Западно-Чуйского артезианского бассейна, верхний гидрогеологический ярус которого относится к зоне интенсивного подземного стока провинции высотно-зональных грунтовых вод.
Результаты исследований многих исследователей показали, что повсеместная дислоцированность и тектоническая нарушенность слагающих фундамент магматогенных и метаморфических пород обеспечивают исключительно благоприятные условия для формирования огромных естественных ресурсов подземных вод. В их питании участвуют атмосферные осадки, талые снеговые (ледниковые) и конденсационные воды. По их данным подземный сток изменяется в широких пределах от 100-200 мм до 300-500 мм.
По формированию грунтовых вод бассейн рек Аса-Талас можно разделить на две части: горную и подгорно-равнинную. В горной части, сложенной сильно дислоцированными породами, имеющими естественный дренаж, развиты глубокие подземные воды, циркулирующие по трещинам и водопроницаемым горизонтом, только на небольших площадях. В долинах и межувальных понижениях подземные воды дают начало родникам.
В питании грунтовых вод активное участие принимают поверхностные воды реки Талас. При этом в приходной части главенствующую роль занимает также приток грунтовых вод со стороны горного обрамления. В период до орошения главенствующим в формировании режима грунтовых вод являлся гидрологический фактор при подчиненном значении климатического фактора.

Верхний гидрогеологический ярус грунтовых вод: в аллювиальных отложениях современного верхнечетвертичного возраста (aQIII-IV); в аллювиальных отложениях среднечетвертичного возраста и в эоловых отложениях современного верхнечетвертичного возраста (aQIIIuQIII-IV). Нижний гидрогеологический ярус напорных и субнапорных подземных вод; в плиоценовых отложениях (N2) конгломераты, гравелиты, алевролиты с прослоями песков; в осадочных образованиях нижнекаменноугольного возраста (С1) песчаники, конгломераты, сланцы.

Рисунок 2 - Гидрогеологические разрезы междуречья Аса-Талас [7]
1.3 Почвы и растительность

По данным С.И. Харченко, исследуемая территория относится к Северо-Притяньшаньской предгорной полупустынной провинции малокарбонатных сероземов. Основу почвенного покрова орошаемого земледелия составляют сероземы, которые подразделяются на подтипы: темные, обыкновенные и светлые.
Сероземы обыкновенные занимают преобладающую часть подгорных равнин Киргизского, Таласского хребтов и Каратау. Данный тип почв формируются под эфемерово-полынной растительностью, среди которой довольно широко распространены ячмени, костры, мятлики, чесноки, маки, эбелек и многие другие виды. Почвообразующие породы - лёссовидные суглинки и лёссы, иногда - значительной мощности (4-10м), элювиально-делювиальные, аллювиально-делювиально-пролювиальн ые суглинки, подстилаемые песчано-галечниковые образования [9,10]. По механическому составу легко, средне- и тяжелосуглинистые. При этом некоторая часть из них содержит в составе значительное количество (до 15%) щебенки и хряща.
Химические данные обыкновенных сероземов свидетельствует о том, что в горизонте А содержание гумуса колеблется в пределах 1,14-1,75%. Количество валового азота равно 0,120-0,134%. Данные определения группового состава органического вещества показали, что содержание гуминовых кислот в гумусе сравнительно невелико. Отношение гуминовых кислот к фульвокислотам - 0,8-0,9 (таблица 2). Основная часть гумусовых кислот связана со щелочноземельными основаниями - кальцием и магнием. Емкость поглощения этих почв невысокая и составляет 8-10 мг-экв на 100 г почвы и в преобладает катионы кальция и магния. Реакция почвенного раствора - щелочная. Все обыкновенные сероземы - карбонатные.
Валовый анализ обыкновенных сероземов показывает, что при выветривании и почвообразовании обыкновенных сероземов происходит небольшой вынос кремнезема и щелочей с верхней части профиля в нижнюю.
Относительное накопление в гумусовом горизонте окислов железа, алюминия и магния показано в таблице 3.
Морфологические характеристики показывают, что рассматриваемые почвы близко стоят к темным сероземам, но отличается от них несколько меньшей мощностью гумусовых горизонтов (А+В), более светлой окраской и большей уплотненностью профиля. В обыкновенных сероземах практически отсутствует капролитовая дырчатость.
В бассейне рек Аса-Талас встречаются малоразвитые обыкновенные сероземы, которые широкого распространения не имеют. Данный вид почв формируются на маломощных алювиально-делювиальных, слабоотсортированных образованиях под сильно изреженной эфермерово-полынной растительностью.
Результаты химического анализа малоразвитых почв показывают, что они имеют сильно укороченный профиль, не превышающий 15-30см (таблица 4). Это связано с малой мощностью почвообразующих пород.

Таблица 4 - Химические свойства малоразвитых обыкновенных сероземов
№ разреза
Горизонты, см
Гумус, %
Валовый азот, %
С:N
CO2, %
Поглощенные основания, мг-экв на 100г.
рН

Са
Mg
сумма

110 СС
0-10
1,89
не опр
-
5,41
8,72
1,75
10,47
8,1

20-30
0,48
-
-
6,13
7,09
1,75
8,84
8,5

40-50
0,41
-
-
8,03
не опр
не опр
-
8,7
301 СС
0-4
2,12
0,157
7,8
13,94
8,82
0,49
9,31
8,2

4-12
1,07
0,079
7,8
14,84
4,90
нет
4,9
8,5

15-25
0,64
не опр
-
16,76
не опр.
-
не опр.
8,6

40-50
0,40

-
29,68
-
-

8,6

Из представленных материалов следует, что по емкости поглощения, содержанию углекислой извести, реакции почвенного раствора и другим показателям они аналогичны обыкновенным сероземам.

Таблица 2 - Групповой и фракционный состав гумуса обыкновенных сероземов, % к почвеобщему углероду
№ разреза
Горизонты, см
С, % к исходной почве
Декальцинат
Гидролизат
Гуминовые кислоты
Фульвокислоты
Негидролизуемый остаток

Сг.к.
Сф.к.

фракции
фракции

1
2
3
сумма
1
2
3
сумма

21 ИА
0-5
1,56
0,17
10,89
0,17
10,89
0,12
7,68
0,08
5,12
0,09
5,77
18,58
0,18
11,58
0,06
3,84
0,09
6,73
22,10
0,56
36,09
0,8

5-10
0,66
0,03
4,54
0,04
6,06
0,03
4,35
0,09
13,48
0,03
4,54
22,56
0,06
0,08
0,06
0,08
0,03
4,54
22,90
0,28
42,42
0,9

Таблица 3 - Валовый химический состав обыкновенных сероземов, % на прокаленную бескарбонатную навеску
№ разреза
Горизонты, см
SiO2
Fe2O3
R2O3
Al2O3
P2O5
CaO

Mg
K2O
Na2O
SO3
MnO
21 ИА
0-5
68,37
18,87
4,35
14,42
0,11
3,36
1,55
2,89
2,25
0,76
0,11

5-10
67,13
19,09
4,31
14,69
0,12
4,32
1,53
2,96
2,22
0,31
0,08

15-20
67,75
18,87
4,61
14,16
0,13
6,91
2,07
2,82
2,17
0,50
0,08

30-40
69,43
18,51
4,97
13,46
0,12
4,82
1,57
2,89
2,11
1,01
0,08

60-70
72,26
15,73
3,76
11,85
0,13
6,58
3,05
3,55
1,91
0,59
0,11

145-155
70,81
17,38
3,41
13,89
0,11
6,07
3,00
2,57
2,22
1,08
0,12

1.4 Водные ресурсы и их использование

Основные водные ресурсы в рассматриваемом бассейне сосредоточены в стоках реки Талас. Формирование стока этой реки практически полностью происходит на территории Республики Кыргызстан. Деление стока этой реки осуществляется на основании Положений о делении стоков этих рек между Казахстаном и Кыргызстаном. На основании этих положений распределяемый суммарный годовой сток в бассейне реки Талас в среднем по водности году выглядит так [11]:
Бассейн реки Талас: суммарный сток - 766 млн.м[3], сток поступающий из территории Кыргызской Республики - 674 млн.м[3], сток формирующийся в пределах области - 92 млн.м[3] (таблица 5).
Таласский бассейн является одним из наиболее обеспеченных пресными водами регионов республики, где все города и районные центры имеют надежные источники водоснабжения за счет подземных вод. По данным Шу-Таласского БВИ, прогнозные эксплуатационные ресурсы подземных вод на территории области в целом составляют 13969,1 тыс.м[3]сут., в том числе пресных вод с минерализацией до 1 гл - 11044 тыс.м[3]сут .
Анализ имеющихся фондовых материалов показывает, что основными водопотребителями водных ресурсов в бассейне реки Талас является сельское хозяйство, жилищно-коммунальное хозяйство, промышленность и рыбное хозяйство. При этом, большинствоосновнымиводопользовател ями являются сельхозтоваропроизводители (57%), предприятия промышленности (39%) и жилищно-коммунального хозяйство (4%) .
Вместе с тем, на основе обобщения полученных материалов установлено, что одним из основных факторов ухудшения экологического состояния орошаемых земель в бассейне реки Талас является рост дефицита водных ресурсов на орошаемых землях, увеличение минерализации и ухудшения качества воды в реке Талас.
Таким образом, результаты исследований объемов водных ресурсов в бассейне реки Талас показывают, что основным источников орошения яаляются поверхностные воды реки Талас. Однако в настоящее время наблюдается постоянный рост дефицита водных ресурсов на орошаемых землях и ухудшение экологической ситуации в зоне орошаемого земледелия.
По Кадастру мелиоративного состояния орошаемых сельхозугодий Жамбылской области [13] выявлена и установлена следующая структура по эколого-мелиоративному состоянию: с хорошим экологическим состоянием - 37,67 тыс.га; с удовлетворительным - 26,38 тыс.га; с неудовлетворительным - 41,54 тыс. га (таблица 6).
Сравнительный анализ приведенных данных показывают, что всего 35,7% орошаемых земель имеют хорошее экологическое состояние. При этом хорошие в экологическом отношении орошаемые земли расположены в Жамбылском районе. Их площадь составляет 15,1%. В Байзакском районе таких земель 9,4%.
Вместе с тем, в этих районах площадей с неудовлетворительным экологическим состоянием орошаемых земель больше, чем с хорошим, в экологическом отношение, состоянием. Например, в Жамбылском районе площадь орошаемых земель с неудовлетворительным экологическим состоянием составляет 19,3%, а в Байзакском районе - 12,3%.
Из приведенных данных видно, что одним из факторов оказывающих влияние на экологическое состояние орошаемых земель являются уровень залегания грунтовых вод, подъем которых выше критических глубин, приводит к засолению и заболачиванию корнеобитаемого слоя почвы. Поэтому из-за недопустимой глубины залегания уровня грунтовых вод, площади орошаемых земель, имеющие неудовлетворительные экологическое состояние, по бассейну составляют 29,6% [12, 13].
При этом большинство таких площадей расположены в Жамбылском районе, где их доля составляет 17,2% от всех площадей орошаемых земель в бассейне рек Аса-Талас. В данном районе площади орошаемых земель, имеющие УГВ меньше 1,0 м составляют 6999 га (таблица 7).
Представленные материалы показывают, что на 33,6% площадей орошаемых земель, уровень залегания грунтовых вод не превышает 2 м, а на 57,8% - 3 м. Поэтому на этих землях интенсивность поступления грунтовых вод в зону аэрации высокий, а их использование на субирригацию повышает водообеспеченность и экологическую устойчивость орошаемых экосистем. Однако при высокой минерализации грунтовых вод (до 3 гл) может произойти накопление солей в корнеобитаемом слое почв.

Таблица 6 - Оценка экологического состояния орошаемых сельхозугодий (числитель - площадь в га, знаменатель - % от общей площади по бассейну)
№№
п.п
Районы

Хорошее

Удовлетворительное
Неудовлетворительное

всего
в том числе

по недопустимой глубине залегания УГВ
засоление почвы
недопустимый УГВ и засоление почвы
1
Байзакский
9992
9,4
9850
9,3
12960
12,3
9760
9,2
1960
1,8
1240
1,2
2
Жуалынский
6185
5,9
2260
2,1
1680
1,6
880
0,8
720
0,7
80
0,1
Продолжение таблицы

3
Жамбылский
15988
15,1
7890
7,5
20419
19,3
18119
17,2
1170
1,1
1130
1,0
4
Сарысуский
448
0,4
2210
2,1
2285
2,1
1885
1,8
380
0,3
20
0,01
5
Таласский
5060
4,8
4170
3,9
4193
4,0
593
0,6
1820
1,7
1780
1,7
Всего по 5 районам
37673
35,7
26380
25,0
41537
39,3
31237
29,6
6050
5,7
4250
4,0

По данным Южно-Казахстанской ГГМЭ, 55% орошаемых земель бассейна рек Аса-Талас имеют грунтовые воды с минерализацией до 1 гл, 81,1% - до 3 гл (таблица 8). Следовательно, в условиях стабильного роста дефицита водных ресурсов, повышение водообеспеченности и экологической стабильности орошаемых экосистем можно решать путем использования грунтовых вод для водоснабжения сельскохозяйственных культур.

Таблица 7 - Распределение орошаемых земель по УГВ, га% от суммы
площадей
№
пп

Районы
Уровень залегания грунтовых вод, м

1,0
1,0-1,5
1,5-2,0
2,0-3,0
3,0-5,0
5
1
Байзакский
2800
2,6
3700
3,5
4500
4,3
10102
9,6
10300
9,7
1400
1,3
2
Жуалинский
-
120
0,1
840
0,8
2210
2,1
1250
1,2
5705
5,4
3
Жамбылский
6999
6,6
8850
8,4
3400
3,2
7448
7,0
12600
11,9
5000
4,7
4
Сарысуский
-
690
0,6
1215
1,1
2095
2,0
943
0,9
-
5
Таласский
473
0,4
850
0,8
1050
1,0
3750
3,6
5500
5,2
1800
1,7
Всего по 5 районам
10272
9,7
14210
13,5
11005
10,4
25605
24,2
30593
29,0
13905
13,2

Таблица 8 - Распределение орошаемых земель по минерализации грунтовых вод, га% от площади от всех орошаемых земель
№
пп

Наименование районов
Всего орошаемых земель, га%
Минерализация, гл

1
1-3
3-5
5
1
2
3
4
5
6
7
1
Байзакский
32802
31,0
18730
17,7
7413
7,0
5051
4,8
1608
1,5
2
Жуалинский
10125
9,6
9300
8,8
300
0,3
525
0,5
-
3
Жамбылский
44297
42,0
26179
24,8
11296
10,7
6822
6,5
-
4
Сарысусский
4943
4,7
140
0,1
3120
3,0
1683
1,6
-
5
Таласский
13423
12,7
3785
3,6
6188
5,9
2067
1,9
1383
1,3
Итого по 5 районам
105590
100
58134
55,0
28317
26,8
16148
15,3
2991
2,9

Сравнительный анализ представленных данных показывает, что наибольшие площади орошаемых земель с высокой минерализацией грунтовых вод (более 5 гл) находятся на территории Байзакского и Таласского районов. Например, в Байзакском районе площадь орошаемых земель с минерализацией грунтовых вод более 5 гл составляет 1608га, а в Таласском районе - 1383га.
Анализ экологического состояния орошаемых земель бассейна р. Аса-Талас показывает, что в мелиоративном отношении неблагоприятные земли расположены в нижнем течении реки Талас. Например, в Жамбылском районе, площадь сильно засоленных земель 0,6 тыс.га или 1,4% от общей площади орошаемых земель района (таблица 9). В рассматриваемом районе площадь незасоленных орошаемых земель составляет около 80%.

Таблица 9 - Степень засоления орошаемых земель в бассейне реки Талас
№
пп
Найменование
районов
Всего орошаемых земель, тыс.га%
В том числе

незасоленные
слабозасоленные
среднезасоленные
сильнозасоленные
1
2
3
4
5
6
7
1
Жамбылский
44,3
100
35,3
79,7
6,7
15,1
1,7
3,8
0,6
1,4
2
Байзакский
32,8
100
24,6
75,0
6,4
19,5
1,5
4,6
0,3
0,9
3
Жуалинский
10,1
100
9,1
90
0,2
2,0
0,3
3,0
0,5
5,0
4
Таласский
13,5
100
5,2
38,5
4,7
34,8
2,3
17,1
1,3
9,6
5
Сарысусский
4,9
100
1,8
36,7
2,7
55,1
0,3
6,1
0,1
2,1
Итого по 5 районам
105,6
100
76,0
72,0
20,7
19,6
6,1
5,8
2,8
2,6

Из представленных материалов видно, что наибольшие площади засоленных орошаемых земель находятся в Сарысуском и Таласском районах. В этих районах площадь засоленных земель соответственно составляет 63,3% и 71,5%. Рост площадей засоленных орошаемых земель в нижнем течении рек Аса и Талас, связаны высокой минерализацией грунтовых вод.

2 анализ использования водных ресурсов в бассейне реки талас

2. 1 Характеристика р. Талас.

Река Талас является трансграничной. Использование водных ресурсов в рассматриваемом бассейне осуществляется на основании соглашений о делении стока этих рек между Казахстаном и Киргизией. Распределение годового стока в среднем по водности году следующее: суммарный сток - 1432 млн м3, сток, поступающий из территории Кыргызской Республики, - 716 млн м3, сток, формирующийся на территории РК, - 90,2 млн м3
Сток бассейна реки практически зарегулирован, поэтому показатели ежемесячных расходов зависят от попусков водохранилища. Мониторинг вод основных водотоков ведется Жамбылским Гидрометцентром (гидропост Покровка).
Площадь бассейна составляет- 52,7 тыс. км :
из них на территории Республики Казахстан - 41,27 тыс. км[2];
протяженность реки составляет - 661 км;
из них на территории Республики Казахстан - 444 км.;
годовой сток составляет- 681,42 млн. м[3];
из них формируется в РК - 92 млн.м[3].
Кировское водохранилище на реке Талас расположено на территории Манасского района Кыргызской Республики, является водохозяйственным объектом межгосударственного пользования. Проектный объем водохранилища при НПУ - 550 млн.м3. На 01 января 2014 года объем воды в водохранилище составлял 249,3 млн.м³, на 31 декабря 2014 года - 235,36 млн.м³. За этот период объем поступления воды составил - 581,42 млн.м³, объем сброса - 592,776 млн. м³, в том числе Казахстану - 431,317 млн.м3 . Среднемноголетние значения притока в Кировское водохранилище представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Среднемноголетние значения притока в Кировское водохранилище.
Объем притока в Кировское водохранилище , млн. м3
январь
февраль
март
апрель
май
июнь
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
всего
34,62
73,768
80,836
36,495
12,145
10,150
7,931
3,041
22,35
40,38
104,01
93,27
681,42

2.2 Анализ водохозяйственных балансов в разрезе бассейна реки и водохранилищ.

Основными потребителями водных ресурсов бассейна являются коммунальное хозяйство, промышленность, энергетика, сельские населенные пункты, орошаемое земледелие, животноводство, рыбное хозяйство. Отрасли не потребляющие, но пользующиеся водой является гидроэнергетика.
Кировское водохранилище на реке Талас расположено на территории Манасского района Кыргызской Республики, является водохозяйственным объектом межгосударственного пользования. Проектный объем водохранилища при НПУ - 550 млн.м3. На 01 января 2014 года объем воды в водохранилище составлял 249,3 млн.м³, на 31 декабря 2014 года - 235,36 млн.м³. За этот период объем поступления воды составил - 581,42 млн.м³, объем сброса - 592,776 млн. м³, в том числе Казахстану - 431,317 млн.м3.
По водохозяйственному балансу бассейна реки Талас приходная часть состоит из стока реки, поступающий на территорию области через Кировское водохранилище, в 2014 году составила - 0,4313 км[3], сток формирующийся на территории области 0,092 км[3], итого приходная часть составляет - 0,5233 км[3], подземные воды- 0,0353 км[3]. Расходная часть состоит из забора на регулярное орошение-0,3110 км[3], водозабор поверхностных вод на промышленные нужды- 0,0051км[3], водозабор подземных вод на промышленные нужды-0,0353 км[3], попуски поверхностных вод низовья-0,0859 км[3], потери поверхностных вод на испарение и филтрацию -0,1206 км[3], рыбное хозяйство-0,0007 км[3]. Сумма расходной части - 0,5586 км[3].
Анализ объемов водоотведения. Объем водоотведения в среднем по реке Талас составляет 27,997 млн. м3, в том числе по отраслям:
- жилищно - коммунальное хозяйство- 15,513 млн. м3;
- промышленность - 11,052 млн.м3;
-рыбное хозяйство (прудовое) - 0,662 млн.м3;
Водоотведение в водные объекты составляет 1,139 млн.м3,
Основной объем водоотведения в водные объекты поступает из КГП Тараз-су - 15,513 млн.м3 на поля фильтрации ГКП Тараз-су..
Очистные сооружения ГКП Тараз-су г. Тараз принимают хозбытовые и производственные стоки города.
Для предотвращения дальнейшего загрязнения поверхностных вод необходимо наладить контроль за работой очистных сооружений предприятий, сбрасывающих сточные воды в водные объекты.
Межгосударственное вододеление осуществляется в соответствии с Положениями о делении стоков бассейна р. Шу и бассейна р.Талас, утвержденных Минмелиоводхозом СССР от 1983 года. Согласно этих Положений водные ресурсы реки Талас подлежат делению по 50% каждой республике, по реке Шу - 42 % Казахстану и 58 % Кыргызской Республике.
Из-за нестабильной водоподачи из межгосударственных водохозяйственных объектов совместного пользования в последние годы сложилась крайне тяжелая обстановка с водообеспеченностью орошаемых земель Жамбылской области.
Фактическая подача воды Казахстану из Кировского водохранилища в период вегетации 2014 года составила 391,7 млн.м3 при плане по графику 590 млн.м3, или 66 %, объем недобора - 198,3 млн.м3, при этом объем водозабора Кыргызстана ниже Кировского водохранилища за этот же период составил 152 млн.м3 при плане по графику - 150 млн.м3, или 101 %. Следует отметить, что в течении вегетации неоднократно нами фиксировались переборы воды по каналам Байсу и Саза за счет доли Казахстана. Общий фактический водозабор Кыргызстана согласно официальных данных кыргызской стороны, составили за период с апреля по сентябрь - 534,6 млн.м3 при плане по графику - 660 млн.м3, или 81 %, недобор- 125,4 млн.м3 (рисунок 3, таблица 11).

Рисунок 3 - Водозабор из реки Талас РК и КР.

Аналогичная ситуация имела место и в предыдущие годы. В таблице приводятся данные фактических водозаборов за 2011-2014гг.
Ежегодно казахстанская сторона забирает воду из общего объема водных ресурсов реки Талас 42% - 45%, вместо положенных 50%. Происходит ежегодный перебор воды Кыргызской Республикой от 135,7 млн.м[3] до 147,1 млн.м[3].
Площадь орошаемых земель Жамбылской области подвешенных к р. Талас (Жамбылский, Байзакский, Таласский, Сарысуский районы) составляет более 62 тыс.га, водообеспеченность которых полностью зависит от соблюдения кыргызской стороной в период вегетации условий Положения о делении стока реки Талас от 1983 года.

Таблица 11 - Объемы водозабора из реки Талас РК и КР
Наименование
год
объем водозабора, млн.м3
объем недобора, млн.м3 (-)
объем перебора, млн.м3(+)

по графику вододеления
фактический

Республика Казахстан (РК)
Кировское водохранилище на р. Талас
2011
685
685,7
-
-

2012
560
519,1
- 40,9
-

2013
560
493,2
- 66,8
-

2014
590
391,7
- 198,3

Кыргызская Республика (КР)
Кировское водохранилище на р. Талас
2011
730
745
-
+15

2012
630
777,1
-
+147,1

2013
630
765,7
-
+135,7

2014
660
534,6
- 125,4

В апреле 2002 года в результате форсированных сбросов воды из Кировского водохранилища был полностью разрушен гидропост р. Талас - с. Покровка, по которому осуществлялся учет вододеления между Казахстаном и Кыргызстаном по бассейну р. Талас.
В связи с этим с Кыргызской стороной был согласовано строительство трансграничного гидропоста в пограничной зоне Республики Казахстан с Кыргызской Республикой за счет средств Казахстана, а до строительства гидропоста временно учет воды ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.