Чтобы не наступила жажда
Сергей Горбунов, Павлодар
В последние годы и общественность, и руководство страны все чаще обращают внимание на такой всеобъемлющий и незаменимый ресурс, как вода. Именно по оценке ее доступности в ближайшие годы будут оценивать возможности потенциального развития как экономики, так и социальной сферы того или иного региона. Поэтому не случайно 4 апреля 2014 года Указом Президента РК № 786 утверждена Государственная программа управления водными ресурсами Казахстана на 2014–2020 годы, в которой говорится, что ее «стратегической целью является обеспечение водной безопасности Республики Казахстан путем повышения эффективности управления водными ресурсами». Одной из этих концепций по обводнению территорий страны являются проекты, разработанные алматинским ПК «Институт Казгипроводхоз», флагманом в этой отрасли.
…Говоря об этих разработках, надо отметить, что Казахстан, в силу своего географического положения, во многом зависит от водообеспеченности, связанной с притоком воды из сопредельных государств – Китая, Узбекистана, Кыргызстана и России, так как на их территории формируется 44% поверхностного стока нашего государства. Именно обострение вопросов обеспечения водой целых регионов страны привели к структурным преобразованиям в управлении этой сферой – создано новое Министерство окружающей среды и водных ресурсов. Правительством одобрена Государственная программа управления водными ресурсами Казахстана, значительно выросли капитальные вложения в водный сектор экономики страны. Вместе с тем дефицит водных ресурсов продолжает нарастать.
Согласно принятой международной классификации, регионы с водообеспеченностью 1,7 тыс. м3 воды в год на одного человека относятся к испытывающим нехватку воды. Если разделить весь годовой поверхностный сток на наше население, то, вроде бы, все нормально – 6,2 тыс. м3 воды на человека. В то же время, если смотреть в разрезе отдельных речных бассейнов, то ниже среднереспубликанского показателя имеют Нура-Сарысуский (Карагандинская и Акмолинская области) – 11 тыс. м3, Есильский – 1,4 тыс. м3 (Астана, Акмолинская, Северо-Казахстанская области), Тобол-Торгайский бассейн (Костанайская, Актюбинская области) – 21 тыс. м3, Шу-Таласский – 3,9 тыс. м3 (Жамбылская область), Жаик-Каспийский – 4,7 тыс. м3.
Единственный речной бассейн, который имеет неиспользуемый речной сток, – это Ертисский (Восточно-Казахстанская, Павлодарская обл.), на который приходится 16,7 тыс. м3 на одного человека.
Изучая мировой опыт, специалисты водного хозяйства, гидрологи, географы страны давно пришли к мнению, что назрела необходимость внутриреспубликанского перераспределения ресурсов воды, то есть переброска ее из более благоприятных в крайне недостающие регионы (речные бассейны). Естественно, на это потребуются немалые средства. Но решение задач «обводнения» территорий, несомненно, перекрывает затраты на создание инфраструктуры по перераспределению речного стока, о чем свидетельствует зарубежный опыт. В частности, России, США, Канады, Китая, Индии и других стран.
В подтверждение сказанному давайте представим, что было бы, если бы у нас отсутствовал канал им. К. Сатпаева, благодаря которому вот уже более 40 лет подается вода из р. Ертис в Центральный Казахстан (города: Караганда, Темиртау, Экибастуз, Астана). То есть мы имеем положительный опыт такой межбассейновой переброски из Ертисского в Нура-Сарысуский и Есильский речные бассейны.
Именно сейчас настал тот момент, когда мы в очередной раз должны обратить внимание на эту проблему. Тем более что еще в 70-е годы прошлого столетия академик Ш. Чокин детально исследовал и предлагал свои варианты подачи воды в центральные и северные регионы страны, используя потенциал канала Иртыш – Караганда (в последующем – канал им. К. Сатпаева), со строительством отдельной ветки для подпитки водой р. Есиль.
Сегодня эта идея может найти свое воплощение в строительстве канала «Астана» как первоначального этапа повышения водообеспеченности Северного и Центрального Казахстана, а на последующих этапах – и южных регионов страны. В связи с этим совершенно резонным является вопрос: сколько воды необходимо для этих целей, и в какие сроки, не ущемляя при этом интересы водопотребителей и природных экосистем в бассейне реки-донора Ертиса на территориях Казахстана и России?
Чтобы ответить на него, необходимо обратиться к водохозяйственному балансу бассейна Ертиса, единственному речному бассейну в Казахстане, где еще имеются определенные резервы водных ресурсов. Естественный среднемноголетний сток реки на современном уровне оценивается в 33,7 км3 воды в год, в том числе 9,8 км3 поступает из Китая. С интенсивным развитием экономики Западного Китая уже в ближайшем будущем до 5,4 км3 воды в год, а в дальнейшем и до 7,0 км3 может быть использовано китайской стороной в интересах своей экономики.
Сток реки, подлежащий делению на границе с Россией, на современном уровне составляет 23,3 км3, а за пределами 2050 года уменьшится до 20,9 км3. При паритетном делении этого стока с Российской Федерацией доля Казахстана составит, соответственно, 11,65 и 10,15 км3.
С развитием экономики казахстанской части бассейна р. Ертис, увеличением подачи воды в Караганды-Темиртауский промрайон по каналу им. К. Сатпаева и с учетом экологических и транспортных пропусков по реке возможный к использованию сток уменьшится с 7,5 км3 (современный этап) до 4,5 км3 воды в 2050 году. Поэтому Казахстану уже сейчас жизненно необходимо использовать эту воду для своих нужд, вместо того, чтобы она безвозвратно утекала в Северный Ледовитый океан, и решать проблему Шульбинского контрорегулятора.
Дальнейшее увеличение общего водопотребления в центральном и северном Казахстане обусловлено следующими обстоятельствами: ростом потребностей коммунального хозяйства и промышленности со 173 млн м3 в 2012 г. до 350 млн м3 в 2040 г.; вводом дополнительных орошаемых площадей, в связи с развитием орошаемого кормопроизводства, с доведением их с 3,5 тыс. га в 2012 г. до 100 тыс. га в 2040 г., на что потребуется дополнительно 450 млн м3 воды; появлением новых водопотребителей (Орловский и Босшакольский ГОКи в Костанайской и Павлодарской областях; ростом потребности в воде Астанинской ТЭЦ на 100 млн м3 в связи с ее развитием и доведением установленной мощности до 720 МВт; строительством новых групповых водопроводов в районах, не обеспеченных водными ресурсами, с подачей воды до 25–30 млн м3; увеличения потребности в воде для создания продовольственного и «зеленого» поясов вокруг Астаны в объеме более 200 млн м3.
Согласно расчетам, если не будет осуществлена переброска, то в Астане и на прилегающих к ней территориях показатель водообеспеченности к 2040 году упадет до 0,84 тыс. м3/год на человека, что вдвое ниже критического.
Выполненные расчеты водохозяйственных балансов на перспективу до уровня 2050 года, с учетом дальнейшего развития региона, показали, что уже к 2020 году возникает дефицит воды в объеме 0,86 км3, который будет постоянно возрастать. В то же время с дополнительной подачей воды объемом до 1,0 км3/год водообеспеченность региона достигнет 1 482,0 м3/год на человека, что позволит повысить гарантированное обеспечение водой коммунального хозяйства и промышленности, использовать неустойчивый, сильно изменчивый местный сток на производство орошаемых кормов.
Для решения этой первоочередной задачи предлагается использовать имеющиеся резервы канала им. К. Сатпаева. Он рассчитан на транспортировку воды в объеме 2,2 км3/год, тогда как в настоящее время водовод загружен только на 30%. Это позволяет использовать существующую трассу канала для подачи еще 1,0 км3/год в Астану и пригородную зону, а в маловодные годы пополнять водохранилища на р. Есиль.
Межбассейновая переброска из р. Ертис в р. Есиль предполагается по каналу с проектным названием «Астана». Рассмотрено три варианта канала: «Северный», «Центральный» и «Южный», из которых предпочтительнее по затратам и эффективности два.
Центральный вариант
Намечаемый канал от водохранилища Шидерты до р. Есиль (г. Астана) с подачей воды в р. Есиль длиной 353,7 км прокладывается в земляном русле (с вариантом облицовки участков канала в насыпи), из них 130 км проходит по скальным и полускальным породам (37,4%). Максимальная пропускная способность канала (на первом этапе строительства) составляет 50 м3/с при наполнении канала 5,4 м (строительная глубина первого яруса 7,0 м, ширина по дну 5,0 м, поверху 40,0 м). По трассе канала переброски предусматривается строительство Софиевского и Акжарского водохранилищ общей емкостью около 1 км3, предназначенных для создания многолетних резервных и аварийных емкостей и повышения надежности работы насосных станций, а также для рекреационных целей. Геодезическая высота подъема составляет 140 м, расчетный напор восьми насосных станций на магистральном канале – 160 м.
В дальнейшем выход канала на водораздел позволяет обеспечить подачу воды самотеком как в направлении Аркалык – Жезказган – Сарысу – Сырдарья , так и в направлении Западный Балхаш.
Южный вариант
По данному варианту подача воды осуществляется с верхнего бьефа насосной станции № 19 канала им. К. Сатпаева по закрытому железобетонному водоводу прямоугольного сечения с водоподъемом одной насосной станцией на высоту 33,2 м и общей высотой подъема воды на 330 м от уровня горизонта воды Шидертинского водохранилища канала им. К. Сатпаева.
Трасса водовода в основном намечена по левому берегу р. Есиль. На участках с 4-го по 24-й км и с 96-го по 114-й км трасса проходит в туннеле, в остальной части представляет собой закрытый безнапорный водовод, проложенный ниже глубины промерзания грунта.
От 19-й насосной станции до поселка Аршалы водовод имеет максимальную пропускную способность 50 м3/с, далее половина расхода воды – 25 м3/с сбрасывается в Астанинское водохранилище для обеспечения требуемой проточности водных акваторий, в том числе и Астанинского водохранилища. Далее водовод, запроектированный на максимальный расход 25 м3/с, транспортирует воду до Астаны и заканчивается сбросным сооружением в р. Есиль в районе защитной дамбы. Из этой точки часть воды забирается на водоснабжение Астаны, остальная пополняет русло реки, улучшая ее экологическое состояние.
…Специалисты уверены, что, в перспективе, за пределами 2050 года дефицит воды, ожидаемый по всем речным бассейнам, достигнет 12–13 км3 (в том числе по бассейну оз. Балхаш – до 5 км3, по бассейну р. Сырдарья – до 4 км3 пресной воды). Покрыть этот дефицит возможно только за счет переброски пресной воды из-за пределов страны в Иртыш. Реально это возможно осуществить из речных бассейнов сибирских рек – Оби и Енисея. Дальнейшая транспортировка этой воды по территории республики возможна при расширении канала «Астана» и увеличения ее пропускной способности до 250–300 м3/с, строительства новых веток канала по направлениям Астана – Сырдарья и Астана – Западный Балхаш.
…Говоря об этих разработках, надо отметить, что Казахстан, в силу своего географического положения, во многом зависит от водообеспеченности, связанной с притоком воды из сопредельных государств – Китая, Узбекистана, Кыргызстана и России, так как на их территории формируется 44% поверхностного стока нашего государства. Именно обострение вопросов обеспечения водой целых регионов страны привели к структурным преобразованиям в управлении этой сферой – создано новое Министерство окружающей среды и водных ресурсов. Правительством одобрена Государственная программа управления водными ресурсами Казахстана, значительно выросли капитальные вложения в водный сектор экономики страны. Вместе с тем дефицит водных ресурсов продолжает нарастать.
Согласно принятой международной классификации, регионы с водообеспеченностью 1,7 тыс. м3 воды в год на одного человека относятся к испытывающим нехватку воды. Если разделить весь годовой поверхностный сток на наше население, то, вроде бы, все нормально – 6,2 тыс. м3 воды на человека. В то же время, если смотреть в разрезе отдельных речных бассейнов, то ниже среднереспубликанского показателя имеют Нура-Сарысуский (Карагандинская и Акмолинская области) – 11 тыс. м3, Есильский – 1,4 тыс. м3 (Астана, Акмолинская, Северо-Казахстанская области), Тобол-Торгайский бассейн (Костанайская, Актюбинская области) – 21 тыс. м3, Шу-Таласский – 3,9 тыс. м3 (Жамбылская область), Жаик-Каспийский – 4,7 тыс. м3.
Единственный речной бассейн, который имеет неиспользуемый речной сток, – это Ертисский (Восточно-Казахстанская, Павлодарская обл.), на который приходится 16,7 тыс. м3 на одного человека.
Изучая мировой опыт, специалисты водного хозяйства, гидрологи, географы страны давно пришли к мнению, что назрела необходимость внутриреспубликанского перераспределения ресурсов воды, то есть переброска ее из более благоприятных в крайне недостающие регионы (речные бассейны). Естественно, на это потребуются немалые средства. Но решение задач «обводнения» территорий, несомненно, перекрывает затраты на создание инфраструктуры по перераспределению речного стока, о чем свидетельствует зарубежный опыт. В частности, России, США, Канады, Китая, Индии и других стран.
В подтверждение сказанному давайте представим, что было бы, если бы у нас отсутствовал канал им. К. Сатпаева, благодаря которому вот уже более 40 лет подается вода из р. Ертис в Центральный Казахстан (города: Караганда, Темиртау, Экибастуз, Астана). То есть мы имеем положительный опыт такой межбассейновой переброски из Ертисского в Нура-Сарысуский и Есильский речные бассейны.
Именно сейчас настал тот момент, когда мы в очередной раз должны обратить внимание на эту проблему. Тем более что еще в 70-е годы прошлого столетия академик Ш. Чокин детально исследовал и предлагал свои варианты подачи воды в центральные и северные регионы страны, используя потенциал канала Иртыш – Караганда (в последующем – канал им. К. Сатпаева), со строительством отдельной ветки для подпитки водой р. Есиль.
Сегодня эта идея может найти свое воплощение в строительстве канала «Астана» как первоначального этапа повышения водообеспеченности Северного и Центрального Казахстана, а на последующих этапах – и южных регионов страны. В связи с этим совершенно резонным является вопрос: сколько воды необходимо для этих целей, и в какие сроки, не ущемляя при этом интересы водопотребителей и природных экосистем в бассейне реки-донора Ертиса на территориях Казахстана и России?
Чтобы ответить на него, необходимо обратиться к водохозяйственному балансу бассейна Ертиса, единственному речному бассейну в Казахстане, где еще имеются определенные резервы водных ресурсов. Естественный среднемноголетний сток реки на современном уровне оценивается в 33,7 км3 воды в год, в том числе 9,8 км3 поступает из Китая. С интенсивным развитием экономики Западного Китая уже в ближайшем будущем до 5,4 км3 воды в год, а в дальнейшем и до 7,0 км3 может быть использовано китайской стороной в интересах своей экономики.
Сток реки, подлежащий делению на границе с Россией, на современном уровне составляет 23,3 км3, а за пределами 2050 года уменьшится до 20,9 км3. При паритетном делении этого стока с Российской Федерацией доля Казахстана составит, соответственно, 11,65 и 10,15 км3.
С развитием экономики казахстанской части бассейна р. Ертис, увеличением подачи воды в Караганды-Темиртауский промрайон по каналу им. К. Сатпаева и с учетом экологических и транспортных пропусков по реке возможный к использованию сток уменьшится с 7,5 км3 (современный этап) до 4,5 км3 воды в 2050 году. Поэтому Казахстану уже сейчас жизненно необходимо использовать эту воду для своих нужд, вместо того, чтобы она безвозвратно утекала в Северный Ледовитый океан, и решать проблему Шульбинского контрорегулятора.
Дальнейшее увеличение общего водопотребления в центральном и северном Казахстане обусловлено следующими обстоятельствами: ростом потребностей коммунального хозяйства и промышленности со 173 млн м3 в 2012 г. до 350 млн м3 в 2040 г.; вводом дополнительных орошаемых площадей, в связи с развитием орошаемого кормопроизводства, с доведением их с 3,5 тыс. га в 2012 г. до 100 тыс. га в 2040 г., на что потребуется дополнительно 450 млн м3 воды; появлением новых водопотребителей (Орловский и Босшакольский ГОКи в Костанайской и Павлодарской областях; ростом потребности в воде Астанинской ТЭЦ на 100 млн м3 в связи с ее развитием и доведением установленной мощности до 720 МВт; строительством новых групповых водопроводов в районах, не обеспеченных водными ресурсами, с подачей воды до 25–30 млн м3; увеличения потребности в воде для создания продовольственного и «зеленого» поясов вокруг Астаны в объеме более 200 млн м3.
Согласно расчетам, если не будет осуществлена переброска, то в Астане и на прилегающих к ней территориях показатель водообеспеченности к 2040 году упадет до 0,84 тыс. м3/год на человека, что вдвое ниже критического.
Выполненные расчеты водохозяйственных балансов на перспективу до уровня 2050 года, с учетом дальнейшего развития региона, показали, что уже к 2020 году возникает дефицит воды в объеме 0,86 км3, который будет постоянно возрастать. В то же время с дополнительной подачей воды объемом до 1,0 км3/год водообеспеченность региона достигнет 1 482,0 м3/год на человека, что позволит повысить гарантированное обеспечение водой коммунального хозяйства и промышленности, использовать неустойчивый, сильно изменчивый местный сток на производство орошаемых кормов.
Для решения этой первоочередной задачи предлагается использовать имеющиеся резервы канала им. К. Сатпаева. Он рассчитан на транспортировку воды в объеме 2,2 км3/год, тогда как в настоящее время водовод загружен только на 30%. Это позволяет использовать существующую трассу канала для подачи еще 1,0 км3/год в Астану и пригородную зону, а в маловодные годы пополнять водохранилища на р. Есиль.
Межбассейновая переброска из р. Ертис в р. Есиль предполагается по каналу с проектным названием «Астана». Рассмотрено три варианта канала: «Северный», «Центральный» и «Южный», из которых предпочтительнее по затратам и эффективности два.
Центральный вариант
Намечаемый канал от водохранилища Шидерты до р. Есиль (г. Астана) с подачей воды в р. Есиль длиной 353,7 км прокладывается в земляном русле (с вариантом облицовки участков канала в насыпи), из них 130 км проходит по скальным и полускальным породам (37,4%). Максимальная пропускная способность канала (на первом этапе строительства) составляет 50 м3/с при наполнении канала 5,4 м (строительная глубина первого яруса 7,0 м, ширина по дну 5,0 м, поверху 40,0 м). По трассе канала переброски предусматривается строительство Софиевского и Акжарского водохранилищ общей емкостью около 1 км3, предназначенных для создания многолетних резервных и аварийных емкостей и повышения надежности работы насосных станций, а также для рекреационных целей. Геодезическая высота подъема составляет 140 м, расчетный напор восьми насосных станций на магистральном канале – 160 м.
В дальнейшем выход канала на водораздел позволяет обеспечить подачу воды самотеком как в направлении Аркалык – Жезказган – Сарысу – Сырдарья , так и в направлении Западный Балхаш.
Южный вариант
По данному варианту подача воды осуществляется с верхнего бьефа насосной станции № 19 канала им. К. Сатпаева по закрытому железобетонному водоводу прямоугольного сечения с водоподъемом одной насосной станцией на высоту 33,2 м и общей высотой подъема воды на 330 м от уровня горизонта воды Шидертинского водохранилища канала им. К. Сатпаева.
Трасса водовода в основном намечена по левому берегу р. Есиль. На участках с 4-го по 24-й км и с 96-го по 114-й км трасса проходит в туннеле, в остальной части представляет собой закрытый безнапорный водовод, проложенный ниже глубины промерзания грунта.
От 19-й насосной станции до поселка Аршалы водовод имеет максимальную пропускную способность 50 м3/с, далее половина расхода воды – 25 м3/с сбрасывается в Астанинское водохранилище для обеспечения требуемой проточности водных акваторий, в том числе и Астанинского водохранилища. Далее водовод, запроектированный на максимальный расход 25 м3/с, транспортирует воду до Астаны и заканчивается сбросным сооружением в р. Есиль в районе защитной дамбы. Из этой точки часть воды забирается на водоснабжение Астаны, остальная пополняет русло реки, улучшая ее экологическое состояние.
…Специалисты уверены, что, в перспективе, за пределами 2050 года дефицит воды, ожидаемый по всем речным бассейнам, достигнет 12–13 км3 (в том числе по бассейну оз. Балхаш – до 5 км3, по бассейну р. Сырдарья – до 4 км3 пресной воды). Покрыть этот дефицит возможно только за счет переброски пресной воды из-за пределов страны в Иртыш. Реально это возможно осуществить из речных бассейнов сибирских рек – Оби и Енисея. Дальнейшая транспортировка этой воды по территории республики возможна при расширении канала «Астана» и увеличения ее пропускной способности до 250–300 м3/с, строительства новых веток канала по направлениям Астана – Сырдарья и Астана – Западный Балхаш.
