Причины изменения гидрологического режима низовья реки Сырдарьи и их последствия
1 Причины изменения гидрологического режима низовья реки Сырдарьи и их последствия В последнее десятилетие приток воды к Шардаринскому водохранилищу в вегетационный период снизился до 30-35% от годового, с соответствующим увеличением зимнего притока, что явилось одной из причин вынужденных ежегодных сбросов в Арнасайское понижение больших объёмов водных ресурсов. В то же время недостаток летней воды даже при сокращённой площади орошения (с 340 тыс. га по 230 тыс. га) вызывал определённую напряжённость в водообеспечении сельского хозяйства низовьев. Избежать более тяжёлых последствий и ущербов удалось исключительно благодаря многоводности этого периода. Многие естественные природные процессы в низовьях реки Сырдарья получили дополнительное ускорение в результате антропогенного воздействия человека на водные объекты (создание каскада ГЭС, плотин, водохранилищ и т.д.). Проблемой водного режима реки Сырдарья во все времена являлись дефицит воды в летний период для хозяйственных нужд и наводнения в период весеннего половодья, сопровождаемые огромным материальным ущербом. Эти проблемы в низовьях реки имеют естественную и антропогенную природу. Острота этих естественных проблем после строительства ряда водохранилищ в бассейне реки, и в особенности двух стратегически важных - Шардаринского (1965 г.) в Казахстане и Токтогульского (1973 г.) в Кыргызстане - резко снизилась. Стабилизация проблем наводнений при весеннем половодье и маловодье в летний период связана с тем, что регулирование естественного стока реки и режима попусков из водохранилищ организовывалось специально для снятия проблем наводнения и маловодья. Причем оно было возможно в условиях, когда Казахстан, Кыргызстан и Узбекистан находились в составе одной страны, а сток реки управлялся из одного центра. В настоящее время проблемы наводнения и маловодья опять появилась и связаны они только с хозяйственной деятельностью человека, хотя эта деятельность должна быть, в первую очередь, направлена на снижение опасности для всего населения бассейна реки. Наводнения на реках в их естественном состоянии, как известно, связаны с половодьями, паводками и стеснением живого сечения в зимний период при возникновении заторов и зажоров. Они часто происходят в нижнем течении и в дельтах рек, так как в период пиков половодья и затора горизонты воды в реке оказываются выше окружающей местности. На реке Сырдарья при естественном режиме наводнения бывали всегда, но наводнения, происходящие в зимний период в связи со стеснением живого сечения, были частыми и наиболее опасными, так как зимнее повышение уровня воды в реке были выше, чем в условиях открытой свободной 1
2 поверхности реки. Наводнению способствовала и особенность высотного положения реки Сырдарья, которая характеризуется тем, что, практически, начиная с Томенарыка, пойма реки сливается с поверхностью прилегающей равнины, и паводочные разливы могут охватить полосу шириной 20 км и более [1]. В таких условиях в прошлые времена имели место частые заторы и резкие подъемы уровней по мере продвижения ледохода вниз по течению, характер протекания которых имел следующие особенности: - на всех постах кроме Шардары высшие уровни наблюдаются в зимний период; - наиболее часто высшие уровни наблюдались также при вскрытии реки, т.е. ледоходе; -самые высокие уровни на постах Томенарык, Караозек и Кызылорда в отдельные годы наблюдались осенью, то есть при заморозках, но они были редкими; - высокие уровни на Жосалы и Казалинске были при вскрытии реки при прохождении ледохода. К этому периоду приурочивается и наиболее частые высокие уровни; - между высшими уровнями зимы и лета отсутствует какая-нибудь коррелятивная связь. - в ноябре-декабре высшие уровни наблюдаются, начиная от Кызылорды в период замерзания и после установления ледостава, т.е. это зажорное повышение уровня; - в январе высшие уровни наблюдаются в период ледостава, т.е. это тоже зажорное повышение уровня; - в феврале наблюдается тоже высокий уровень в этот период; - в марте в период вскрытия частота высоких уровней возрастает от начала зимы к концу (50-72)% и от верхнего течения к нижнему. Это объясняется не увеличением заторности, зажорности или увеличением стеснения русла за счет ледостава, а тем, что от осени к весне происходит увеличение расхода в нижней части реки за счет слива воды, ранее задержанной в пойме реки; - отсутствует зависимость между наибольшим уровнем и временем его наступления; - на посту Томенарык самый высший зимний уровень превышал летний на 6-8 см, а на посту Кызылорда на 116 см, в Казалинске 71 см; - зависимость высших зимних уровней на нижних постах (Кызылорде, Жосалах, Казалинске) от расхода воды в Кокбулаке (Шардаре) очень слабая, т.е. надежно регулировать высшие зимние уровни воды в нижних по течению постах путем попусков из Шардаринского водохранилища невозможно. К примеру при попуске 600 м3/с из Шардары на посту Кызылорда может быть уровень и 280 см и 430 см над нулем графика; 2
3 - в естественных условиях на постах высокий уровень в текущем месяце в большинстве указывает на то, что в следующем месяце будут тоже высокие уровни при сохранении в последующем месяце ледовых явлений. Замерзание воды в реке с движением фронта ледостава вверх по течению осенью вызывает подъем уровня воды на участках установившегося ледостава с падением расхода ниже этого участка, которое, как правило, сопровождается падением уровня воды. Превращение воды в лед несколько усугубляет это уменьшение расхода и падение уровня. Вскрытие воды в реке весной с движением фронта ледостава вниз по течению сопровождается обратным сливом задержанной воды в реку, что увеличивает расход воды ниже по течению с соответствующим увеличением уровня. В период ледостава удовлетворительное изменение в среднедекадных расходах воды наблюдается лишь при малых расстояниях между постами, которое характеризует закономерное изменение гидрологических процессов по длине реки. С увеличением расстояния между постами эта связь делается все более слабой; -скорость пробега воды при ледяном покрове на всей длине реки осредненно принята равной 75 км/сутки, хотя вычисление этой величины по среднемесячным расходам в многолетнем разрезе в зимний ледоставный период составляло км/сутки. Было установлено, что в период ледостава на участке Караозек Кызылорда наблюдается как значительные потери, так и приточность, что снижает возможность прогноза величины расхода на одном посту, зная его на другом посту, хотя и расстояние между постами равно всего 33 км. На участке до Караозека, при наступлении ледостава в ноябре и декабре, расходы воды уменьшались почти в два раза, а в последующих месяцах, в январе и феврале, восстанавливались до исходного уровня. На участке от Караозека до Казалинска всегда наблюдаются потери воды, как при ледоставе, так и при его отсутствии. Зимой, как правило, до Казалинска доходило 55-60% той воды, которая проходила через створ Караозек; - в период ледостава, как в случае с расходами, связь между уровнями на постах снижается с увеличением расстояния между ними. По данным исследования [2] за 12 лет ( гг.) на длине реки от Шардары до устья зафиксировано 211 опасных явлений, из которых 86 были наводнения, сопровождавшиеся ущербом хозяйственным объектам. Из 86 наводнений 62 были зимними (заторо-зажорные), а всего же было 146 заторов, т.е. 42,5% заторов сопровождается наводнением с ущербом хозяйственным объектам. За это же время было 65 летние опасные повышения уровня, из которых 24 сопровождались наводнением с ущербом, что составляет 37%. Зимние опасные явление в 2,25 раза чаще, чем летние. В среднем за 12 лет было 5 заторных и 2 летних наводнения с ущербом. За 12 лет 60% всех наводнений с ущербом были 3
4 на трех 100 км участках [( ) км; ( ) км ( ) км] от устья реки. Это районы Казалинска, Кызылорда Теренозек и Жанакорган Шиели. Все зимние наводнения в низовье реки отмечались при расходах в Шардаре более 600 м 3 /с. А опасность наводнения, как правило, резко снижается при расходе воды в Шардаре менее 475 м 3 /с в зимний период. Наводнения в современном режиме реки характерны только зимой и имеют те же причины, что и при естественном режиме, но при этом решающую роль играет антропогенное воздействие. Проблема наводнений в последние годы обострилась целым рядом объективных и субъективных обстоятельств [3]. Во-первых, причиной наводнений современного периода в низовье р. Сырдарьи является уменьшение живого сечения русла и потеря пропускной способности русла на многих участках реки в результате заиления русла в периоды, когда расходы воды в реке были малыми. Наиболее существенное уменьшение живого сечения русла произошло в период затяжного маловодья гг., когда ниже Кызылординского гидроузла попуски были минимальными, а ниже Казалинского гидроузла - близки к нулю. К потере пропускной способности русла способствовало и стеснение поймы реки в связи с ее обустройством под дачные участки и обвалованием. А когда произошло увеличение зимнего расхода в связи с переходом Токтогульского гидроузла на энергетический режим, такая перестройка речной долины в низовье не справлялась пропуском ниже Шардары расходов м 3 /с и приводило к ежегодному наводнению. Весной 2008 года очередным наводнением в Южно-Казахстанской области было разрушено более 3 тысяч домов и социальных объектов, что повлекло за собой затраты государства на сумму в 130 миллионов долларов. Это наконец заставило Казахстан заняться проектом контррегулятора. Строительство водохранилища было начато в том же 2008 году. Основной объем работ был завершен в 2010 году. Контррегулятор построен на территории сельских округов Акдала и Задарья Арысского района Южно-Казахстанской области, в 160 километрах ниже Шардаринского водохранилища по реке Сырдарья, южнее поселка Коксарай. Проектный объем контррегулятора 3 миллиарда кубометров, площадь акватории - 46, 745 тысяч га, расход русловой бетонной плотины 1800 куб/сек, пропускная способность подводящего канала длиной 16 км 500 куб/сек. Плотина водохранилища имеет длину 44,7 км, среднюю высоту 7,7 м, отводящий канал длиной 10,2 км с пропускной способностью 500 куб/сек. В начале 2011 года контррегулятор принял первые 2 миллиарда кубов воды и избавил юг Казахстана от нежелательных паводков. Собранные в опасный период излишки воды весной и летом будут равномерно спускаться вниз по руслу Сырдарьи. Благодаря этому не будут пересыхать озера в низовьях, что позитивно скажется на разведении рыбы. Получат регулярный полив поля рисоводов. Кроме того, такая нужная ему влага придет наконец в пересыхающий Арал. [3]. 4
5 С 2010 по 2013 годы в чаше Коксарайского контррегулятора аккумулировано более 9 млрд. м3 воды реки Сырдарья, в том числе в 2010 году 912,8 млн.м 3, в 2011 году 2300 млн.м 3, в 2012 году 3138 млн.м 3, в 2013 году 3015 млн.м 3, запасы накопленной воды ежегодно используются для нужд сельскохозяйственных производителей в Южно-Казахстанской и Кызылординской областей. Наблюдения на реке Сырдарья за гидрологическим режимом, наводнениями, русловыми процессами, особенностями зимнего режима, образованием ледостава, прохождением шуго- и ледохода, характером зажоров и заторов выявили ряд водохозяйственных проблем, переросших в экологические при полном использовании стока отраслями экономики, которые заключаются в антропогенном изменении внутригодового распределения стока, т.е. увеличение зимнего и уменьшение летнего стока, которое ухудшает водообеспеченность орошаемых земель. Таким образом, данная проблема сегодня является, препятствием не только для экологического возрождения бассейна реки, но и для устойчивого развития всего агропромышленного комплекса региона. Шонбаева Г.А. Список использованных источников: 1. Отчеты о деятельности БВУ. Кызылорда: Арало-Сырдарьинское бассейновое водохозяйственное управление г.г. 2. Проект регулирования реки Сырдарьи и Северного Аральского моря. Климат и гидрология зоны проекта: промежуточный отчет.- Алматы: Казгипроводхоз, Т.2.- Апрель. 3. Бурлибаев М.Ж., Достай Ж.Д., Турсунов А.А. Арало-Сырдарьинский бассейн (гидроэкологические проблемы, вопросы вододеления).-алматы, с. 5
АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕКИ СЫРДАРЬИ.АНТРОПОГЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕКИ СЫРДАРЬИ. С 1992 года гидрологический режим реки Сырдарья существенно изменился. При этом истинное происхождение этого изменения не естественное, а