Сенников М.Н., д.т.н., профессор, Омаров Е.О., к.т.н., профессор, Омарова Г.Е. к.с/х.н., доцент

Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати

Современные методы анализа и оценки состояния водных ресурсов южного региона Казахстана

На всей территории республики напряженная обстановка, обусловленная недостатком водных ресурсов и загрязнением водных источников, которая достигла наибольших значений в период экстенсивного промышленного роста. Несбалансированность между способностью природной среды к восстановлению и антропогенной нагрузкой привело к тому, что экологическое неблагополучие охватило все основные речные бассейны.

Водопотребление отраслей народного хозяйства Казахстана на современном уровне с каждым годом возрастает. Колебания используемых объемов воды обусловлены водностью лет и происходящим в экономике организационно-структурными преобразованиями.

Интенсивное и нерациональное развитие орошаемого земледелия, а также зарегулирование стока в условиях аридного климата привело к дефициту воды. В связи с этим вызваны снижения объемов водопотребления и сокращением орошаемых площадей в сельском хозяйстве. В настоящее время на орошение используется около 15 км³ воды. Напряженный водохозяйственный баланс сохраняется в южных областях Казахстана, в которых очень развито орошаемое земледелие.

Сделанный многофакторный анализ и оценка состояния водных ресурсов южного региона позволил определить степень формирования и изменения агроландшафтов в условиях орошаемого земледелия. Это означает, что с водой в организмы и почву поступают загрязняющие вещества и накапливаются там. Распределение речного стока по южному региону крайне неравномерно, в связи с этим происходят большие предельные колебания формирования агроландшафтов для предгорных, степных и других регионов орошаемых земель южного Казахстана. Поэтому, почва играет большую роль при формировании агроландшафтов, т.е. составных частей как экологическую так и социально-экономическую. Экологические функции почвы определяющиеся плодородием, т.е. наличием запасов гумуса. Изменение состояния гумуса влияет на водно-физические, физико-химические свойства почв, которая наряду с повышением плодородия влияет и на биохимическим, биологическим и геологическим кругооборотом. Таким образом, основными показателями состояния почвы как компонента агроландшафта служит природное и экономическое плодородие. Оценка плодородия почвы определяется содержанием и составом гумуса и обеспеченностью элементами минерального питания. Снижение плодородия почвы приводит к экологическому ухудшению состояния агроландшафтов и при этом возникает необходимость регулирования баланса гумуса. Экономическое плодородие почв учитывает внесение органических и минеральных удобрений и мероприятия по регулированию кислотно-щелочных условий (известкование). Естественное содержание NPK корректируется и регулируется изменением соотношения путем внесения минеральных удобрений которая влияет на процессы засоления, осолонцевания почв. Комплексный анализ и оценка состояния плодородия почвы зависит от степени водной эрозии, которая влияет на водно-физические свойства почвы устойчивости определяющаяся кислотно-щелочными условиями и величиной ППК. При расчете и корректировке режима орошения сельскохозяйственных культур для рекомендуемого региона необходимо регулирования пределы влажности корнеобитаемого слоя почвы в зависимости от зоны ее возделывания.

Изменение природных систем под воздействием антропогенной деятельности необходимо рассматривать в комплексе все виды деятельности, которая позволяет определить степень нарушения природного равновесия. В связи с этим возникла необходимость выяснения и анализа основных причин ухудшения состояния сельскохозяйственных угодий и агроландшафтов. Социально-экологические и экологические основы и глобальные изменения требуют рассмотрения комплекса вопросов связанных с регулированием энергетических, биологических и геохимических процессов происходящих в природной среде требует реализации концепции с принципами ландшафтного подхода на основе методологических подходов решения задачи.

Одним из основных показателей характеризующих подверженность почв к техногенным воздействиям является экономический и эколго-геохимический подход решения задачи. Для решения данного вопроса необходим сбор большего объема агроклиматических, геологических, гидрогеологических и почвенных показателей, которая создает базу данных ГИС. Многофакторная система наблюдения позволяет обосновать возделывания той или иной сельскохозяйственной культуры с применением дистанционного зондирования. Для этого составляют оперативную карту изменения температуры почвенной поверхности. Контроль за изменениями динамики влажности почвы, с применением ГИС технологий позволяет ускорить процесс прогнозирования. Разумное использование, сохранение и восстановление орошаемых земель в современном урбанизированном мире становится все более сложной и, в то же время, не терпящей отлагательства задачей. Решение задач по сбережению и рациональному использованию водо-земельных ресурсов и связанному с ними бизнесу часто противоречивы и принимаются в обстановке столкновения интересов и с высокой степенью неопределенности. Программное обеспечение в географических информационных системах (ГИС), дает возможность людям, занимающимся сельским хозяйством, легко интегрировать и использовать имеющиеся источники табличной и картографической информации для повышения качества принимаемых решений.

Сложность управления водо-земельными ресурсами на базовом уровне в действительности являются информационной проблемой, для решения данного вопроса необходимо использовать ГИС технологию, которая дает возможность сбора, анализа и получения моментальных и прогнозных показателей на кратко и долгосрочные отрезки времени при возделывании сельскохозяйственных культур в условиях орошения.

Основной целью прогнозирования является, выявление основных недостатков как системы мониторинга в целом, так и ее отдельных компонентов. Разработка перечня рекомендуемых мероприятий для решения текущих проблем, дальнейшего развития и совершенствования системы мониторинга в исследуемом бассейне в соответствии с современными техническими и технологическими требованиями с учетом современного мирового уровня развития географических информационных технологий, т.е. ГИС.

Работе с помощью ГИС- технологий ведется в основном с данными имеющими территориальную (пространственную) привязку, то для разработки информационной системы необходимо использовать геоинформационные системы (ГИС). Это позволит более эффективно решать проблемы и создать программный инструментарий для исследования состояния бассейновых водных систем в условиях антропогенной нагрузки.

Из выше сказанного можно сделать выводы, что информационная база данных является важнейшим элементом системы и предназначена для внедрения в качестве основы системы, поддержки принятия решений. Основными источниками информации для создания базы данных являются - комплексный мониторинг данных и мероприятий, проводимых курирующими организациями. ГИС- технология позволит провести мониторинг всей имеющейся информации, она включает не только составление перечня информации, которую можно получить из данных за прошлые годы в различных базах данных, но также общий скрининг и интерпретацию всей информации, имеющей отношение к рассматриваемым аспектам.

Литература

1.Рекомендации по системе ведения сельского хозяйства (южные, юго-восточные области Казахстана) Алма-Ата: Кайнар, 1978.

2.Справочник гидротехника. Алма-Ата: Кайнар, 1966. 312с.

4.Алексеев В.И. Технический прогресс орошения в предгорных районах Казахстана /Под ред. В.А. Шумакова. Алма-Ата: Кайнар, 1973. 88с.