Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Закономерности формирования гидрохимического режима и качества воды искусственных водных объектов Северного и Центрального Казахстана

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Закономерности формирования гидрохимического режима и качества воды искусственных водных объектов Северного и Центрального Казахстана"

РГВ од

На правах рукописи

2 9 ДЕК 1Д97

А М И Р Г А Л И Е В НАРИМАН АМИРГАЛИЕВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА И КАЧЕСТВА ВОДЫ ИСКУССТВЕННЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ СЕВЕРНОГО И ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА

Специальность 11.00.07 - Гидрология суши, водные ресурсы

и гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени доктора географических наук

Алматы, 1997

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства Национального академического центра аграрных исследований Министерства науки -Академии наук Республики Казахстан

Официальные оппоненты:

- академик АН РК, заслуженный деятель науки РК, доктор геолого-минералогических наук, профессор

- доктор географических наук

- доктор географических наук

Ж.С.СЫДЫКОВ

И.С.СОСЕДОВ

Э.И.ЧЕМБАРИСОВ

Ведущая организация: Казахский научно-исследовательский институт

водного хозяйства Национального академического центра аграрные исследований Министерства науки - Академии наук Республики Казахстан ( КазНИИВХ).

Защита состоится " 26" декабря 1997 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 53.15.01 по заиипэд диссертаций на соискание ученой степени доктора географических наут при Институте географии Министерства науки - Академии наук Респу блики Казахстан.

Адрес: 480100, г.Алматы, ул.Ч.Уалиханова, 94, ауд.83.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института reo графин Министерства науки - Академии наук Республики Казахстан.

Автореферат разослан "20 л ноября 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.б.н.

Т.А.Басова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Велики и разнообразны природные богатства Казахстана, однако по водообеспеченности своей территории он занимает одно из последних мест среди стран СНГ и на земном шаре. Ограниченность водных ресурсов и крайне неравномерное их распределение вызывают острый дефицит в воде на большой, аридной част территории республики.

Для решения проблемы водообеспсчения в республике построен ряд водохранилищ и каналов. Наиболее уникальными среди них являются канал Иртыш-Кара-ганда и каскады водохранилищ на реках Тобол и Ишим. Значение этих искусственных водных объектов в развитии экономики центральных и северных областей Казахстана трудно переоценить, Благодаря им ведется разработка богатейших месторождений цветных мешшов, угля, асбеста и железных руд п Центральной Казахстане, создан крупнейший Экибастузский топливно-энергетический комплекс, обеспечиваются питьевой и технической водой тякие индустриальные центры как Караганда, Темчртау, Экибастуз, Акмода, Костанай, Рудный, Лнса-копск, Жетыгара и др. Создаются разветвленные сети каналов и групповых водопроводов для обеспечения водой многочисленных промышленных и сельскохозяйственных объектов и населения Акмолинской, Кокше-гаускон и Северо-Казахстанскон областей. На базе 'канала Иртыш-Караганда продолжается строительство разветвленной системы каналов и водоводов для подачи воды в Жезказганскнй, Шетский, Каражальский, Жаиремский и др. районы горно-рудной промышленности, построен самотечный капал Нура-Ишим с проектным расходом 12,4 м3/с, ведутся строительные работы комплекса гидросооружений по переброске воды из канала в верховье р.Ишим в объеме около 75 млн.м3 в год. Серьезная водохозяйственная проблема, возникшая в регионе новой столицы республики, будет решаться главным образом за счет водных ресурсов канала Иртыш-Караганда. В условиях аридной территории и продолжающегося антропогенного загрязнения водоемов особую важность приобретает качество подаваемой потребителям воды.

Э ги обстоятельства выдвигают в ранг важнейших проблему системного исследования процессов формирования гидрохимического режима и качества вод указанных водных объектов для оценки пригодности и оптимизации их комплексного использования в народном хозяйстве.

Теоретические и научно-прикладные аспекты решения этой важной народнохозяйственной и экологической проблемы и являются предметом настоящей работы, что определяет ее актуальность.

Цель и задачи работы. Цель - выявить закономерности формирования гидрохимического режима и качества вояы при ее меж-бассснновой транспортировке и аккумулировании в условиях Централь-

ного и Северного Казахстана. Эта цель определила решение следующих з а д а ч:

- установить приоритетные факторы формирования гидрохимического режима и качества воды в процессе ее транспортировки по каналу и аккумулирования в водохранилищах в условиях аридной зоны;

- изучить'территориально-временную динамику основных компонентов химического состава и качества воды канала Иртыш-Караганла и водохранилищ на реках Ишим и Тобол в периоды их первоначальною наполнения н нормальной эксплуатации;

- выяснить характер изменения гидрохимического режима и качества воды рек Ишим и Тобол в связи с зарегулированием стока;

- количественно оценить баланс биогенных, органических и литеральных веществ. Выбор методики прогноза минерализации воды в водохранилищах;

- изучить процессы деструкции органического вещества и оценить самоочищающую способ!юсть воды при ее транспортировке по каналу;

- установить влияние процессов ледообразования на химический состав и качество воды канала и водохранилищ;

* - бценить пригодность вод для различных отраслей народного хозяйства по качеству и степени антропогенной загрязненности.

Предметом защиты является:

- система приоритетных факторов формирования гидрохимического режима н качества воды при ее транспортировке в условиях Северного н Центрального Казахстана;

- региональные закономерности внутриводоемиого круговорота биогенных, органических веществ и процессов самоочищения воды при ее транспортировке;

- закономерности изменения химического состава и качества речного стока при его зарегулировании в северной части Казахстана;

- комплексная оценка качества воды и некоторые пуш оптимизации управления н контроля за ним.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые осуществлено системное исследование гидрохимического режима и качества воды искусственных водных объектов (водохранилищ и каналов) функционирующих в аридной зоне Казахстана;

2. Разработана схематическая модель процессов формирования и трансформации химического состава н качества воды при ее транспортировке по каналу ;

3. Выявлены особенности изменения химического состава речного стока при его зарегулировании в аридной зоне;

4. Составлен солевой баланс и обоснована методика прогноза минерализации воды для изученных типов водохранилищ:

5. Впервые для водоемов Казахстана:

- изучена самоочищающая способность воды ( при ее транспортировке),

- составлен развернутый баланс биогенных и органических веществ с учетом их внутриводоемного круговорота,

- раскрыто влияние процессов ледообразования на химический состав и качество воды искусственных водных объектов,

- определены эмпирические эквиваленты натрия и калия, изучена их миграционная активность в водах различных генетических категорий, выведены уравнения для расчета минерализации воды,

- изучено влияние каскадного расположения водохранилищ на химический состав воды,

- дана комплексная оценка качество воды для нужд различных отраслей народного хозяйства.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты являются необходимой основой для прогноза химического состава и качества воды в существующих и проектируемых в аридной зоне каналов и водохранилищ, при разработке схем и проектов комплексного использования и охраны водных и биологических ресурсов водоемов, во,-доохранных и природоохранных мероприя тии.

♦

Реализация результатов работ ы. Результата исследования использованы при разработке

- проектов: "Внешний комплекс сооружений для подачи воды в Джезказганский, Атасуйский, Четский промрайоны из канала Иртыш-Караганда" (ВНИИ ВОДГЕО, 1974), "Водохозяйственный баланс канала Ирташ-Карагапда при современной пропускной его способности" (Казгипроподхоз, 1993), "Корректировка водохозяйственного баланса канала Иртыш-Караганда" (Казгнпроводхоз, 1989), "Схема комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна реки Тобол" (ПО "Совинтсрвод" Москва, 1990), "Схема комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна реки Ишим" (ПО "Совинтервод" Москва, 1990), "ТЭО переброски части стока северных и сибирских рек", "Разработать генеральную схему комплексного использования и охраны водных ресурсов на период до 2000 года" ("Союзгнпроводхоз" 1981-1983);

- в комплексных целевых научно-технических программах: "Разработка норм водопогрсбления и водоотведения н требования к качеству воды с учетом совершенных технологических процессов по основным отраслям народного хозяйства" (Задание ГКИТ 001.325. разд.328а), "Разработал, протоз изменений экологических условии водных систем рек, пресноводных водоемов, озер и водохранилищ в связи с изменением их режима и качества вод при территориальном перераспределении водных ресурсов" (ГКНТ 0.85.06.03.09.НЗ), "Разработать научные основы го-учеиня качесгва подпой среды и охраны внутренних водоемов и окраинных морей от загрязнения (Пост.Минрыбхоз СССР №40 от 19.12.83 г), "Разработать прогноз качества воды в главном канале сибир-

скон переброски {"Союзгапроводхоз", 1983), "Разработать и испытать новые методы биологической мелиорации водохранилищ, ирригационных систем и водоемов -охладителей ТЭС и АЭС путем вселения в них растительноядных и других рыб (ГКНТ 0.85.01.10.03), "Разработать научное обоснование использования магистрального канала переброски вод сибирских рек в рыбохозяйственных целях" (ГКНТ 0.85.06.03.13.Н.4а), "Дать оценку влияния перераспределения водных ресурсов на гидрохимический режим и качества поверхностных вод" (ГКНТ 0.85.06.01.03.Н.2 ве-дущ. орг. Гидрохимический институт ГУГМС СССР), "Разработка водоохранных мероприятий для водных объектов системы переброски части стока сибирских рек в Среднюю Азию и Казахстан" (ВНИИВО 1984), "Разработать целевую программу охраны поверхностных вод для страны в целом на ХП пятилетку, прогноз качества вод для 26 речных бассейнов, крупных озер и внутренних морей до 2010 года" (ГКНТ 0.85.01.04.01 .ДЗ) и Др.

Результаты исследования также широко используются водохозяйственными и рыбохозяйственнымн организациями республики при разработке отраслевых мероприятий по рациональному использованию и Охране йодных и биологических ресурсов водоемов. Большинство внедрений подтверждено соответствующими актами.

Апробация работы. Материалы исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзном гидрохимическом совещании (Новочеркасск, 1968, 1975; Ростов-на-Дону, 1978,1984), Всесоюзном совещании по гидробиологии каналов и биологическим помехам в их эксплуатации (Киев, 1972); ¡-Всесоюзном симпозиуме по антропогенному жгроф'ироаанию водоемов (Борок, 1974), Ш-съезде Всесоюзного гидробиологического общества (Рига,1976), Всесоюзном лимнологическом совещании (Лиственничное на Байкале, 1973, 1977, 1981, 1985), II-Международном симпозиуме по геохимии природных вод (Ростов-на-Дону, 1982), региональных научных конференциях по биологическим основам рыбного хозяйства водоемов Средней Азии и Казахстана (Фрунзе, Алматы, Ташкент, Ашхабад, Фрунзе 1968-1981), ^Всесоюзной конференции но проблемам ихтиологии, рыбохозяйственного использования водоемов питьевого и рекреационного назначения (Москва, 1987), ¡-Всесоюзной конференции по рыбохозяйственной токсикологии (Рига, 1988) на координационных совещаниях по проблемам переброски речного стока, рационального использования и охраны водных ресурсов (Москва, Ростов-на-Дону, Азов, Борок, 1972-1984 ), на ежегодных орнл -ных сессиях Ученого Совета КазНИИРХ в 1969-1993 гг.

Публикации. Результаты исследований по теме опубликован!,I в 50 работах общим объемом 42 печатного листа, включая монофафию (15 п.л, Л.Гидрометеотдат), книгу (8,4 п.л. Алматы, "Казахстан") и брошюру.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, десяти глав, объединенных п три части, заключения и приложении. Общий объем диссертации - 321 страница, в т.ч. 253 страниц текста, 58 таблиц, 45 графических иллюстраций. Список литературы включает 380 наименований , в т.ч. 30 работ зарубежных авторов.

Исследования проводились в тесном контакте с научной школой Гидрохимического института РосУГМС, при содействии ведущих ученых М.И.Тарасова, Л.М.Никонорова, А.А.Зенина, Л.В.Бражниковой, которым автор выражает искреннюю признательность. Автор также благодарен д.т.н., проф.А.А.Турсунову за ценные советы при написании работы и сотрудникам лаборатории гидрохимии КазНИИРХ Т.ЯЛоларевой и С.Г.Накупбекову, оказавшим помощь в сборе и обработке материала.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Часть первая. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ рассмотрены региональные природные условия (орография и геологическое строение, климат, почвы, растительность; гидрогеология) определяющие формирование химического состава вод. Изученные водные объекты находятся в пределах степной зоны, состоящей из трех подзон - умеренно увлажняемых, умеренно засушливых и сухих степей.

Общей характерной особенностью природных условий данной территории является малое количество атмосферных осадков (от 150 до 400 мм в год), интенсивное испарение влаги в летний период, жаркое засушливое лето, холодная малоснежная зима, определяющие резкую континсн-тальность климата. Питание поверхностных водоемов происходит в основном за счет зимних осадков в период весеннего снеготаяния. Химический состав воды водоемов и водотоков формируется в условиях недостаточного увлажнения водосборов, существенной засоленности почвен-но-груитовой толщи легкорастворимыми соединениями.

Наряду с этими общими особенностями обширной по площади аридной зоны в отдельных изученных нами речных бассейнах, довольно четко проявляется разнообразие элементов физико-географических условий (атмосферных осадков, испарения, засоления почв, динамики и мине--рзлизации различных категорий вод подземных горизонтов и т.д.). Влияние последних факторов, например, более существенно на участках трассы канала Иргыш-Караганда, где развита естественная гидрографическая сеть степных рек и временных водотоков, гидродинамически связанных с высокомннерализопанными грунтовыми и подрусловыми водами. Эти и некоторые другие локальные неоднородности природных факторов в сочетании с особенностями водного, биологического и эксплуатационного режима искусственных водных объектов, определяют неоднородность хи-

ынческого состава и качество транспортируемого и зарегулированного стока.

*

ВО ВТОРОЙ ГЛАВУ: приведены сведения о исходном материале и методике исследований. В основу диссертационной работы положены результаты гидрохимических исследований, проводившихся на канале Иртыш-Караганда в 1969-1987 гг, на водохранилищах северных областей Казахстана - в 1968-1984 гг. По отдельным вопросам дополнительные сведения собирались и в последующие годы. Исследования канала и водохранилищ охватывали все характерные этапы становления, то есть периоды первоначального наполнения и нормальной эксплуатации систем.

Экспедиционные исследования (всего более 70 выездов) проводн-"лись с учетом сезонности и в различные фазы гидрологического режима водных объектов для более полной регистрации внутригодойых изменений химического состава вод. Пробы воды и донных отложений отбирались на 127 постоянных станциях. Были организованы также стационарные пункты наблюдения - три на водохранилищах и три - на канале. Натурные наблюдения на водоемах сочетались с длительными (более 400 суток) лабораторными исследованиями процессов деструкции растительности в водной среде н самоочищающей способности воды. Для характеристики ряда гидрологических.!! др. показателен использованы материалы предприятий по эксплуатации этих водных объектов, Казгидромета н проектных проработок.

Исследование проводилось по широкому кругу компонентов, всесторонне характеризующих гидрохимический режим и качество воды канала и водохранилищ. Существенное расширение масштабов гидрохимических исследований калача Иртыш-Караганда вызван тем, что этот канал был принят аналоговой моделью северной части трассы намечавшегося в восьмидесятые годы к строительству канала Иртыш-Средняя Азия. Результаты исследования этого действующего модельного объекта предполагалось использовать для прогноза качества воды в будущем канале и разработки водоохранных мероприятий. Эти исследования проводились автором в тесном контакте по научно-методическим вопросам с такими центральными научными и научно-проектными учреждениями как Гидрохимический институт (г.Ростов-на-Дону), П/О "Согозвод-проект", Институт водных проблем АН СССР, ВНИИ ВодГЕО (г.Москва), Институт охраны вод (г.Харьков).

Химический анализ воды проводился по общепринятой методике: О.А.Алекин (1954, 1973), "Унифицированные методы анализа вод" под редакцией Ю.ЮЛурье (1971) и "Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши" под редакцией А.Д.Семеиова (1977). Лабораторные эксперименты по изучению процессов деструкции органического вещества водных н наземных растений и самоочищения воды выполнялись, используя методы А.И.Денисовой и др. (1969, 1979), С.И.Кузнецова и др. (1963), Б.И.Ромаценко (1972). Для характеристики вол использовалась классификация О.А.Алекнна (1970), А.И.Псрельмана И751 а и

отдельных случаях формула М.Г.Курлова (1948). Математическая обработка материала произведена на ЭВМ "Урал-11" и "БЭСМ-4м".

Часть вторая. КАНАЛ ИРТЫШ-КАРАГАНДА

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАБЕ приводится общая характеристика канала, его гидрологического и гидробиологического режима. Первый участок канала до г.3кибастуза закопчен в 1968 г. В постоянную эксплуатацию он сдан в 1974 г. Головной водозабор его расположен на левобережной протоке Иртыша-Белой у г.Аксу Павлодарской области. Общая протяженность канала (до г.Караганды) 458 км, пропускная способность 2000 шш.м5 в год. Расход воды в районе головного водозабора составляет по проекту зимой 55 м3/с, летом 75 мА'с. Статистическая высота подъема воды на водоразделе рек Шидерты и Нуры 416 м. Подъем воды от р.Иртыша до водораздела осуществляется 22 насос;—и станциями. По протяженности трассы среди каналов СНГ он уступает лишь Каракумскому каналу (1400 км), а по высоте подъема воды занимает второе .место в Мире поле Колорадского акведука (485 м)» США.

С литературных источниках каналами называются искусственные водотоки с регулируемым режимом, имеющие русло правильной формы, устроенное п открытой выемке или насыпи грунта. Они отличаются от других искусственных водоемов ускоренным стоком, а от реки - искусственным ложем, отсутствием естественной системы формирования стока.

Отличительной особенностью канала Иртыш-Караганда от многих других каналов является то, что часть его трассы, протяженностью около 200 км, проложена в русле степной реки Шидерты с развитой сетью гтрн-токов как Бала-Шидерты, Музды-Булак, Сары-Булак, Карасу и др.; в его сисгему поступают также весенние паводочные воды рек Женгельды и Туздм. Таким образом канал на этом участке имеет собственный водосбор площадью около 9,0 км3. Кроме того на трассеТсанала сооружено 13 водохранилищ общей площадью 237 км2, объемом 1000, млн. м3, П из которых образует каскад на реке Шидерты (рис. 1).

- *«н«дг

« т намяпге ствяшР

Поступающие в систему канала воды указанных рек имеют существенную роль в формировании гидрохимического режима и качества транспортируемой воды. Объем суммарного их стока только в периоды половодья 1971-1995 гг, по данным Предприятия по эксплуатации канала, составил 2,6 км} или 15% общего забора воды в канал из р.Иртыш. Выявлена большая изменчивость минерализации н химического состава речных вод во времени - от 0,15-0,30 г/л в период половодья до 4-9,5 г/л - в межень. Индекс состава воды, по О.А.Алехину, меняется от Сцс" до С1шм*.

. К концу кратковременного половодья (7-10 дней) минерализация воды в некоторых притоках р.Шидергы может увеличиваться в 4-60 раз. Выявлена активная гидродинамическая связь речных вод с высокоминерализованными грунтовыми водами. Высокая засоленность последних, а также почво-грунтов и связанных с ними русловых и подрусловых вод, определяют увеличение минерализации канальной воды в пределах бассейна р.Швдерты.

Объем подаваемой по каналу воды еще не достиг проектного. Максимальные годовые заборы воды из р.Иртыша составляли 900 млн.м3. За 1967-1995 гг в канал подано 17,9 км3 иртышской воды, а объем водопо-фебленйя из него на территории Павлодарской, Карагандинской и Акмолинской областей за указанные годы составил 14,7 км3. По ориентировочным расчетам, потеря воды ija фильтрацию по трассе канала составляет 30-78 млн.м3, а на испарение - 130-200 млн.м3, что соответствует 5-11 и 20-28% от забора воды из р.Иртыш.

В работе подробно рассмотрена территориально-временная динамика взвешенных веществ, прозрачности, температуры и pH воды канала.

" Он относится к типу каналов, берущих начало из реки с высокой мутностью воды. В этом отношении он аналогичен многим каналам Средней Азни (Каракумский, Бол. Ферганский и др.) и Северного Кавказа (Самур-Дивичниский, Невинномысский и др.). В воде головной части канала содержание взвешенных веществ достигает 160-175 мг/л, а прозрачность ее была в интервале 4-45 см. Здесь режим этих и др. гидрофизических показателей определяет главным образом вода водоисточника -р.Иртыш. Далее по трассе канала происходит осаждение взвешенных веществ в водохранилищах с зарослями водной растительности, в результате прозрачность воды возрастает до 250-400 см. Наряду с этим на режим этих характеристик существенное влияние оказывают эрозия рыхлых пес-чано-глинистых отложений, абразия берегов канала и водохранилищ при интенсивной перекачке воды и вет-рол; се перемешивании. Эти процессы вызывают повышение концентрации взвешенных веществ до 45-75 мг/л, иногда до 100 мг/л. Повышенная мутность воды в районе г.Экпбастуза и некоторых Других населенных пунктов заметно снижает качество воды и затрудняет ее очистку на станциях водоподгоговки.

Аридные условия и наличие каскада водохранилищ создают по трассе канала специфический гидробиологический режим, роль которого

в трансформации .химического состава и качества воды достаточно велика. В работе рассмотрены характер зарастания канала, видовое разнообразие, распространение и запасы фитомассы водной флоры. В первые годы наблюдалось "цветение" воды, обусловленное развитием синезелены* и нитчатых водорослей, в последующий период более интенсивное разните получила высшая водная растительность. Зарастание канала прогрессирует, в отдельных водохранилищах растительность занимает до 70% их площади.

1 I Г. ГВ Г РТА Я ГЛ Д ВА посвящена гидрохимии капала Иртыш-Караганда. Среди всех топов водоемов наименее изученными в гидрохимическом отношении остаются каналы. Накопленная по этому вопросу немногочисленная информация представлена в изданных за последние три десятилетия сборниках: "Каналы СССР" (1968) и "Гидробиология каналов СССР ч биологические помехи в их эксплуатации" (1976). В них приведены сведения лишь по каналам Украины, системе капала им.Москвы и в некоторой мере Средней Азии, где велись гидрохимические исследования. Наибольшее число работ (Драчев, 1960; Ешимбаев, ?'Х>9; Ибрагимов, 1973; Лазарев и др., 1963; Тарасов и др., 1966; Фссенко, Зеннн, 1955; Кнрста, 1987) касается отдельных вопросов химического со-' става воды ряда оросительных каналов Северного Кавказа и Средней Азии. Таким образом, еще недостаточно полны сведения для широкого научного обобщения и решения практических .задач в области гидрохимии каналов.

Легальное исследование гидрохимического режима и качества воды капала Иртыш-Караганда выполнено лабораторией гидрохимии Каз-НПИРХ под руководством и непосредственном участии автора. Гидробиология и некоторые вопросы санитарной охраны данного канала изучались Институтом гидробиологии АН Украины, Карагандинским мединститутом, а также Всесоюзным НИН пиротехники и мелиорации, Гид-ро.маш, ¡шстнтуга'П! Почвоведения МП -АН РК, Энергетики Минэнерго республики и др.

Минерализация и ионный состав воды. При исследовании каналов, особенно питьевого назначения, представляет интерес изменение минера-лшации воды но их длине. Этот процесс обуславливается различными природными и антропогенными факторами. К их числу можно отнести пыщелачипаине лсгкорастпорнмых солей из откосов и лож, послужившее. причиной увеличения минерализации воды, например, в каналах Нижнс-Донском, Днепр-Кривой Рог, Азовском и Донском магистральном, поступление производственных, шахтных и коллекторио-дрснажных стоков (в Непинномысском, Изабек в Германии, Северно-Крымском каналах), прпюк осолонснных речных под ( в большом Ферганском. Дортмуид-Эмс в Германии и Бургудском по Франции каналах), наличие на трассе засоленных ночпо-грунтов, подземных вод и испарение (в Каракумском канале).

Существенное увеличение минерализации воды по трасс с характерно и для канала Иртыш-Караганда. Наиболее интенсивный ее рост происходит на 285-305 км участках трассы, то есть в пределах водохранилищ 7 и 8. В водохранилищах 9 и 10 отмечается дальнейшее ее повышение, однако интенсивность осолоненмя воды здесь несколько снижается. Максимальную минерализацию, превышающую в 2,5-3,0 раза ее значения в р.Иртыш, вода достигает у г.Караганды.

В результате многолетних натурных исследований природных явлений, интерпретации большой массы собственных н литературных данных о химическом составе почв и вод различных генетических катеюрий (микро-ручейковых, речных, аллювиальных, под рус л оных и др.), сосредоточенных в зоне канала, установлены факторы, под влиянием которых происходит осолонение транспортируемой по каналу воды. К ним в первую очередь относится наличие в зоне его трассы засоленных ночи и фунтовых вод. Существенную роль в этом играет развитая гидрографическая сегь бассейна р.Шидерты, в пределах которого впадающие в канал притоки имеют тесную связь с высокоминерализованными грунтовыми водами. В качестве примера на рис.2 совмещены материалы о засоленности грунтовых вод и почв по трассе канала до его строительства и наши данные о характере изменения минерализации воды в действующем канале.

Наибольшее влияние указанных факторов проявлялось в первые годы функционирования канала, когда минерализации воды > г.Караганды возрастала более, чем в 3 раза по сравнению со средним ее'значением в р.Иртыш (195 мг/л). В последующий период (1979-1987 гг) на всех учалках капала, особенно за 250 км трассы, происходило снижение минерализации. Это обусловлено постепенным рассолением почв залитой территории, опреснением грунтовых вод в зоне канала, а также увеличением его проточиости. Ратрешение грунтовых вод, гидравлически снизанных с канальной водой, показано по материалам гидрогеолог ических наблюдении на трассе канала за 1966-1984 гт.-Согласно этим данным, непрерывный подтем уровня фунтовых вод, Ьроисходипший в зоне канала местами от 0,7 до 3.0 м, стабилизировался к концу указанного периода, минерализация их при мим снизилась от 1,5 до 5,0 раз по сравнению с ее значениями до ввода каната в эксплуатацию. Аналогичный характер изменения фунтовых вод зарегистрирован также в зонах ряда друз их канатов засушливо»! территории К}.тундипскшо(Мосиенко, 1984) и Каракумскою (Кирпа, 1978).

зм

т »«

» ш ««

Рис.2 Изменение мкаерааизации веды

канала (¡), подземных вод (2) и засоле-ноеш иочво|руцтов (3) по трассе

Таким образом, результаты многолетних исследований дают основание предположить, что две выясненные основные тенденции изменения минерализации воды - уменьшение во времени и рост по длине канала, сохранятся и впредь.

В соответствии с генетическими особенностями состава поступающих п канал грунтовых вод и засоления почв рост минерализации воды по трассе канала происходит главным образом за счет увеличения хлоридов и сульфатов щелочных и щелочно-земелышх металлов. Индекс поды переходит от ясно выраженного гидрокарбоиатного кальциевого, характерного для р.Иртыш, к смешанному со значительной долей хлоридов, еульфаюв и ионов щелочных металлов. Выявлена теистическая бли-зос1Ь состава фунтовых и русловых вод в лоне трарсы и самого капала. Это видно при их сравнении:

Подземные воды {район насосных

спиши» !4>! 15 ( IS.07.1958 г) - и С/34 АО, 11 ?/со, 5

' ' N а + К 30««!

Русловые водч р.Шидерты

(6.08.1960!) - V С/275Р,МЯСО,9

" На * К ЗЗМ 1Со6

Лллюииальпыс поды р.Шндергы

(6.05.1960 Г) - м С/26&-0.15»С0>9

.V« + К 22М 1Ся7

Водя капали в нижнем '

бьефе НС 14(15.08.1973 г)- м стъомнео^

'■' К а * К 30А/ц1 2СаН

В период стабилизации режима канала, в соответствии с увеличением водообмена и общим снижением минерализации поды, состав ее в большей части трассы приобретает шдрокарбонатный кальциевый характер.

Таким образом, исследования, последовательно охватившие зтапы наполнения и нормального функционирования канала показали, что степень влияния доминирующих факторов на состав воды меняется в процессе -эксплуатации системы и определяющая роль при этом принадлежит про ] о'шогш канала.

В процессе исследования рассмотрена зависимость между минерализацией и се сосгавом. Получены статистачсскис уравнения связей, позволяющие рассчитать значения минерализации по содержанию отдельных составляющих.

Известно, что для оценки биологической продуктивности, качества природных вод и для поисковых целей большой интерес представляет'изучение содержания щелочных металлов (Ыа+ и К4). Для поверхностных код рассматриваемого региона и республики п целом зги вопросы изучены слабо. Показано, чго концентрация нагрия в воде канала-изменяется от 7,6-16,0 мг/л у головного водозабора до 99-101 мг/л у г.Караганды, а калия соответственно от 0,8-4,1 до 3,5-4,3 мг/л. В осоленных водах приго-ков р.Шидсргы (п межень) содержание натрия достигает 950-980 мг/л, кадия - 6,6-6,7 мг/л. В работе выведены уравнения связей между минерал«-

задней и концентрацией натрия и калия, рассмотрена их миграционная активность, которая характеризуется существенным непостоянством в зависимости от характера гидрогеологических, биологических и др. факторов на отдельных участках канала. Выявлена вполне удовлетворительная сходимость расчетных (по разности сумм анионов и катионов) и фотометрических значений концентрации натрия и калия,

В настоящее время в гидрохимической практике широко испошлу-ются эмпирические эквиваленты натрия и калия (Эмв++к+), предложенные О.А.Алекнным (1953, 1954), равные 25 для пресных вод и 24 для минерализованных. По более поздним исследованиям (Коновалов, Коренева, 1970, 1973; Алмазов, Енакн, 1968 и др.) значения этого показателя находятся в пределах от 23,5 до 28,0. По нашим многолетним определениям на отдельных участках трассы канала величина Эы*++к+ изменялась в пределах 23,1-26,1 при среднем значений 24,0 и 25,0 - для р.Иртыш,

Биогенные, органические вещестиа и растворенные газы. Динамика биогенных и органических веществ особое значение имеет для каналов питьевого значения, так как излишнее их количество ухудшает качество воды, затрудняет рабогу объектов водоподготовкн. Подробные сне л сипя Ьо этиМ вопросам имеются для каналов Украины (Гетьман, 1963; Дунаевская и др., 1964; Серенко, 1978; Топачевскнй и др., 1968; Олейник, 1976 и ДР^-

Нами в воде канала Иртыш-Караганда детально изучен режим широкого круга компонентов: минеральные и органические формы азога и фосфора, перманганатная и бихроматнаи окисляемосгь, органический углерод, цветность и др. Выявлены существенные терри юриаль повременные изменения концентрации минеральных форм азота и фосфора, характеризующиеся значениями 0,0-0,875 мгМ/л и 0,005-0,052 мгР/л. Показано, что динамика н трансформация в канале биогенных соединений происходит под влиянием многих факторов: водного сюка Иртыша, Ши-дерты и ее притоков, интенсивности водообмена, смыва их из затопленного ложа, разложения растительных остатков, потребления водной флорой и др. По мерс становления канала существенно возрастаег роль биологических и биохимических процессов особенно в водохранилищах. При значительной интенсивности потребления биогенов подпой распиедь-ностью не отмечается дефицита этих соединений, чю свидетельствует о высокой оборачиваемости азота и фосфора за счет дест рукции расти ильных остатков.

Выявлены особенности формирования качественного состава органического вещества воды и степень его трансформирования на отдельных этапах функционирования канала. Основу органического комплекса поды представляют вещества планктонного происхождения, о чем евндекль-стауют приводимые показатели:

Зима 5-9 143-495 0,6-0,9

Весна-Лето 4-20 Ы-М 0,5-1.4

Л о о-Осень 4-12 93-511 0.4-1,4

ПО/КО, % 20-33 27-42 17-52

Существенная изменчивость качественного состава органического вещества вызвана сложной совокупностью различных факторов, действующих на отдельных этапах становления водной системы, а именно: поступление терригенных взвешенных веществ с речным стоком, распад затопленной растительности и почв, автохтонные органические вещества планктонного и бактериального происхождения и др.

Для органических и биогенных веществ, в т.ч. для органических форм азота и фосфора, характерен росгнх концентрации по длине канала, обусловленный большей интенсивностью продукционных процессов в конечных водохранилищах, влиянием притоков и переносом по каскаду вод, более обогащенных органическими соединениями.

Подробно изучен газовый режим канала. Выявлено, что влияние водоисточника - р.Прчыш на динамику растворенных газов распространяется лини, на головную транзитную часть каната на расстоянии 130-150 км. Режим их формируется в основном в пределах водохранилищ и определяется главным образом интенсивностью биолродукционных процессов ч температурными условиями.

\1нкрсУ!лсмогп^ водоемов Казахстана

изучены слабо. Сведения о них содержатся и небольшом ряде опубликованных работ (Ибрагимова, Беремжаноп, 1968; Смдыков и др,1989; Мун.Бектуров, 1971; Нигмазулдаспа, Филонец, 1975; Пилмук,1975). Для искусственных водных обьсктов северной част Казахстана зги вопросы оевешены но нашим исследованиям (Амнргалиев, 1981, 1988; Лопарева, Дмнргалнеп, 1974), которые обобщены в данной работе. В процессе исследования п воде и осадках канала определялось около 30 элементов. Данные о динамике некоторых из них приведены ниже (мкг/л).

Си 7л\ Мп N1 Со РЬ Мо Сг

Р.11р|ЫШ 7-57 9-14 10-49 1-6 0,2-0,7 0,2-14 '2-4 1-10

Канал 7-76 6-64 (4-76 0,5-8 О.З-!,7 0,2-Г 5 2-14 1-14

ПДК.м1/л 0,001 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,0004 0,001

Выявлено повышение концентрации целого ряда элементов (Си. £г>, Мп.Бг. Ва, В, РЬ, N4, Мо) в начальные этапы наполнения канала и его водохранилищ п результате выщелачивания их из затопленного ложа, аккумуляции стока временных водотоков и подземных вод а условиях еще слабой проточности в системе. Режим 1руппы элементов (йп, ¥, РЬ и др.) регулируется в основном адсорбционными и седнментациопными процессами в водохранилищах, а также вовлечением их в биогенную миграцию.

Расчет коэффициентов водной миграции (К,) позволил ранжировать микроэлементы по их подвижности в условиях канала (табл.1).

В работе сделан вывод о существенной роли в динамике элементов в дойных осадках таких факторов, как обеспеченность поч» зоны канала некоторыми металлами (Мо, РЬ, Т|), сорбция металлов из воды аэас-

шеннымн веществами и адсорбция элементов глинистыми частицами и гидроокисями при седиментации взвесей, а также биологическое поглощение элементов (Ва, Со, Си, Мп, 2п и др.) водными растениями с последующим накоплением .их в ялах в результате разложения растительных остатков. Значения коэффициента аккумуляции (Кв) элемент» находятся в интервале от 2,2 до 0,7; для Со, Си, 2п, Мп, Ва, Ка > 1, то еегь имеет место накопление их в осадках водохранилищ канала.

Таблица I

Миграционная активность элементов в воде канала

Класс Коэффициент водной миграции К, Элементы

Очень подвижные. Умеренно подвижные Подвижные Слабо подвижные К,>10 1<К,<10 0,1<К,<1,О 0,01<К,<0,1 В Sr, Cu, Мо Zn, Ba,Sn, Pb.Cr, V, Со, Мп, Nb Zr, Ni.Ti, Be,Y

В воде р.Иртыш и канала установлена группа элементов (Cu, Zn, ISÍn, Pb, Cr, Ti), для которой характерен повышенный уровень концешра-цИи, превышающий их ПДК. Аналогичная картина в природных водах Центрального и Северного Казахстана отмечалась и ранее (Посохов, 1953, 1960; Коновалов, 1959; Муи, Бектуров, 1971). По их мнению, такое явление является результатом широкого распространения в peí ионе рудных месторождений. Наряду с этим фактором определенная роль, очевидно, принадлежит антропогенному загрязнению р.Иртыш и др. водотокип. . а также достаточно высокая обеспеченность темно-каштановых почв данной территории целым рядом металлов (Грабаров, 1968).

Ледообразование как фактор формирования химического состава вод. Количественная оценка перераспределения минеральных солей, биогенных и органических веществ между жидкой и твердой фатами важна при гидрохимическом прогнозировании, качественной и санитарно-гигиенической оценке вод. Для водоемов северной части Казахстана этот вопрос представляет особую значимость в связи с тем, что более 5 месяцев они находятся под ледовым покровом, толщина кспорого достигает 1 м и более. По водоемам Казахстана этому важному вопросу посвящено считанное количество работ (Сечной, 1967; Лонарева, Амиргалиев и др., 1975; Амиргалиев, Тарасов, 1984; Романова, Мальковекий и др., 1993).

Нами для канала установлено, что средняя минерализация льда составляет 20,8%, минерализации подледной воды. Обнаружена вертикальная неоднородность и селективность вовлечения в лед главных ионов. Наиболее подвижным мигрантом в ледовую фазу оказались щелочные, металлы - 28,9%, сульфаш - 26,7% и хлориды - 23,1%. Эмпирически!! эквивалент Na* + К* для ледовой фазы оказался в пределах 25.4-26.0. В работе дано уравнение, позволяющее рассчитать минерализацию льда но концентрации нскот орьх ионов.

Сведения о мшраиин биогенных и органических веществ при ледообразовании в литературе единичны. В условиях изученного нами канала в сравнительно меньшем количестве в твердую фазу переходит нитратный азот (17-36% от его содержания в воде), более активнее мшрируют пнт-ритный азот и фосфор (50-69%). Практически ппервые в гидрохимии получены сведения об уровне миграции п ледовую фазу органических форм азота и фосфора. Установлено, что эти соединения более активны ( п среднем 76-80%), чем органический углерод, переходят в ледовую фазу, что служит одним из главных факторов снижения зимой содержания этих веществ и иоде канала. Впервые для ледового покрова пресноводных водоемов получены соотношения между отдельными показателями органических веществ. Оказались характерными для льда флее низкие значения отношения органического углерода к органическому азоту и фосфору, чем для воды.

Трансформация органических и биогенных веществ в канапе и их баланс. Наличие каскада водохранилищ, в которых в условиях аридного климата происходят интенсивные биологические и биохимические процессы, является отличительной особенностью канала Иртыш-Караганда. Указанные процессы тпрают первостепенную роль в круговороте и трансформации миошх гидрохимических компонентов и в формировании качества поды. <

Чрезмерно высокое развитие водной растительности и накопление продуктов их распада, как известно, приводят к глубоким изменениям экосистемы водоемов, развитию процессов эвтрофиропания и ухудшению качества воды. Эвтрофированию в той или иной мере подвержены многие водоемы Мира (Россолнмо, 1977; Gunf, 1973; Land, 1972; Ohle, 1971 и др), водохранилища Днепра, Днестра (Серснхо, 1978; Горбатенький и др„ 1977), ряд каналов Украины (Гетъман, 1963; Оксиюк, 1973; 'Гопачевский, 1968) и других стран (Нирр, 1943). "Цветение", снижение качества воды и затруднения в ее транспортировке имеют место и на канале Иртыш-Караганда. Это определило целесообразность проведения специальных натурных и экспериментальных исследований в целях количественной оценки продуктов распада орг анической массы в канале в виде развернутого баланса биогенных и органических веществ, определения скорости деструкции органических соединений в воде, характеризующей степень самоочишающей способности водоема.

В г идрохимической практике баланс биогенных и органических веществ составляется крайне редко, ввиду сложности количественной опенки круговорота этих соединении при внугриподоемных процессах. Балансы, учитывающие все основные статьи, включая внутриводоемную динамику этих веществ, составлен пока лишь для водохранилищ Днепра (Денисова, 1979), а для каналов подобные балансовые расчеты отсутствуют .

На основе выполненных натурных и экспериментальных исследований нами составлен развернутый баланс биогенных и органических ве-шестч. Установлено, что основу приходной части по органическому угле-

роду составляет приток из р.Иртыш и с собственного водосбора канала (81%): по азоту 49% и по фосфору 70% падает на долю деструкции водной растительности (табл.2). В расходной часш баланса биогенных соединений особенно весомой оказалась роль внутриводоемных процессов - 90% по азоту и 98% - по фосфору.

Таблица 2

Основные элементы баланса органического углерода, азота и фосфора в канале Иртыш-Караганда

Углерод Азот Фосфор

Слагаем ые баланса органический минеральный минеральный

раггво К'КНЫИ

Г % Т % Т %

Приход

Забор воды нз Иртыша 4230 66 212 35 2 4

Сток с водосборной площади канала 950 15 91,8 15 13,8 25

Деструкция высшей водной раститель- 1046 16 245 41 37,0 68

ности

Деструкция фитопланктона 33,0 0,5 47,9 8 0,9 ь.

Прижизненные выделения фитопланк- 8,2 0,1 - - - -

тона

Деструкция перекати-поля ■ 119 2 6,6 1 0.3 I

Итого: 6186 100 603 100 100

Расход

Сток в Самаркандское водохранилище и 6025 94 45,9 8 и 2

забор воды из канала

Фильтрация из канала 195 3 9,8 2 0,1 0,2

Поглощение водной растительностью, 166 3 547 90 52,8 98

минерализация до конечных продуктов,

поступление в донные отложения с дет-

ритом и лр.

Итого: 6356 100 603 100 54,0 1 100

Оценка уровня самоочищения воды является в современных условиях одной из актуальных проблем. Более подробно в :>гом отношении изучены водоемы в бассейнах рек Волги, Дона, Куры, Онежскою озера и др. Для водоемов Казахстана сведения по данному вопросу в лшерагурных источниках не встречаются

Результаты длительных лабораторных экспериментов (более 400 суток) и натурных исследований позволили установить, что в вегетационный период процесс деструкции органического вещества в канале Ирнлш-Ккрапшда протекает достаточно интенсивно и суточная а о скорость по отдельным учшкам трассы тцн.ируст в пределах ог 0,24 до 1,7 мгО./л. ПОЛНЫЙ рмпщшкоокшшощей»;* часш завершается » к'ченне 4-6 су юк «ешм л ?«12 сушк - сачило, что «одно с полученными значениями но ш>-ДИ:ф41|Н;1Ш1ММ Европейской К'ррИЦфии России (Кузнедон, Марго.шна, 1966, 1967).

В работе показана существенная тсррнторналыю-пременнзи неоднородность скорости самоочищения воды по трассе канала в зависимости от качественного состава, степени трансформированное!!! органического вешестпа и разнообразия местных, биотических и абиотических факторов. Наиболее интенсивно процессы самоочищения воды протекают в пределах Шидертинскнх водохранилищ.

Оценка качества воды и степеип антропогенного загрязнения каиа-ла. Выполнена разносторонняя опенка качества транспортируемой воды по широкому кругу компонентов с использованием современных методом расчета. Показано, что качество воды удовлетворяет нормативным требованиям для использования различными отраслями народного хозяйства. Наблюдаемые временами невысокие значения выщелачивающей и уг.текнелотной агрессивности не представляют опасности для бетонных конструкций гидротехнических сооружений.

Отмечено, что интенсивная хозяйственная деятельность как* к зоне капала, так и в бассейне его водоисточника - р.Иртыш, оказывает негативное влияние на качество ноды капала. Антропогенная нагрузка по фассе канала складывается в основном из сельскохозяйственных, хозяй-{.твенно-быговых и липнепмх стоков. В результате поступления загрязнений из р.При,ни и из указанных источников по трассе в канальной воде конпенфация ряда компонентов ( меди, цинка, нефтепродуктов, фенолов, азотистых соединений и др.) временами превышает ПДК. Обнаружены хдорорпшическне пестициды до 0,06-0,10 мкг/л п воде и до 80 икг/кг в донных отложениях канала.

Подача поды нормативного качества по.трассе «торой очереди канат (до г.Жсзказгана) особую актуальность приобретает в связи с проблемой перспективного развития водоснабжения района новой столицы республики - г.Акмолы. Решение этих задач в настоящее время весьма проблематично в связи с высокой загрязненностью экосистемы бассейна р.Нуры отходами Караганда-Темнртауского промышленного района. Наибольшую опасность представляет загрязнение реки ртутью, мышьяком и цианидами. Концентрация ртути, по имеющимся данным, достигает 66,5 мкг/л в воде и 490 мкг/г - в донных осадках. В воде канала Нура-Ишнм, подаваемой в район г.Акмолы, также обнаружено повышенное содержание указанных токсикантов. Разрабатываются различные варианты обходных (р.Нуру) трасс каналов н Комплексная программа по ликвидации последствий загрязнения бассейна р.Нуры. Реализация их имела бьг важное экономическое, социальное н природоохранное значение.

Часть третья. ВОДОХРАНИЛИ ЩА СЕВЕРНЫХ ОБЛАСТЕЙ КАЗАХСТАНА

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ рассмотрена гидрохимическая изученность водохранилищ. По определению А.Б.Апакяна, водохранилищами называются искусственно созданные водоемы с замедленным водообменом,

который регулируется специальными сооружениями в целях накопления и последующего использования запасов вод для удовлетворения хозяйственных и социальных потребностей. Они получают все большее распространение. В странах СНГ функционируют около 1000 водохранилищ емкостью более I млн.м3 каждое, а общая их площадь 116 тыс.км3. На территории нашей республики в 1935 г насчитывалось всего 10 небольших водохранилищ общим объемом около 170 млн.м3 и площадью 76 км2, а в 1985 г эксплуатировалось уже 207 водохранилищ суммарной емкостью 92 км3 воды, общая их площадь около 9 тыс.км2. В 22 водохранилищах, емкостью более 100 млн.м3, накоплено 98% воды от ее суммарного объема во всех водохранилищах республики.

В водохранилищах процессы трансформации веществ имеют иной характер, чем в озерах и реках. В них существенно трансформируется химический состав и качество воды под влиянием комплекса природных и антропогенных факторов. Благодаря проточности системы "река-водохранилшце-река", сформировавшийся в водохранилище состав воды подвергается дальнейшей трансформации, существенно изменяя территориально-временную динамику гидрохимических и качественных показа-|елей вйды в нижнем бьефе.

Гидрохимический режим и особенности его формирования подробно изучены для крупных водохранилищ Волжского и Днепровского каскадов (Зснии, Воронков, Алмазов, Денисова) Урала и Сибири (Петренко, Чайкина), Северного Кавказа (Кри-венцов, Папелко, Тарасов, Дацко и Др)-

Водохранилища Казахстана в гидрохимическом отношении изучены в целом недостаточно. Имеются сведения по Капчагайскому (Морду-хович, '1975, 1978; Амиргалиев, ¡993) Бухгармннскому (Беремжанов и др. 1971; Пильгук, 1975; Романова и др., 1973), Шардаринско.му (Амиргалиев, Лопарсва, 1968, 1974, 1995) и по отдельным водохранилищам р.Тобол (Романова и др., 1974, 1976). Основой настоящего обобщения являются материалы натурных многолетних (1968-1984 гг) гидрохимических исследований автора.

В ШЕСТОЙ ГЛАВЕ рассматривается гидрологический, гидрохимический режим р.Ишнм и дается характеристика сооруженных на ней водохранилищ. Ишим равнинная река снегового питания с резко выраженным весенним половодьем, при котором проносится около 90% годового стока. Впадение в нее ряда притоков (Колутон, Жабай, Тсрсаккан, Иман-Бурлук и др.) определяет существенный рост се водности по течению. Об этом свидетельствует увеличение ее среднем но то лст него расхода с 5,4 м.'/с у' г.Акмолы до 53 м3/с - у г.Петропавловска. Величина минимального стока реки обуславливается всецело наличием грушевого питания. Эти особенности водного режима реки определяют большую территориально-временную изменчивость минерализации воды, что характеризуется следующими ее многолетними значениями (и мг/л):

Минимальная Максимальная Среднегодовая у г.Акмолы 130 1750 750

у г.Пегропавловска 160 2900 790

При минимальных значениях минерализации ионный состав воды гидро-карбонатний натриевый, в среднем течении реки воде более характерен хлоридный натриевый состав.

Вячеславское водохранилище расположено в верховьях р.Ишнм, п (О км выше г.Акмолы (рнс.З), Сергеевское - в среднем течении реки. Основные их параметры приведены п табл.3.

Таблица 3

Морфометрическис показатели водохранилищ при НПГ

Водохранилище Длина Глубина,« 11лощадь,' Объем, Уровень,

км макс. j средн. км2 млп.м3 м af>c.

Нячеславскок 32 22 7 60,9 4 ¡9,4 403,0

Сергеевское 100 30 7 !!5,8 «93,0 138,0

Рис. 3 Скеиатическа* кертв йасоеЯиа р.Ивим

До проектной отметки водохранилища наполнены одновременно в течение 1968 - 1970 гг. Они отличаются между собой по-интенсивности водообмена, значения которой в 1970-1985 гг составили в Вячеславском водохранилище от 0,1 до 0,8 раз в год, в среднем 0,4 раз/год, в Сергеевском от 0,3 до 2,4 раз/год, в среднем 1,6 раз/год. Прозрачность воды водохранилищ колебалась от 15 - 20 см весной до 250 см в период межени. Температура воды в мае повышается до 11 - 15°С, а в июле до 23Г'С. Разность температуры воды по вертикали летом достигает 4,0°С иногда 10°С.

'«• В СЕДЬМОЙ ГЛАВЕ рассмотрен гидрохимический режим водохранилищ Ишима. Мшшгйшш водохра-

ннтищ онредсляегся степенью наполнения их речной водой. Характер изменения минерализации воды иллюстрируется следующими данными (чг/.i):

Иичгаш некое

('qircencKoe

1963-1972 rr 1974-1984 ri 1968-1972 IT 1974-19Я4 rr

237-766 290-520 2S0-990 280-720

380 370 АЬО ¿6S

Рассмотрены особенности территориально-временных изменений минерализации воды в периоды наполнения и нормальной эксплуатации водохранилищ. Показано, что наибольшая амплитуда ее внутригодоиых колебании от 237 до 766 мг/л в Вячеславском и от 280 до 990 мг/л в Сергеевском характерна для начального этапа наполнения. В последующий период сезонные изменения минерализации сглаживаются при некотором увеличении в маловодные годы. Динамика водных масс в водохранилищах обуславливает пространственную неоднородность минерализации воды. В межень значение ее возрастает от плотины к верховьям водоемов (от 298 до 535 мг/л в Вячеславском и от 400 до 760 мг/л - в Сергеевском) в связи с переходом речного стока на грунтовое питание. В половодье, наоборот, поступление массы слабоминерализованиых талых вод опресняет в первую очередь верхнюю часть водохранилищ. Такое явление более характерно для Сергеевского водохранилища, имеющего вытянутую форму, в котором время добегания слабоминерализованных вод половодья от верховья к плотине занимает более продолжительное время.

Ионный состав воды водохранилищ в основном формируется за счет аккумуляции гидрокарбонатной кальциевой воды весеннего половодья. Лишь в верховьях водохранилищ в межень вода приобретает хлоридпый гкдрокарбоназтшн состав смешанной труппы (С1Сц'ча С").

Статистическая обработка многолетнего фактическою материала позволила выяснить характер зависимости минерализации воды ог содержания отдельных компонентов с соответствующими расчетными уравнениями. По результатам фотометрического раздельного определения концентрации натрия и калия детально рассмотрена их динамика в водохранилищах. Значение эмпирического эквивалента р.\«++к+) оказалось равным для Вячеславского водохранилища 25, Сергеевского - 24,8. Выявлена вполне удовлетворительная достоверность полученных значений концентрации щелочных металлов при оценке по общепринятой методике (Коренева,Коновалов, 1969).

Биогенные, органические вещества и растворенные газы. За весь период исследования концентрация биогенных соединений в воде водохранилищ изменялась в пределах: азот аммонийный 0,03-0,69 мг/л, ниг-рнтный - 0,001-0,030 мг/л, нитратный - 0,01-0,56 мг/л, фосфора фосфатного - 0,001-0,010 и общего - 0,008-0,031 мг/л. В работе детально рассмофены территориально-временные колебания концентрации этих веществ. Показано, что в первые годы наполнения водохранилищ уровень содержания их был выше, чем в последующие годы, в результате разложения затопленных растений и почв. Потребление водной растительностью значительно снижает концентрацию биогенных веществ летом. Впутрииодоем-ная регенерация особенно азотистых соединений в нришюшнпы.ч зонах водохранилищ превышает-потребление их водной флорой. Эю более характерно для менее проточного Вячеславского водохранилища.

Роль затопленного пояса существенна и в режиме органических веществ. Вмести с тем установлено, что степень влияния этого фактора н значительной мере зависит ог про точности водохранилищ. В первые I оды

наполнения водоемов, при их слабой проточиости, накоплению органических веществ п подпой массе способствовали два параллельно идущие процессы: разложение затопленных растений, почв и продукция их за счет фотосинтеза в условиях хорошей прогреваем ост воды. В периоды нормальной эксплуатации водоемов концентрация этих показателей существенно снижается и суживаются пределы их сезонных колебаний.

Изучение широкого круга показателен, в т.ч. органического азота и фосфора, а также анализ соотношений между отдельными показателями, позволили выяснить качественный состав органического комплекса. Он представлен глппньш образом веществами планктонного происхождения, создаваемыми в результате внутриводоемных процессов, о чем свидетель-стуют невысокие значения в водах водохранилищ отношения ПО/БО в среднем от 21 до 24%, П О/Сорт,- 0,5-0,6, Oopi/N^opr." 5,0-8,4, Сер, /Рсрг,- 287320.

Водохранилища отличаются достаточно высоким содержанием растворенного в воде кислорода (до 10-13 мг/л). В первые годы их наполнения, в результате усиления процессов окисления органики затопленного ложа и аккумулированных речных вод, концентрация кислорода значительно снижается местами до 4-6 мг/л (30-40% насыщ.). При слабом водообмене или его отсутствии, особенно в летний период, под влиянием про-швоположно направленных процессов - фотосинтез у поверхности и окисление органических веществ - у дна, происходит вертикальная стратификация кислорода. Эго более характерно для Вячеславского водохранилища, где вертикальная разность в насыщении кислорода достигала 3655%. Под влиянием в основном этих же факторов формируется режим свободной двуокиси углерода и рН.

Одним из важных факторов, определяющих динамику и трансформацию биогенных, органических соединений и растворенных газов в начальные периоды функционирования водохранилищ, является влияние затопленного ложа. По нашим исследованиям, в водохранилищах Ишима отчетливое влияние затопленного ложа на гидрохимический режим ощущалось в течение первых 1-1,5 лет их существования. Продолжительность и степень его воздействия на состав воды в существенной мере зависит от проточносги водоема, что соответствует известным данным по другим водохранилищам (Рогожкин, Денисова, Кибальчич, Бочков, Лабутина и др.)

Микроэлементы п воле и донных отложениях водохранилищ Казахстана изучены крайне недостаточно. Имеются сведения лишь по Бух-глрмпнекому водохранилищу (ГТилыук, 1975; Романова, 1973).В водохранилищах Ишима нами изучено около 30 элементов, дана характеристика территориально-временной их динамики на различных стадиях формирования водоемов. Установлено, что основным источником поступления в водохранилища микроэлементов является сток р.Иннш и се притоков. Накопление паводковых речных вод и выщелачивание элементов из затопленного ложа, в первые годы наполнения водохранилищ вызывает сущее ¡пенный рост их концентрации. Общим для большинства элементов

Си гп № Со Ва Бт

12-36 5,3-22 1,8-9,0 не обн. 306-620 258-620

21-45 10-36 1,7-1-,2 не обн. 122-832 261-1806

10-26 6,4025 2,5-8,2 не обн. ¡55-1238 207-1043

16-36 8,4-58 2,7-11,0 не обн. 154-1131 216-1384

8-21 5,3-29 1,7-8,8 0,0-0,8 75-901 804-863

10-34 8,3-26 1,4-5,3 0,0-1.1 74-923 148-1700

является увеличение их концентрации по течению реки. В соответствии с этим в воде Сергеевского водохранилища, содержание большинства элементов выше, по сравнению с Вячеславскнм, расположенным в верхнем течении реки, что видно из приводимых ниже данных(мкг/л):

Река Ишнм, верховье Река Ишим, среди.теч. Река Моелды Река Иман-Бурлук Вячеславское вдхр. Сергеевское вдхр.

Наибольшие изменения концентрации свойственны для Си, Бг, Мп, В. Режим У, N1, Со, больше подверженных биогенной мшрации, имеет плавный характер. Концентрация элементов, мигрирующих главным образом со взвешенными веществами (например Бп), под влиянием седнментаци-онных процессов, вниз по течению снижается. Указанные процессы обуславливают снижение концентрации большинства элементов в воде водохранилищ, по сравнению с речным.

Характерным для большинства элементов (Мп, Си, 7п, Со, РЬ, Бп.У и др.) является постепенный рост их концентрации в дойных отложениях во времени по мере заиления водохранилищ, что обусловлено вовлечением их в биогенную миграцию с последующим накоплением преимущественно в иловых образованиях в виде органо-мннерального комплекса и продуктов седиментации.

Химический состав льда. Минерализация льда изменялась в пределах 72-115 мг/л в Бячеславском водохранилище и 46,9-71,0 мг/д - в Сергеевском при минерализации подледной воды соответственно 421-424 и 549-656 мг/л. Установлено, что в. процессе ледообразования из воды и ледовый покров переходит в среднем в Вячсславском водохранилище 22,0%, а в Сергеевском - 9,7% солен, содержащихся в воде. Из поды водохранилищ с индексом СцСа образуется лед с индексом Бн^0 и БОн^.

Установлено, что концентрация биогенных и органических веществ в ледовой фазе значительно ниже, чем в поде, а адсорбция льдом отдельных соединений Имеет селективный характер. Более активно мигрируют и лед органические вещества (32-82%), аммонийный азот (до 57%) и минеральный фосфор (28-66%). Полученные результаты свидетельствуют о существенном влиянии процессов ледообразования на гидрохимический режим водохранилищ, они аналогичны процессам на канале Иргыш-Караганда.

Солевой баланс и выбор методики прогноза минерализации »одьк Основу приходных статей водного баланса составляет приток по рекам -96% для Вячсславского и 93% - Сергеевского водохранилища. Соответственно 70 и 75% расходной части составляет сброс н нижний бьеф, испарение 15 и 11%,.водозабор и аккумуляция 15 н 14%.

Расчет солепого баланса основан на решении уравнения Би+Бпр-8Р=ЯК расч.(Баранов, Быстров, 1962,1973). За начало (Б«) и конец (Бх) расчетных перио/оп приняты сроки сбора гидрохимических данных по акватории водохранилищ, чтобы была возможность проверить расчетные данные но фактическим наблюдаемым величинам. Периоды, на которые составлялись соленые балансы, следующие: I - Осенне-зимний межень (октябрь 1975 г - март 1976 г). II - Весеннее половодье, время наполнения водохранилищ (апрель-май 1976 г). Ш - Летняя межень (июнь-сентябрь 1976 г). При расчетах приход солей за месяц с основным притоком определялся путем умножения средневзвешенной по стоку суммы ионов на енж воды за этот месяц. Минерализация дождевых вод принято по литературным данным (Досмаидов и др, Мухамеджанов), льда и зимних осадков - по нашим данным, подземных вод - по Посохову. Результаты расчета даны в табл.4. >

Поскольку расчет солевого баланса составлен для девятого года су-ществонания водохранилищ, когда их режим стабилизировался, значения таких неучтенных составляющих как выщелачивание солеи из залитых почвогрунтов, вынос солен с водой, фильтрующейся через тело плотины, очевидно, незначительны.

Таблица 4

Солевые балансы водохранилищ за 1975-1976 год

Компоненты Вячеславское Сергеевское

тыс.т % тыс.т '/о

Приход

Речной приток 80,3 85 202 91

С осадками 0,8 од 1,2 0,6

С рястаявш.льдом 0,3 0,3 0,5 0,4

С 1руию!шмн полами 1.3,4 14 17 8

Итого: 94,8 100 221 100

Расход

Отток солей из вдхр. 76,8 81 188 85

Водозабор 10,8 11 .7,5 3

Аккумуляция 7,2 8 26 12

Итого: 94,8 100 221 100

Точность солевых балансов оценивалась нами по величинам расхождений расчетных и наблюдаемых значений минерализации воды за расчетный период, а также по абсолютным и относительным неувязкам баланса. Значения их за 1975-1976 тт составили для Вячеславского водохранилища 4% (соответственно 364 и 380 иг/л), для Сергеевского - 1% (510-507 мг/л).

В настоящее время гидрологический и гидрохимический режим водохранилищ стабилизировался, они функционируют в проектном режиме, следовательно, отпадает необходимость прогнозирования минерализации воды. Более целесообразным представляется выбор методики прогноза минерализации полы, приемлемой для малых водохранилищ аналогично-

го режима, на примере Вячеславского и Сергеевского. Он сделай на основе расчета минерализации воды водохранилищ за 1976 г, используя метода, разработанные разными авторами ( табл.5). Хорошие результаты для обоих водохранилищ получены по методике А.П.Браславского (1961), а для более проточного Сергеевского приемлемы и методики Н.М.Бочкова-Г.И.Попова (1941, 1948), которые могут быть рекомендованы для водохранилищ подобного типа, создаваемых в аналогичных природно-климатических зонах.

Таблица 5

Результаты расчета ожидаемой минерализации воды Ишимских водохранилищ разными методами (мг/л)

Расчетный период По формуле Бочкова-Попова По формуле А.П.Браглипского

расчетная | наблюден. | опшбка,% расчетная | наблюлен. | ошибка."/»

Ш.1976 1У-У 1976 У1-1Х 1976 Вячеславское -8 319 318 0,3 360 400 10 412 424 3 322 —318-- 380 400 5

Х.1975-Ш.1976 1У-У 1976 У1-1Х 1976 Сергеевское 560 590 5 422 432 2 480 500 4 558 590 5 427 432 1 473 500 5

Проектируемая подача воды из канала Иртыш-Караганда в верховье р.Ишнм в обьеме 75 млн.м3 в год приведет к увеличению проточиости реки и Вячеславского водохранилища. Минерализация канальной поды в районе водозабора колеблется в течение года и интервале 350-550 м! /л, а в воде верховья р.Ишнм, включая район г.Акмолм, она достигает в межень 1000 мг/л и выше. Это даст основание считать, что подача воды из канала приведет и к снижению минерализации поды в р.Ишнм и п Вячсслапском водохранилище.

Оценка качества воды и степени загрязнения водохранилищ. Установлено, что вода водохранилищ по основным показателям качества удовлетворяет требованиям всех отраслей народного хозяйства, дея тельность которых связана с этими водоемами, в том. числе посредством густи сети групповых водопроводов. Зарегулирование паподочиого стока обеспечило значительное улучшение качества речной воды в межпаводочный период.

В р.Ишнм сбрасываются в основном хозяйствснно-бьпоныс, сельскохозяйственные и ливневые стоки. Водохранилища и бассейн реки в целом в отношении антропогенного загрязнения пока находятся в сравнительно благополучном, состоянии. По суммарному объему поаупающих стоков (около 17 м"1н.м:'/год) р.Ишнм занимает одно из последних мест

среди основных рек республики. Уровень пестицидного загрязнения речной сиса-мы имеег тенденцию к снижению. Такое явление, вызванное, очевидно, общим экономическим спадом, зарегистрировано в последние годы и на некоторых других речных бассейнах республики.

В ВОСЬМОЙ ГЛАВЕ приведены сведения о гидрологическом, гидрохимическом режиме бассейна Верхнего Тобола и характеристика сооруженных водохранилищ. Тобол - река снегового питания, весенний сюк составляет около 90% годового его объема. Площадь бассейна у г.Костаная 29,5 ti.ic.km3. Среднсмноголетний сток реки на границе Казахе! ана около 900 млн.м7год. Зарегулирование стока реки каскадом водохранилищ вызвало существенное изменение ее водного стока и стока наносов. Объем весеннею стока у г.Костаная сократился с 90% в 19311963 it до 37% - в 1973-1983 гг. Средние годовые величины стока нанцсов уменьшились соответственно с 170 до 5,8 тыс.т.

Рапнчие почвенных, гидрогеологических и др. природных условий па двух расположенных рядом бассейнах рек Аята и Тобола, обуславли-blici формирование поверхностного стока, существенно отличающегося по .химическому составу. Характерен широкий интервал внутригодового колебания минерализации поды: мелких притоков * от 100-300 мг/л до 4000 мг/л. р.Аят or 190-460 до 11 Ш-MOD мг/л, а р.Тобол от 300 до 1900 мг/л (до зарегулирования).

Оишчителыюй особенностью химического состава воды р.Тобол является преобладание в ней ионов хлора и щелочных металлов при любом значении минерализации. Это редкое явление для речных вод аридных территорий, очевидно, обусловлено накоплением в поверхностных горизонтах водосборной площади хлоридов нагрия под влиянием распространенных здесь засоленных почв и грунтовых вод аналогичного состава с минерализацией до 3-5 г/л. В аятской воде в отличие от тобольской, при любой величине ее минерализации на первом месте гидрокарбона !м. Ей также свойственно повышенное содержание сульфатов, которые при. любой величине минерализации опережают хлоридиые ноны. Вода р.Ляг характеризуется индексами преимущественно C]it;"'N" н CSinN\ а р.Тобол - C!nN\ Значении отношении SOj2/CI' в воде р,Тобол 0,4-0,7, Лита - 1,0, а отношения HCOv/CT соответстиешю 0,5-0,7 и 1,2,

Изменения, прошнеднше в режиме стока воды и наносов при зарегулировании реки и генетическое разнообразие состава речных под играют важную роль п динамике целого ряда гидрохимических и качественных показателей виды в сооруженных водохранилищах н о нижнем бьефе.

Водохранилища Верхнего Тобола введены в эксплуатацию в 19651977 1 г (табл.6 и рис.4). Кэратомарское, Верхнетабольское и Желкуарское водохранилища водоемы многолетнего регулирования, а остальные сс-

зониого.

Таблица 6

Параметры водохранилищ при отметках НПУ

Водохранилища Год ввода в Площадь, Объем, Глубина, м

эксплуатацию км2 млн.м3 средн. максим.

Желкуарское 1965 9,9 34,0 6,8 12

Верхястобол ьское 1977 87,4 817,0 9,4 31

Кзмджарское 1971 1,9 6,0 3,2 8

Каратомарское 1966 . 93,7 586,4 6,3 19

Амангельдинское 1967 2,9 , Л5 2,5 13

Наблюдение за водным режимом водохранилищ, за исключением Каратомарского, ведется нерегулярно. За период функционирования амплитуда колебания среднегодового уровня составила для Каратомарского водохранилища 2-5 м, для Верхнетобольского - 2-4 м, максимальный водообмен в первом 2,2 раз/год, средний - 0,6 раз/год, во втором - 1,1 и 0,5 раз/год соответственно.

Водный баланс этих водохранилищ составлен институтом ВИНИ ВОДГЕО ( за 1972-1975 гг) и Казгидрометом, согласно которым основу прихода воды составляет приток по рекам - 85-94%, а расхода-сброс через гидроузел - 45-80%. Удельный вес остальных статей таков: осадки - 5-15%, испарение 20-45%, водоснабжение 7-14%. Эти расчеты имеют ориентировочный характер, так как величина ряда основных статей оценена косвенным путем, большие расхождения по годам в значениях статей забор воды, испарение и др.

По результатам регулярного наблюдения показано, что в начале мая температура воды в водохранилищах поднимается обычно до 7-12'С, в нюне-июле достигзсг максимума - 24-25°С. Наименьшая прозрачность поды (17-20 см) наблюдается весной, в межень значения ее достигаю! 300-305

см. Вниз по каскаду п результате постепенного осаждения изношенных веществ прозрачность воды увеличивается.

ДЕВЯТАЯ ГЛАВА посвящена гидрохимии водохранилищ Тобола.

Минерализация н ионный состав воды водохранилищ существенно изменяются в зависимости от водности, сезона года и этапов их наполнении. Характер пзмсисния минерализации воды можно представить по

следующим данным (иг/я):

Половодье Межень Средняя

Желкуарское 480-530 630-940 670

ВсрхнегоГихчьское 270-580 780-1200 700

Кшт,карское 600-730 700-И 00 800

Караюмарскос 300-600 600-1100 600

Амаж ельцинское 550-750 800-1200 850

Наименьшие значения минерализации отметились в периоды аккумулирования в водохранилищах вод весеннего половодья и в более многоводные годы. Максимальные ее величины, достигавшие 1000 мг/л, зарегистрированы в маловодные годы. По акваториям тобольских водохранилищ, за исключением Карагомарского, минерализация воды распределяется в целом равномерно. В Каратомарском водохранилище, аккумулирующем стоки Тобола и Аята, отличающихся но составу, возникает ясно выраженная пространственная неоднородность минерализации воды. В Тобольском отроге значения ее в среднем на 8-20% выше, чем в Аятском. В межень минерализация воды в районе плотины ниже, чем на верхних участках.

Ионный состав воды Желкуарского и Верхнетобольского водохранилищ, питающихся водой р.Тобол, имеет значительное сходство н характеризуется индексами ОнипГ3, иногда СЮниш14'" (Желкуарское в половодье). Для пришютинной зоны Карагомарского водохранилища, где происходит смешение вод Тобола и Аята, характерны индексы: СС1ВиШСа и С1Сщм". Вода Аятского отрога в большинстве случаев имеет индекс С[|с«'м\ СС1и^'а, а в Тобольском - характеризуется хлоридным натриевым составом. Выявлена достаточно тесная зависимость между общей минерализацией и содержанием главных ионов, полученное уравнение пригодно для расчетных целей.

Концентрация натрия колебалась в пределах 86-230 мг/л, калия - 2,311,8 мг/л. Показатели отношения Ь'ач/К+ в воде водохранилищ Тобола почти в 2 раза больше, чем в воде канала Иртыш-Караганда и водохранилищ Ншнма. Это обусловлено, в ггерпую очередь, большей миграционной акшвносгыо натрия в бассейне р.Тобол. Установлено, что эмпирический эквивалент щелочных металлов в воде изученных водохранилищ невысок, в среднем составляет 23,6. Используемый до настоящего времени для попер хноет пых вод эквивалент (25) для водохранилищ Тобола непригоден, так как при его применении расчетная концентрация этих элементов зашатается на 6%.

Биогенные, органические вещества и растворенные газы. Особое вним; пне уделено выяснению влияния каскадного расположения водо-

хранилищ Верхнего Тобола на режим биогенных и органических соединений в системс-"Река-водохранилища-река". Ранее этот вопрос изучен лишь для каскада крупных водохранилищ Европейской территории (Зенин, 1965; Денисова, 1979).

Режим минеральных форм азота и фосфора в водохранилищах Тобола определяется комплексом факторов, главные из них речной сток, потребление их водной растительностью, регенерация азота и фосфора в результате деструкции органических веществ, проточность водохранилищ. Выявлены особенности внутрикаскади<го перераспределения этих соединений, заключающиеся в значительном накоплении их в менее проточных замыкающих водохранилищах в результате сброса из вышерасположенных водохранилищ водных масс, более обогащенных азотом н фосфором.

Установлено, что каскадное расположение малых водохранилищ в условиях аридной зоны наиболее глубоко отражается в режиме фосфора, существенно изменяя форму его миграции по каскаду и в нижерасположенных участках реки. Вниз по каскаду происходит не только рост концентрации общего фосфора, но и снижение его взвешенной и увеличение доли растворенной формы. Это явление вызванно отмеченным выше осаждением взвешанных веществ в последовательно расположенных водохранилищах.

Общий фосфор, Растворен. Взвешен.

мг/л % %

Жслкуарскос 0,023-0,039 S-13 87-95 0,2

Верхнетобольскос 0,012-0,052 6-33 67-94 0,3

Кзмлжарское 0,011-0,040 8-36 64-92 0,2

Каратомарское 0,024-0,102 9-75 25-91 1,8

Амангелышнское 0,033-0,155 64-89 11-36 4,4

Наиболее высокая концентрация органических веществ, в т.ч. органического азота и фосфора, как и в водохранилищах Ишима, наблюдается при наполнении водохранилищ. В этот период качественный состав органического комплекса представлен в основном террнгенным материалом речного стока и продуктами выщелачивания затопленного ложа. В условиях нормальной их эксплуатации формирование динамики этих соединений регулируется внутрнводоемными, биологическими процессами, гидрологическим режимом водохранилищ. В результате доминирующая роль в органических соединениях переходит веществам планктонного происхождения, что особенно характерно для менее проточных замыкающихся водохранилищ. Влияние каскадного расположения водоемов более заметно прослеживается в динамике органических форм aso ia и фосфора.

Режим растворенных газов н рН определяется в основном термическими условиями и интенсивностью процессов фотосинтеза. В первые годы наполнения водохранилищ в результате разложения органических веществ затопленног о ложа наблюдается дефицит кислорода (около 3 \и/д) ¡¡ увеличение концентр;!ими двуокиси углерода (до 18 мг/л).

Режим микроэлементов в поде и донных отложениях отличается большой динамичностью. Эго обусловлено особенностями почвенных условии территории, наличием рудных месторождений, неоднородностью водного режима, внутриводоемных и седпментационных процессов в отдельных водохранилищах каскада. Максимальные концентраций ряда элементов (Ва, Мп, Мо, В и др.) присущи первым годам наполнения водохранилищ за счет выщелачивания и смыва с затопленных почв и с поверхности водосбора. Аналогично каналу Иртыш-Караганда, в водах водохранилищ Тобола для таких элементов как Си, N1, РЬ зарегистрирован повышенный уровень концентрации (часто выше ПДК), по сравнению с водоемами других климатических зон. Причиной этому, при отсутствии существенных источников антропогенного загрязнения водохранилищ, можно считать наличие в регионе рудных месторождений, а также высокое содержание этих элементов в почвах и подземных водах (Коновалов, 1959; Посохов, 1953; Мун,Бектуров, 1971).

Для гр\ппы элементов (Си, Мп, РЬ, Т1, N1), способных мигрировал» преимущественно в адсорбированном на взвешенных и коллоидных частицах состоянии н в биологических средах, выявлена большая сезонная изменчивость концентрации и накопление в экосистеме водохранилищ. ГЗю, очевидно, связано с их вовлечением во внутриводое.мный круговорот, где режим их регулируется сезонными процессами биологического поглощении, регенерацией при разложении растительных остатков, осаждением взвешенного и коллоидного материала автохтонного и аллохгон-пого происхождения. Эти же процессы, вероятно, обусловливают накопление Си, Mn.Ni, Ва и др. элементов в донных отложениях водохранилищ и существенное снижение их концентрации вниз по каскаду. Об этом свидетельствуют полученные значения коэффициента их аккумуляции.

Оценка качества воды и степени антропогенного загрязнения водо-храшупщ. 11а основе многолетнего исследования установлено, что вода водохранилищ вполне пригодна для питьевых, технических и ирригационных цезен. Зарегистрированные временами невысокая выщелачивающая и углекислот ная агрессивность при концентрации в воде водохранилищ ионов НСОг выше 2 имоль/л и агрессивной двуокиси углерода ниже 8 м1/.т не представляет опасности для бетонных конструкций гидросооружений. Зарегулирование стока р.Тобол значительно улучшило качество воды дчя хозяйственных нужд. По индексу загрязненности, оценочный показатель поды водохранилищ составляет 0,4-0,7, что свидетельствует о невысоком уровне ашропотенного влияния на химический состав и качество воды.

ВДГСЯТОИГЛЛВЕ рассматриваются общие закономерности изменения химического состава речных вод при зарегулировании н тран-смортровкс в Северном и Центральном Казахстане и пути оптимизации систем управления и контроля за качесгвом воды.

В резу-плате мною тенимо исследования выявлено множество факторов. участвующих л формировании 1 идрохнмического режима и ка-

честна воды канала Иртыш-Караганда. Наиболее существенные из них в виде схематической модели обобщены на рис.5. На различных этапах функционирования канала роль отдельных факторов в указанном процессе существенно меняется.

Представленная модельная схема может служить принципиальной основой прогнозирования качества воды искусственных водных систем. На основе предложенной модельной схемы и др. результатов исследования данного канала, нами были определены основные факторы, которые могут оказать существенное влияние ка качество воды Главного канала переброски части стока сибирских рек, а также обоснованы возможные случаи возникновения различных помех при транспортировке и использовании воды потребителями (Амиргалиев, 1984, 1987). Эти результаты были использованы в восьмидесятые годы головными научными учреждениями (Союзгипроводхоз, ВНИИВО, Гидрохимический институт, ВНИИ ВОДГЕО) при разработке прогноза качества вод и водоохранных мероприятий в Главном канале сибирской переброски и на трассе второй очереди канала Иртыш-Караганда до г.Жсзказгана.

Приведенная выше модельная схема п целом приложима и к формированию гидрохимического режима и качества воды в водохранилищах Ишнма и Тобола с некоторыми генетическими различиями. Невысокая засоленность почв водосбора и подземных вод в бассейне Ишима определяют невысокую минерализацию воды в Вячеславском и Сергеевском водохранилищах (340-450 мг/л) преимущественно гидрокарбона гною кальциевого состава. Специфические почвенные и гидрогеологические условия в бассейне Верхнего Тобола обусловливают формирование в р.Тобол хлоридных натриевых вод повышенной минерализации, а в р.Аят - вод гндрокарбонашого класса смешанной группы. В результате в Караго-марском водохранилище проявляется пространственная неоднородность химического состава вод. Обогащенность почв бассейна Верхнею Тобола рядом металлов и микроэлементов обуславливает накопление в экосистеме водохранилищ меди, марганца, никеля и др. элементов.

Выявлено, что влияние затопленного ложа на химический состав воды водохранилищ Северного Казахстана более отчетливо проявляется в первый год их эксплуатации. На последующих этапах при характерном для них слабом водообмене и наличии значительной по площади хорошо прогреваемой литоралей, доминирующую роль в трансформации состава и качества воды приобретают внутриводоемные процессы: продукция и десфукция органического вещества, потребление и регенерация биогенных соединений, биогенная миграция металлов и др.

Зарегулирование стока рек Ишима и Тобола внесло ряд сущее гнен-ных изменении в их гидрохимический режим, прежде всего снизило минерализацию воды, в т.ч. среднегодовых ее значений, сгладило се ¡1Спою ¡шузрш вдовые колебания (рис.6). Вследствие зарегулирования еюка п подах рек и водохранилищ изменилось соотношение между I данными нонами; состав поды больше приобретает гндрокарбонапшн кальциевый

характер, заменю улучшилось технические и др. показатели качества воды.

«г/л

úf.tfVc

На примере водохранилищ Верхнего Тобола выявлены особенности формирования химическог о состава и качества воды в аридных условиях при каскадном расположении малых водохранилищ. Усиление в водохранилищах внутриводоемных процессов и последовательное осаждение взвешенных веществ вызывают глубокие изменения в качественном составе, органического комплекса, в форме миграции фосфорных соединений и ряда металлов вдоль каскада, а также в ниже расположенных участках реки.

Некоторые пути оптимизации систем, управлениям контроля за качеством воды. В результате сооружения канала Иргыш-Караганда, второй его очереди до г.Жез-казгана, а также каналов по подаче иртышской воды в р.Иншм, произошло соединение пяти рек Сары Арки -" Иртыша, Шидсрты, Нуры, Ишима и Сарысу. Перспективы развития многих важнейших отраслей народного хозяйства Центрального и Северного Казахстана теснейшим образом связаны с водным режимом входящих в эту систему естественных и искусственных водоемов и водотоков. На 85% растущую здесь потребность в воде намечается покрыть за счет водных ресурсов Иртыша.

Все это определяет целесообразность создания в'будущем на базе ;чих водоемов и водотоков управляемой региональной водохозяГцтвен-ной сисюмы (ПХС) с целью рационального использования водных ресурсов для решения соттльно-экшюмическнх-и экологических задач. Важ-

I93Ü 1955 1970 1975 1980 1983 Р)!С.б Изменение минерализации и расходов воды рек Ишима (г.Плроиавлопск) и Тобола (г.КостанаП) до и после зарегулировали я стока

- Внутригодовыс колебания нинералттши воды р.Иишм (а) I - до зарегулирования, 2-после;

- Многолетние колебания: р.Ишим (б), р. Тобол (в)

ним условием является создание оптимальной структуры ВХС (водные объекты и потребители воды) н оптимизация управления ВХС в целом. ВХС должна иметь государственный приоритет, поскольку предполагается решать проблему водообеспечеиия на огромных территориях ряда областей Республики, учитывая весь сложный народнохозяйственный комплекс. Эю обеспечит единство научных подходов к планированию, проектированию, строительству, эксплуатации и охране водных систем.

Особую остршу проблеме водообеспечеиия рассматриваемого региона придают вопросы качества воды. Пока уровень загрязнения водоемов данной системы остается высоким, токсиканты поступают в виде выбросе» в атмосферу, в составе производственных, сельскохозяйственных, коммунальных, ливневых и др. стоков. Крайне серьезной остается проблема загрязнения р.Нуры, что исключает возможность подачи иртышской воды питьевого качества в районы городов Акмола и Жезказган..

Учитывая исключительную социальную и экологическую важность данной водной системы, ее большую протяженность и разветвленность, а также наличие локальных источников загрязнения, крайне целесообразно на рекомендуемой ВХС внедрить в перспективе современную автоматизированную систему управления и контроля за качеством воды. Такие системы действуют на некоторых водных объектах Польши, Венгрии, ГДР, Чехословакии, а в странах СНГ - на Москве-реке, на реках Северский Донец, Дои, Кура. Научное обоснование и практическая реализация этой программы принадлежит Гидрохимическому институту Росгидромета (Страдомский и др., 1976, 1977, 1980) и Институту охраны вод Украины (Лозаиский и др., 1986).

Современные автоматизированные системы оснащены станциями контроля за качеством поверхностных и сточных вод, управления водоохранными комплексами, регулирования работ очистных сооружении. На станциях автоматизированы процессы отбора проб, измерения несколько десятков показателей ее качества, а также передачи информации в местный и центральный диспетчерские пункты. Пункты размещения автоматизированных станций контроля за качеством поверхностных вод в пределах рекомендуемой ВХС, очевидно, должны быть выбраны с учетом необходимости постоянной регистрации влияния более крупных источников загрязнения, а также качества воды в районах водозаборов. Руководствуясь этим принципом, предлагается установить станций на 8-ми пунктах ВХС: районы водозаборов в каналы Иртыш-Караганда, Нура-Ишим, Молодежное-Ишнм, на Экибастузском и Актастинском гидроузлах, на реках Нура и Ишим ниже Самаркандского, и Вячсславского водохранилищ соответственно и на конце водовода у г.Жезказгана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе теоретических, натурных и экспериментальных исследований выявлены основные закономерности формирования и трансформации химического состава и качества поды при ее транспортировке по ка-

налу и аккумулировании в водохранилищах в условиях аридной зоны. Разработана модель взаимодействия приоритетных природных и антропогенных факторов, определяющих гидрохимических режим и качество воды на различных этапах становления изученных водных объектов. Впервые дана комплексная оценка качества воды канала и водохранилищ Ишима, Тобола для нужд различных отраслей народного хозяйства. Установлены характерные черты изменения химического состава речного стока при его зарегулировании в условиях Северного Казахстана.

Основные результата по отдельным аспектам исследования сводятся к следующему.

1. Характерной особенностью канала Иртыш-Караганда является существенный рост минерализации и изменение ионного состава воды по его трассе под влиянием засоленных почв н грунтовых вод. Их воздействие наиболее сильно проявляется в начальные периоды его эксплуатации и на участкг..'. с развитии гидрографической сетью.

2. Выявлена идентичность условий формирования режима биогенных и органических веществ в канале и в водохранилищах Ишима и Тобола. Доминирующая роль в этом принадлежит на фазе наполнения водоемов - речному стоку и затопленному ложу, а в последующий период -внутриводоемньш процессам, внутрикаекадному перераспределению компонентов.

3. Составлен для канала Иртыш-Караганда развернутый баланс биогенных и органических соединений, количественно учитывающий (по экспериментальным данным) ряд важнейших статей, определяющий внут-риводоемнын круговорот этнх веществ.

4. Интенсивности самоочищения воды в канале присуща большая изменчивость по трассе, в зависимости от разнообразия биотических и абиотических факторов, качественного состава и степени трансформированное™ органического вещества.

5. Наличие в регионе рудных образований определяют повышенный уровень концентрации и миграционной активности рйда металлов и мик-роэлемапгов в экосистеме канала Иртыш-Караганда и водохранилищ Тобола и Ишима. Выявлен характер влияния на режим этих элементов местных почвенных и гидрогеологических условий, речного стока, затопленного ложа водоемов, а также биомнграционных, седиментацион-ных и др. процессов на различных этапах существования изученных объектов.

6. Определены основные факторы формирования минерализации н ионного состава воды водохранилищ Ишима и Тобола, выяснены характерные черты их территориально-временных изменений на различных фазах функционирования водохранилищ при каскадном их расположении, смешении вод различного генезиса н т.д. Выведены уравнения для расчета минерализации воды.

7. Изучен солевой баланс водохранилищ Ишима, выбрана-и обоснована методика прогноза минерализации воды применительно к исследованным типам водохранилищ Северного Казахстана. Обоснована воз-

можность снижения минерализации воды в верховьях р.Иишм при подаче воды из канала Иртыш-Караганда.

8. Выявлена неоднородность концентрации и миграционной активности натрия и калия в природных водах и зоне канала и бассейнов рек Ишим и Тобол. У( гановлены эмпирические эквиваленты натрия и калия, оценена достоверность использованного в работе материала по концентрации этих элементов.

9. Детально изучено влияние процессов ледообразования на химический состав воды канала и водохранилищ, установлена селективность вог влечения в ледовую фазу минеральных солей ( в среднем от 9,7 до 20,8%), биогенных и органических веществ (до 75-80%). Рассмотрены факторы, определяющие миграцию химических веществ из воды в ледовый покров.

10. На основе анализа многолетнего материала установлено, что за-ре17Лирование стока рек Иши.ма и Тобола привело к снижению минерализации воды. По качеству вода изученных водных объектов удовлетворяет нормативным требованиям, предъявляемым для ее использования в питьевых, технических и ирригационных целях. Показано, что экосистема канала подвергается антропогенному загрязнению. Водохранилища Ишнма и Тобола находятся в более благополучном экологическом состоянии.

11. Обоснована необходимость создания в зоне влияния канала Ир-тыш-Караганда-Жезказган региональную водохозяйственную систему, оснащенную автоматизированными станциями контроля за качеством воды.

Основные результаты исследований по теме опубликованы в следующих работах.

1.Формирование режима растворенных газов и рН в водохранилищах Северного Казахстана в период наполнения// Сб." Биологические основы рыбн. хоз. республик Средней Азии и Казахстана" ,нзд-во "Паука",Алма-Ата, 1970, с.202-207 (в соавт. с ТЛ.Лопаревой). г

2.Режим растворенных газов и рН а воде Каратомзрского водохранилища в период его наполнения// Сб.работ Казахстанского филиала ВГБО. Алма-Ата, 1970. с.178-183 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой).

3.К характеристике химического состава воды Сергеевского водохранилища в зимний период // Сб. "Рыбные ресурсы водоемоз Казахстана и их использование", вып.7, Изд-во"Кайнар"Атма-Ата, 1972,с.115-119 (я соавт. с ТЛ.ЛопарсЕон).

4.Гилромшическа.ч характеристика канала Иртыш-Караганда в период «го наполнения // Тезисы докд.хонф. "Гидробиология каналов и биологические помехи в их эксплуатации", Киев, 1972,с.8-9. •

5.0 режиме и формировании химического состава воды канала Иртыш-Караганда и некоторые вопроси рационального использования его водных ресур-сов//Сб. "Круговорот веществ и энергии в озерах я водохранилищах". №11, Лисгве-ннчное на Байкале, 1973, с.52-54.

6.Органическое вещество в воде Вячеслапсхого и Сергеевского водохранилищ иа рД'шнм в период их становления //Сб."Химня и хим.технология", вып.14, Алма-Ата, 1973, с. 16А-170 (п соквт. с Т.Я.Лолареиой).

7.0 химическом составе воды Каратомарекого водохранилища (режим 1\Н<, КОг, Ыоу, Р, Ре^там.же, 1973, с.154-158 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой, Э.Л.Ишаги-ловой).

8.Органическое вещество в водах Каратомарекого водохранилища в период его наполнения // Депон.№2922-74 от 20 ноября 1974 г. реферат опубликован в реферативном журнале, геофизика, 1975,4, реф. 4В374, 8с(в соавт. сТ.Я.Лопаревой).

9.0 формировании химического состава воды водохранилища на канале Иртыш-Караганда// Сб. "Рыбные ресурсы водоемов Казахстана и их использовании", вып.8, Изд-во"КаГшар", Алма-Ата, 1974, с.20-24 ( в соавт. с К.Б.Бижановым, СГ.Накупбековьш).

10.Концентрация щелочных и щелочи -земельных металлов водоемов Казахстана II Тезисы докл.конф. "Биологические основы рыбн.хоз. республик Средней Азии и Казахстана", Ашхабад, Изд-во "Ылым", 1974, с.34-36 (в соавт. с Т.Я.Лопа-ревой).

1 ¡.Особенности эвтроформирования водоемов засушливых зон Казахстана на примере накала Иртыш-Караганда II Тезисы докл. на 1-ом Всесоюз, симпозиуме по антропогенному эвтрофированию водоемов. Черноголовка, 1974,с.122-124 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой).

12.Динамика микроэлементов в воде и донных отложениях Вячеславского и Сергеевского водохранилищ и питающих их рек // Сб."Химия и хим.технология", вып.ХУ!,Алма-Ата, 1974, с.32-36(в соавт. сТЛ Лопаревой, Б.А.Беремжановым).

13.Современнос состояние некоторых водоемов Казахстана//Тезисы докл.ХХУ! Всесоюз. Гидрохим. совещ. "Гидрохимические аспекты изучения и защиты окружающей среды", кн.З, Новочеркасск, 1975, е.58-59.

14.Формироваиие и динамика органического вещества в некоторых водохранилищах Северного Казахстана// Сб. "Рыбные ресурсы водоемов Казахстана и их использование", вып.9 Изд-во "Каннар", Алма-Ата, 1975, с.15-19 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой).

^.Формирование химического состава и качеств воды канала Иртыш-Караганда//Тезисы докл.ХХУ1 Всесоюз. Гидрохим. совещ. "Гидро-химическне аспекты изучения и защиты окружающей среды", кн.1, Новочеркасск, 1975, с.4-5.

16.Сравнительная характеристика химического состава льда и подледной воды Вячеславского и Сергеевского водохранилищ на реке Ишим // Сб. "Химия и хим. технология", вып-ХУП, Алма-АТа,1975, с.3-12 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой),

П.Характеристика химического состава воды канала Иртыш-Караганда и его водохранилищ в первые годы наполнения и эксплуатации// Сб. "Гидробиология каналов СССР и биологические помехи в их эксплуатации", изд-во "Наукова думка", Кнея,

1976, с.254-259.

18.Особенности формирования газового режима водохранилищ р.Ишнм и канала Иртыш-Караганда// Материалы ХУ научной конференции "Биологические основы рыбн. хоз. республик Средней Азии и Казахстана", Душанбе, 1976,с.36-38 (в соавт. с

Т.ЯЛопаревой).

!9,Карбонатно-кальциевое равновесие в воде р.Ишим й ее водохранилищ // Сб. "Химия н химлехнология", вып.19, Алма-Ата, 1976, с.47-56 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой, БА.Беремжановым).,

20.0 влиянии некоторых антропогенных факторов на химический состав воды, распределение гидробионтов в промысловых водоемах Казахстана// Тезисы докл. Ш сьезде Всесоюзн, гидробиол. общ., вып.2, Рига, 1976, с.11-120 (в соавт. с Э-Н.Григорьевой, Г.М.Сечным). •

21.К вопросу формирования качеств воды канала Иртыш-Караганда // Материалы 1У Лимнологического совещания на Байкале, вып. Гидрохимия н качество вод/,

1977, с.141-144.

22X36 особенностях изменения химического состава воды рек Ишим и Тобол в связи с зарстулированием нх стока'/там.же, с,20-22. .

23.К вопросу рыбохозяйственного освоения водохранилищ Верхнего Тобола// Материалы 1У Лимнологического совещ. на Байкале, 1977, с.48-50 (в соавт. М.В.Подойниковой, Л.С.Прусевич).

24.Рсжим растворенных газов и рН в водах водохранилищ канала Иртыш-Караганда// Материалы конф. "Биологические основы рыбн. хоз. Средней Азии и Казахстана",Фрунзе, Изд-во"Илим", 1978, е.14-16.

25.Карбонатно-калыщевое равновесие в воде канала Иртыш-Кара-галда// Сб. "Исследование гетерогенных систем, Алма-Ата, 1979, с.51-57 (в соавт; с Ф.А.Амирга-лиевой, В.Я.Пильгук).

26.Сол.вой баланс и ожидаемая минерализация воды некоторых водохранилищ Северного Казахстана // Материалы ХХУП Всесоюз. гндрохим. совещ. 11-13 мая 1978г, часть 1 Вопросы методологии гидрохимических исследований в условиях антропогенного влияния. Л., Гндрометнздат, 1979, с.63-64 (всоавт.с Т .Я .Лопаревой).

27.Формированне состава води Эмтбастузского водохранилища на канале Иртыш-Караганда// зам же, 1979, с.23-24 ( в соавт. с Л.В.Ивановой, ЕМ.Мухамеджа-новым).

28.Биогашые элемента водохранилищ Верхнего Тобола // Тезисы докл. >?УП науч. конф. "Биологические основы рыбн. хоз. Средней Азии и Казахстана", Фрунзе, 1981, с.216-218 (в соавт. с С.Т.Накупбековым).

29.Роль растительности в балансе органических и биогенных веществ в канале Иршш-Караганда И Сб. "Круговорот веществ и энергии в водоемах", вып.5 /Гидрохимия и донные отложения/. Иркутск, 1981, с.5-7 (в соавт. с Т.Я.Лопаревон, С.Т.Накупбековым).

ЗО.О роли малых водотоков в формировании качества воды в канале Иртыш-Караганда//гам.же, с.7-9 (в соавт.с В.И Пан).

31.Гидрохимия канапа Иртыш-Караганда. Гндрометнздат, Л., 1981,200 с.

32.Формирование химического состава воды в условиях межбассейновой переброски стока рек / на примере канала Иртыш-Караганда/ГГезисы докл. 2-г Международно! о симпозиума по геохимии природных вод. Ростов-на-Дону, 1982, с.И-12.

33.Минерализация н ионный состав льда канала Иртыш-Караганда// "Гидрохимические материалы", том 90, Гидрометеоиздат, Л., 1984, с.64-76 ( в соавт. с М.Н.Тарасовым,ТЯ.Лопаревой, С.Т.Накупбековым).

34.Сибирские реки меняют русло/брошюра//Общ. "Знание" КазССР, 1984,22 с.

35.0цеика качества воды канала переброски на примере его аналога /модели/ -

канала Иршш-Караганда //Сб. "Научное обоснование технических решений проекта переброски сибирских рек в Казахстан и Среднюю Азию", М., 1984, с.75-82.

36.К вопросу охраны и рационального использования водных ресурсов канала Иртыш-Карат анда // Сб. "Круговорот вещее/а и энергии в водоемах" Иркутск, 1985, с.59-61.

37.Баланс органических веществ и основных биогенных злейенюв в канале Иртыш-Караганда// "Водныересурсы",№6, "Наука", М., 1985,с. 134-140.

38.Биогенные и органические вещества во льдах канала Иртыш-Караганда //. "Гидрохимические материалы", точ 96, Гидромегеоизяат, Л., 1986, с.61-69.

39.Биогенные вещества в воде водохранилищ верхнего течения' р.Тобол// "Гидрохимические материалы", том 96, Гидрометеошдат, Л., 1986, с.49г60 (в соавт. с Т.Я Лопаревой. С.Т.Накупбековым).

40.0цснка качества воды водохранилищ Верхнего Тобола // Тидро-химнческие материалы", том 96, Гидрометеоизлат, Л., 1986, с.40-48 (в соавт. с Т.ЯЛопаревой).

41.Деструкция органического вещества в воде канала Иртыш-Караганда//.

Гидробиологический журнал" Депон, "Наукова думка", Киев, 1986, 10 с. (в соавт. с

1 Я.Лопаревой). •

42.Утолеинежажды. Алма-Ата, 1987, Изд-во "Казахстан*, 236с.

43.Роиь биологических факторов в формировании качества воды а канале Иртыш-Караганда//Тезисы докл. 1-всесоюзи. миф. по проблемам ихтиологии, рыбохо-

зяйственного использования водоемов питьевого и рекреационного назначения. М, 1987,с.7-9.

44.Характеристика водного и гидрохимического режима водохранилищ Верхне-тобольсксго каскада в связи с рыбохозяйственным их освоением // там же, с.9-11 (в со авт. с С.Т.Накупбековым).

45.Условия формирования режима микроэлементов и биогенных вещеею в водохранилищах Верхнетобольского каскада // "Изучение процессов формирован, хнм. состава природных вод в условиях антропогенного воздействия" Мат. 28 Всес. гидро-хим.совет., 1984, ч.1, Л., 1987, с. 4-6 (в соавт. с Н.Елибасвым).

46.К оценке влияния различных факторов на качество воды при межбассеино-вой переброске стока рек I из примере канала Иртыш-Караганда. II там же, с.63-64 (в соавт, с М.Н.Тарасовым).

47.К оценке взаимосвязи поверхностных и подземных вод в условиях мсжбас-сейнового перераспределения стока //Тезисы докл. 29 Всесоюз. гидрохимическ. совет. "Состояние и перспективы развития методологических основ химического п биологического мониторинга поверхностных вод суши" Ростов-на-Дону, 1987, с.97-98 (в соавт. с И.М.Дстцель).

48.Распределение микроэлементов в воде и донных отложениях водохранилищ Верхнего Тобола// "Гидрохимические материалы", т.15, /ДСП/, Гидрометсоиздаг, 1988, с. 101-113 (в соавт. с Т.Я.Лопаревой).

49.К оценке токсикологической обстановки на водохранилищах центральных областей Казахстана II Тезисы докл. 1-Всес.хонф. по рыбохоэяйствснной токсиколог ии. Рига. 1988, с.14-15.

50.Влияние антропогенных факторов на качество водной срелы и накопление пестицидов в экосистеме водохранилищ Центрального Казахстана// Жур. "Экспериментальная водная токсикология",№2, Рига, Изд-во "Зиниатнс", 1989, с. 19-24 (в соавг. с С.Т.Накупбековым).

ТУЙ И ЩЕМ Е Эмфгалиев Шрнман вм2ргали Улы

Солтуспик жене Орталы% Казакцмшидаш жасаиды су крймаларьшыц • гидрохимияшкретттш мен су сапасыпыншыппшсу зыфтыкрщы

11.00.07 КХР-ШКгидрологиясы, су ресурспшры мете гидрохимия

Диссертацняда Ертзс- Караганды каналы жене Есш мен Тобыл озендер! бойындагы су коймалары суыныц химнялык КУРамы жене сапасыныц кдлыптасуына осер егетш табнги жене антропогеидак факторлар аныктапган. Сол факторларды жунеге келззру натижесшде1 жалпы улгЫк модель жасалган. Зерттелген су ресурстарьшыц халыц шаруашылыгынык вр сапасында пайдалаиуга жарамдылыкдврежесже жан-жакты .бага берш, оларды тшнш пайдалану жолдары кдрастырылган. Судьщ сапасын бакылау жуйесше автомаггандырылган кур дел! кондыргылар енпэу усынылган.

Regularities of the formation of hydrocliemical regime and water quality of North and Central Karakstani artificial water reservoirs

11.00.07.1 lydrology of the land, water resources and liydrochemistry

Natyral and anthropological factors which have an influence on the formation of chemical structure and quality of Ertis-Karagandy chanal and Esil and Tobol water reservoirs arc researched in the dissertation. As the result of the formation of these factots a general model is created. Detailed evaluation of the degrees of suitableness of the researched water resources is giren by rhc author. The dissertation considered the ways of an efficient utilization of water resources in various branches of national economy. An introduction of complex computer-aided installation in the water control structure is recommended.

RESUME

Amirgaliev Nariman Amirgali uii