ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ПАСТБИЩНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЮЖНОГО КАЗАХСТАНА И

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ПАСТБИЩНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ЮЖНОГО КАЗАХСТАНА И
ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
Разработка гидрогеологической стратификации районов первого, второго и более
низшего порядков преследует цель облегчения выбора наиболее перспективного водоносного
комплекса или горизонта на конкретной территории для практического использования исходя
из их возможностей. Например, для водоснабжения населенного пункта обязательным
условием является качество и количество подземных вод, удовлетворяющие требованиям
ГОСТ-а «Вода питьевая». Кроме того, данный объект рассчитывается как минимум на 25-30
лет эксплуатации без снижения качественных и количественных параметров подземных вод.
Таким образом, в каждом конкретном случае хозяйственного использования подземных вод
определяющими являются главные параметры, которым должны отвечать выбранные
водоносные комплексы или горизонты, предназначенные для той или иной цели.
Если исходить из необходимости создания водной инфраструктуры пастбищных
территорий, то основным требованием к подземным водам здесь выступают близкое
залегание, хорошее качество и ежегодное восполнение их естественным путем. Кроме того,
создаваемые водозаборные сооружения (скважины или колодцы и др.) должны располагаться
в непосредственной близости от пастбищных массивов и мест водопоя скота. Количество и
качество вод также должны удовлетворять существующим санитарным нормам.
Комплексное изучение пастбищных территорий с целью развития кормовой базы
животноводства является одним из способов использования природных ресурсов. В качестве
природного ресурса особую роль играют земельные ресурсы. Казахстан является аграрноиндустриальной страной. Земля всегда кормила и давала человеку средства для
существования. Количество и качество земли является одним из индикаторов устойчивого
развития страны. Основными направлениями использования земли были земледелие и
животноводство.
Республика Казахстан, обладая огромной территорией, богата также пастбищными
массивами, приуроченными к различным природно-географическим зонам страны,
простираясь от берегов Каспия на западе, до предгорий Алтая на востоке. Общая площадь
пастбищных угодий Казахстана превышает 189 млн.га, что составляет 69,4% от общей
площади земель сельскохозяйственного назначения страны. Наряду с этим, рост численности
населения, недостаток и нерациональное использование пахотных и пастбищных земель,
отход от традиционных знаний и утрата векового опыта приводят к деградации земельных
угодий, снижению ее плодородия и, как следствие, к снижению качества и количества
растениеводческой и животноводческой продукции. Изучение подземных вод пастбищных
массивов, оценка их естественных ресурсов и экологического состояния, разработка мер по
повышению эффективности их использования на основе применения современных методов
исследований представляют собой важные и актуальные проблемы фундаментальной
гидрогеологии. В современную индустриально-инновационную эпоху возвращение к
мировому опыту человечества в области сельского хозяйства наряду с использованием
новейших технологий кормопроизводства, развития промышленных методов мелиорации
земель и повышения ее плодородия становится первостепенной научно - практической
задачей. /1-4/
В большинстве районов Южного Казахстана природные условия и естественные
ресурсы благоприятны как для земледелия, так и для животноводства. Природные условия на
большей части территории подчинены высотной поясности. Это в свою очередь определяет
многообразие ландшафтов и сельскохозяйственных угодий. Теплый климат и наличие
многочисленных
малых
рек
преимущественно
ледниково-снегового
питания,
благоприятствует развитию здесь орошаемого земледелия и выращивания кормовых культур
для животноводства. Климатические условия позволяют содержать скот круглогодично на
подножном корму за счет применения традиционного сезонного отгонного способа выпаса
скота. Единственным сдерживающим фактором для развития такого метода ведения
животноводства является слабая обводненность пастбищ. За годы независимости водная
инфраструктура здесь, созданная в период советской власти пришла в полную негодность и
теперь требует восстановления и развития в соответствии с новыми реалиями водноземельных отношений в условиях частной собственности на землю и наличия
преимущественно мелких крестьянских и фермерских хозяйств. /1/
Физико-географические и геолого-структурные факторы, определяющие различные
стороны формирования естественных водных ресурсов вообще и в частности его подземной
составляющей, не существуют изолированно друг от друга, а находятся в единстве и тесной
взаимосвязи. Их воедино связывающей «цепью» служат ландшафты – более или менее
однородные участки земли с конкретными естественными границами. В их пределах,
природные компоненты (горные породы, рельеф, климат, воды, почвы, растительность,
животный мир) образуют взаимосвязанное и взаимообусловленное единство. Таким образом,
ландшафты представляют собой весьма сложную природную систему, которая, с одной
стороны, многокомпонентна, но едина по внутреннему содержанию, и с другой – сходна по
условиям образования и развития их отдельных частей.
Многообразные компоненты ландшафта могут быть сгруппированы в три большие
макрокомплексы: 1) в зональные климатические и подчиненные им почвенно-растительные;
2) морфогенетическо-рельефные, носящие в основном высотно – поясный характер, поэтому
могут быть обозначены одним, объединяющим их понятием – тип рельефа; 3) геолого–
гидрогеолого-гидрологические, находящиеся в наиболее подвижном, динамическом
равновесии. Выделение в ландшафте этих макрокомплексов в известной мере условно, так как
многие (если не все) компоненты, входящие в разные макрокомплексы связаны между собой
и взаимопроникающие. Тем самым это деление имеет не обособляющее, отделяющее друг от
друга, а лишь упорядочивающее, систематизирующее, классифицирующее значение при
рассмотрении весьма сложных и многокомпонентных комплексов, как, в данном случае,
ландшафтных.
Исходя из изложенных положений, в пределах описываемых бассейнов можно
выделить две крупных таксономических единицы: а) климатические зоны и подчиненные им
соответствующие почво-растительные компоненты и б) сложные, объединенные
морфогенетическо-рельефные (типы рельефа) и геолого-гидрогеолого-гидрологические
макрокомплексы.
А. Климатические и подчиненные им почвенно - растительные зоны имеют в
основном общую широтную направленность. Подробно не рассматривая содержание этой
таксономической единицы, в пределах описываемой, территории выделяются следующие
субширотные ландшафтные зоны и подзоны: 1. Мелкосопочно – равнинная южная подзона
сухих степей; 2. Полупустынная равнинная зона; 3.Пустынная равнинная зона с двумя
подзонами: северной и южной; 4. Горно – полупустынная и степная северная зона.
I. Южная подзона сухих степей с кустарниково – полынно-злаковой растительностью
на каштановых почвах занимает ограниченную площадь в северо-западной части бассейна
Арала. Она представлена в виде горноостровного мелкосопочника, переходящего в возвышенную равнину юго-восточных склонов Мугоджар.
Основные климатообразующие (атмосферные осадки) и влагорасходующие (испарение
с поверхности Земли) элементы в пределах подзоны заметно отличаются от более южных
полупустынной и пустынной равнинных зон. Здесь величины первых (осадки) составляют в
среднем за год 220-250 мм, местами более, вторых (испарение) – порядка 180-220 мм в год, а
показатель увлажненности 0,20-0,25. Это создает относительно повышенного стока за счет
атмосферных осадков и отчасти в результате подтока вод с более возвышенных горных
территорий центральных частей Мугоджар. Эти стоки направлены с севера и северо-запада на
юг, в сторону основного базиса разгрузки стока бассейна Арала.
Естественная увлажненность почвы в пределах подзоны недостаточна для
систематического получения урожаев сельскохозяйственных культур. В то же время без
посева многолетних трав эти земли, за исключением горноостровной части с
высокорасчленненым рельефом, остаются неблагоприятными, на которых почвенный покров
будет воссоздаваться крайне медленно.
II. Полупустынная зона (пустынная степь) с полынно - типчаково – тырсовой
растительностью с участием кокпековой и биюргуновой ассоциаций на светло - каштановых
песчано-глинистых и карбонатных почвах с солонцами и солончаками. Она охватывает
северную часть бассейна Арала и представлена с песчано-глинистыми почвами с большими
песчаными массивами (Большие и Малые Барсуки на юге и Арало – Торгайских Каракумов на
востоке). Эти массивы нередко сочетаются с солончаками, занимающими до 30-40% площади
зоны. Ширина зоны при протяженности с запада на восток 350-500 км составляет 220-300
км. Основные климатические стокообразующие и влагорасходующие элементы на территории
зоны в среднем за год составляют соответственно 180-200м и 140-180мм, а показатель
увлажненности почвы 0,15-0,20. Это создает малоблагоприятную обстановку для образования
поверхностного и подземного стоков.
В пределах зоны местный подземный, местами кратковременный поверхностный стоки
образуются за счет атмосферных осадков, главным образом на площадях песчаных массивов,
в первую очередь на территории Больших и Малых Барсуков. Региональный подземный в
нижних водоносных горизонтах, получающий питание в предгорной полосе Мугоджар, имеет
транзитный характер в сторону котловины Аральского моря.
IIIа. Солянково - полынная, разнотравно – еркеково – биюргеновая остепненная
северная подзона пустынь с бурыми песчаными почвами с солонцами и солончаками занимает
на востоке Большого Арала, в низовьях бассейна р. Сырдарьи, а также охватывает всю южную
территорию бассейна озера Балхаш. Протяженность подзоны Приаральской части бассейна
составляют 170-300 и до 500км в меридиональном широтном направлениях соответственно, а
на юге бассейна Балхаша 220-300 и до 550-570 км в тех же направлениях, сильно сужаясь в
меридиональном направлении на востоке бассейна до 120-150км.
Территория подзоны бугристо – равнинная. Большая часть ее занята песчаными
массивами, особенно на севере Южного Прибалкашья и на западе Приаральской части
подзоны. Предгорные части на юго-востоке подзоны в бассейне Арала, главным образом в
пределах Южного Прибалкашья и Копа – Илиской депрессии имеют возвышенной рельеф,
довольно часто расчленены речно-овражной системой. /1/
Среднегодовое количество атмосферных осадков в подзоне колеблется от 140 до 180200мм, на юге Прибалкашской и в предгорной полосе Копа – Илиской впадин увеличивается
до 250-300мм. Величина испарения с поверхности земли приближается почти до уровня
выпадающих осадков. Только в пределах песчаных массивов и предгорных зон среднегодовая
величина потери влаги на испарение достигает 65-70% годового объема атмосферных осадков.
Интразональный характер, как в пределах этой, так и южной подзон пустынь имеют долины
рек Сырдарьи, Или, Каратал и других более мелкой речной сети по климатическим, более
высоким водным мелкой речной сети по климатическим, более высоким водным и почвеннорастительным условиям.
На равнинной части подзоны рассматриваемых бассейнов, особенно на площадях
песчаных массивов образуется местный подземный сток, который в основном расходуется в
их пределах и близ расположенных понижениях рельефа. Только вблизи речных долин, где
организовано поливное земледелие, формирование местного подземного стока происходит
также за счет фильтрации как речных, так и поливных вод. Подземный сток нижних
водоносных горизонтов получает питание в пределах предгорных зон и отчасти за счет
глубокого проникновения речных вод и временных водотоков. Разгружаются они в основном
в вскрытых котловинах, долине р. Или, отчасти путем вертикального оттока напорных вод в
более верхних горизонтов по пути миграции подземных вод от основных областей питания и
разгрузки.
IIIб. Подзона южных пустынь с солянково – полынными, полынно – биюргеновыми и
серополынно - боялышными сообществами растительности на развитых серо – бурых
солонцеватых карбонатных, местами такыровидных почвах образуется в основном юго –
восточной части бассейна Арала. В казахстанской части территории подзона простирается
субмеридионально до 560 км на юго-западе и, сужаясь на востоке, в предгорных зонах до 270300км при ширине 180-25 км в субширотном направлении. Вся территория равнинная, слабо
волнистая, на востоке и юго-востоке наклонная, расчлененная системой реечно-овражной
сети. Западная ее часть занята песчаными массивами Кызылкум, большей частью
незакрепленными.
Климатические условия подзоны характеризуется усиленным нарастанием солнечной
радиации высокой летней температурой по сравнению со всеми климатическими зонами и
подзонами описываемой территории, вследствие малой облачности и высокой сухости
воздушной массы. Это обстоятельство обусловливает скудность территории атмосферной
влагой (среднегодовая сумма осадков колеблется от 120 до 150 мм в равнинной и до 200-300
мм – в предгорной частях) и большую величину влагопотери с поверхности земли и служит
причиной полного отсутствия поверхностного стока на всей левобережной части р. Сырдарьи.
В этой части низкая величина местного подземного (грунтового) стока в песчаных массивах
образуется за счет инфильтрации атмосферных осадках, главным образом зимнее – весеннее
время. Этот сток большей частью расходуется на произрастание скудного травостоя, отчасти
на испарение с поверхности межбугристых понижений и в краевых зонах песчаных массивах.
В правобережьи р. Сырдарьи, в предгорных зонах и долинах рек как местный, так и
региональный подземный сток формируется в результате просачивания поверхностного стока
р. Сырдарьи, ее притоков и многочисленных временных водотоков, а также инфильтрация
атмосферных осадков, имеющих относительную величину по сравнению с равнинной
территории. Довольно высокий региональный подземный сток, образующийся в этой части
подзоны, служит основным источником пополнения естественных ресурсов нижележащих
водоносных горизонтов, расходуется также на подпитывание вод вышележащих горизонтов
путем восходящей фильтрации. Весь этот региональный сток направлен в целом на юго-запад,
в сторону котловины Аральского моря.
Поскольку среднее годовое количество осадков пустынной зоне, как в северной, так и
южной подзонах, особенно на равнинной части, незначительно, развитие замедления без
искусственного орошения невозможно. В неорошаемой части земледелия экстенсивно
поддерживается пастбищное животноводство. Для улучшения положения, как в первой, так и
во второй части при ограниченных ресурсах поверхностных вод необходимо уже сейчас, тем
более в перспективе все более широкое использование подземных вод описываемых озерных
бассейнов.
IV. Горная зона в бассейнах Арала и на юге Балхаша занимает довольно большую
площадь. Однако ландшафтные условия ее неоднократны и выделяются следующие подзоны:
подгорно-предгорная полупустынная; низкогорная степная; среднегорная лугово-лесная и
лугово-субальпийская; высокогорная луговая субальпийская; высокогорная альпийская с
лугово-степными почвами. Все эти пять типов подзон горных территорий в наиболее полной
мере развиты в высокогорных частях массивов северного Тянь-Шаня и Жонгарского Алатау.
Однако в пределах описываемых территорий Арала и юга Балхаша преимущественное
развитие имеют первые три подзоны. Ниже дается их краткая характеристика.
Подгорно-предгорная полупустынная ландшафтная подзона прежде всего
характеризуется развитием эфемерно – полынно – пырейного, полынно – ковыльно –
типичакового сообщества растительности на сероземных почвах. Здесь продолжительность
безморозного периода в среднем составляет 200-230 дней в год, средняя годовая температура
7-130, среднегодовое количество атмосферных осадков 250-300 мм, в том числе за теплый
период (апрель – октябрь) 150-200 мм.
В пределах низкогорной степной ландшафтной подзоны развиты кустарниковопырейное и разнотравно-злаковое семейства растительности на горных сероземных и темнокаштановых почвах. Продолжительность безморозного периода в среднем за год составляет
180-200 дней, средняя годовая температура атмосферы 5-80, среднегодовое количество
атмосферных осадков 30-450 мм, в т.ч. за теплый период – 200-250 мм.
На площадях среднегорной лугово-лесной и лугово-субальпийской подзоны развиты
злаково-разнотравное, кустарниковое, редкие арчевые и елочное сообщества растительности
на горных выщелоченных темноцветных почвах. Средняя продолжительность безморозного
периода составляет 120-180 дней, среднее годовое количество температур 2-50, средние
атмосферные осадки 600-800 мм, в т.ч. за теплый период 250-300 мм.
Б. Морфологическо – рельефные и геолого – гидрогеолого – гидрогеологические
макроэлементы служат также важными ландшафтными стокообразующими и
сткораспределяющими факторами. Отдельные компоненты этого сложного объединенного
макрокомплекса ландшафта изложены выше, как частные стокообразующие факторы. Здесь
лишь вкратце отметим роль сложнейшего макрокомплекса в рассматриваемом вопросе
применительно к разнообразным условиям горных территорий описываемых водных
бассейнов.
Горные территории, в отличие от равнинных, характеризуются четкой высотной
поясностью, которая позволяет установить особенности формирования и преобразования
подземных вод, интенсивность, направленность и характер расчленения поверхностного и
подземного стоков или причины их отсутствия.
По сочетанию комплексов названных макроэлементов, начиная от наиболее высоких
гипсометрических форм рельефа (являющихся наиболее мощными областями питания
подземных вод и начала формирования поверхностного и подземного стоков) в направлении
их более низких отметок (где они дренируются или продолжаются в виде транзитного стока)
в пределах горных территорий (не включая, как отмечено выше, высокогорные субальпийские
и альпийские подзоны) рассматриваемых районов Южного Казахстана выделяются
следующие высотные пояса (с запада на восток): А. Эризионно – денудационные сухостепные
средне – и низкогорные пояса: 1. юго-восточной части хребта Мугоджар; 2. юго-западной
части хребта Каратау; 3 – северо-западной части хребтов Таласского Алатау и Угам –
Коржынтау; 4 - хребтов Айтау (юго-восточное окончание Шу – Илейских гор) и Кендыктас;
5 – северной части хребта Илейского Алатау; 6 – северной части хребта Кетмень; 7 – южной
и северо-западной частей хребта Южно – Жонгарского Алатау; 8 – северо-восточной части
хребта Северо – Жонгарского Алатау. Б. Денудационного подгорно-предгорное
полупустынные пояса отмеченных средне – низкогорных поясов: 9 – Северо-западных и
северных хребтов Тянь-Шаня; 10 – хребтов Южного и Северного Жонгарского Алатау.
К названным высотным поясам горных территорий примыкают вышерассмотренные
аккумулятивные равнинные подзоны бассейнов Арала и юга Балхаша.
Эрозионно – денудационный склон северо – восточных Мугоджар, находящийся за
пределами территории исследований, обращенный в сторону равнин Северного Приаралья и
занимающий небольшую площадь (не более 80 тыс. км2), характеризуется разнообразными
формами рельефа. На юго-запад это территория примыкает к восточному склону Главного
Мугоджарского низкогорья с абсолютными отметками 500-600 м, глубоко и достаточно
высоко расчленена долинами временных потоков и сухих оврагов. Коэффициент эрозионного
расчленения составляет 0,9-1,2 км/км2. К юго – востоку она переходит в менее расчлененный
(коэффициент 0,4-0,7 км/км2) мелкосопочную возвышенную равнину с отметкой 400-500м, где
сеть временных потоков врезана на глубину 30-80м, долины их и сухих оврагов более широкие
с пологими склонами. Далее к юго – востоку рельеф территории приобретает платообразный
характер с плоскими вершинами и малым расчленением (коэффициент расчленения не более
0,3-0,4 км/км2). Данный тип рельефа является превалирующим на территории Северного
Приаралья. Долины временных водотоков редкие, крутосклонные и врезанные на глубину 2050м.
Среднегодовое количество атмосферных осадков на этой территории составляет 20-250
мм, которые под действием ветров накапливаются в понижениях рельефа.
Различные, но хорошо обнаженные формы рельефа представлены разнообразными
нижнее – и средне палеозойскими породами большей мощности, которые сильно
трещиноваты и нередко разрезаны субмеридиональными тектоническими нарушениями. Все
эти геоморфологические условия территории, несмотря на сравнительную скудность
атмосферных осадков, благоприятствуют формированию значительного удельного
количества подземного стока за счет наибольшей инфильтрации атмосферных осадков и
фильтрации вод временных потоков в пониженных формах рельефа, главным образом, весной
– начало лета. Модуль стока подземных вод на этой территории составляет в среднем за год
0,5-0,8 л/с км2.
Литература
1. Ответ. ред. Ахмедсафин У.М. Подземные воды пастбищных территорий Казахстана.
Алма – Ата- 1969. – 300с.
2. Мухамеджанов
М.А.,
Ливинский
Ю.Н.
Разработка
гидрогеологической
стратификации подземных вод пастбищных массивов Южного Казахстана / Сб.
Геология в XXI веке. – Алматы, 2011. – 494 с. (С.466-469).
3. Тореханов А.А., Алимов И.И. Природные и сеяные пастбища Казахстана улучшение,
использование). Алматы, 2006. – 235 с..
4. Смаилов К.Ш., Тореханов А.А., Жазылбеков Н.А. Основы рационального
использования естественных, сеяных и комбинированных пастбищ юго-востока
Казахстана. Алматы, 2006. – 168 с.