Физико-географическая характеристика Или-Балхашского бассейна

Между Аральским бассейном на западе и Иртышским на востоке располагается речная сеть Балхаш-Илийского бассейна и занимает на севере южные отроги Казахского мелкосопочника, на высоте простирается до хребта Тарбагай, на западе ограничена хребтом Айтау, на юге — доходит до долины, лежащей между хребтами Тянь-Шань и Торо-Хоро.

Или-Балхашский бассейн является одним из крупнейших озерных экосистем планеты и представляет собой уникальный природный комплекс, по площади превышающий размеры многих государств. Он занимает обширную территорию в 413 тыс. км² на Юго-востоке Казахстана и Северо-Западе Китая.

Его площадь в Казахстане составляет — 353 тыс. км². В казахстанскую часть Или-Балхашского бассейна попадает территория Алматинской области, Моинкумского, Кордайского и Шуского районов Жамбылской области, Актогайского, Шетского и Каркаралинского районов и городов Приозерск и Балхаш Карагандинской области, Урджарского, Аягозского, Абайского и Кокпектинского районов Восточно-Казахстанской области, а также северо-западная часть Синьцзян-Уйгурского автономного района Китая. В бассейне расположен крупный мегаполис — город Алматы.

Северная часть бассейна занимает денадационную равнину, которая имеет смятый фундамент с поверхностными останками разных высот, от нескольких метров до 500−600 м над общей поверхностью.

Южная часть, примыкающая к озеру, представляет собой крыло Алакульской впадины с достаточно ровным рельефом с абсолютными отметками 400−500 м, постепенно увеличивающимися к югу и переходящими в предгорья Джунгарского Алатау и Тянь-Шань. Здесь отметки высот резко повышается, склоны гор имеют уклоны более 10−15?С. Поверхность крыла Алакульской впадины в междуречьях представляют собой песчаные полупустыни, в долинах рек Или, Каратал, Лепсы почвы открыты от барханов и представляют собой плодородные сероземы, поэтому долины этих рек спокон веков представляли сельскохозяйственные угодья (пашня сенокосы, пастбища) (рисунок 1).

Основной чертой климата бассейна является его континентальная засушливость. В районе Капчагайского водохранилища климатические условия зимы определяются в основном распространением устойчивого северо-восточного потока сухого и очень холодного воздуха, формирующегося над Восточной Сибирью и Монголией. Климатические условия лета обусловлены распространением масс сильно прогретого сухого воздуха тропического типа, формирующегося над степями и пустынями Казахстана и Средней Азии. Переходные сезоны в этом районе крайне непродолжительны.

Рисунок 1 — Карта Или-Балхашского бассейна Среднегодовая температура воздуха в районе водохранилища колеблется в пределах 8,7−8,9?С. Среднемесячные и среднегодовые температуры воздуха по метеостанциям, показаны в таблице 1.

Абсолютный минимум температуры воздуха в районе Капчагайского водохранилища достигла — 44⁰С (январь), отрицательные температуры не наблюдались в период с июня по август. Максимум температуры воздуха был +44 ⁰С. Последние весенние заморозки наблюдаются, в среднем, 19−12 апреля, первые осенние 4−7 октября. Средняя продолжительность безморозного периода составляет 165−170 дней. Влияние водохранилища на климат распространяется на сравнительно небольшую территорию. Так площадь зоны климатического влияния примерно равна площади его зеркала, то есть 1845 тыс. км². Микроклимат определяется увеличением суммарной радиации и радиационного баланса, большей теплоемкостью водохранилища сказываются в переходе зоны года (весна, осень), когда возникает наибольшая разница между температурой воды и суши. Весной водохранилище оказывает охлаждающее влияние на прибрежные территории, а во второй половине теплого периода (вплоть до ледостава) отепляющее. Под воздействием водохранилища уменьшается континентальность климата: ход температур становится более плавным, суточная амплитуда температур воздуха уменьшается, весенние заморозки прекращаются, осенние наступают позже (таблица 2).

Таблица 1 — Среднемесячные температуры воздуха по реке Или и Чилик.

Таблица 2 — Температура воздуха на 2001 г. по станции Капчагай.

В районе Капчагайского водохранилища преобладающими как летом, так и зимой являются западное направление ветра. Средняя годовая скорость ветра в пределах водохранилища колеблется от 2,2 м/с до 3,8 м/с. Создание обширной поверхности привело к значительному увеличению и повторяемости ветра. В районе водохранилища отличаются ветры бризов; бризы в сторону суши проникают на расстояние 2−3 км, захватывая по высоте зоны 100−250 м.

Следовательно, благодаря меньшему сопротивлению, которое оказывает ветрам водная поверхность, по сравнению с сушей, увеличилась скорость ветра и стала на 0,6 м/с больше, чем до создания водохранилища, уменьшилось число штилей.

Водохранилище вызвало повышение влажности, особенно в летний период. Это объясняется большим, чем с суши, испарением, с увеличившейся водной поверхности, за счет этого возрастает относительная и абсолютная влажность, что особенно сказывается в нашей засушливой зоне. Абсолютная влажность воздуха имеет наименьшее значение в январе, а наибольшее в июле (Таблица 3).

Таблица 3 — Средняя месячная абсолютная влажность воздуха на м/с Или.

Средняя многолетняя относительная влажность воздуха составляет 53%. В летний период на акватории водохранилища осадков выпадает меньше, чем на суше, в береговой зоне количество осадков увеличилось на 30−50 мм (до 7−10%), чем до создания водохранилища [1].

Илийска долина, особенно северная часть, отличает большой засушливостью. Годовая сумма осадков изменяется от 156 мм в восточной части водохранилища, до 306 мм в западной.

Количество осадков, выпадающие в отдельные годы, значительно отличаются от нормы по метеостанции станции железной дороги Или за 29-и летний период (1934;1962) наименьшая годовая сумма осадков 1148 мм наблюдалась 1944 году, а наибольшая — 394 мм в 1934 году. Суточный максимум осадков достигал 58 мм. По данным метеостанции Капчагай за 2001 год максимальное выпадение осадков 360 мм минимальное -150 мм.

Водная система бассейна представлена реками, впадающими в озере Балхаш. Реки его северной части, имеющие истоки в Казахском мелкосопочнике и Тарбагатае, малочисленные и маловодны. Обычно ни одна из них не достигает Балхаша. Лишь в очень многоснежные годы и только весной «добирается «до него река Аягуз. Реки же южной половины бассейна (Семиречья), которые берут свои воды из ледниковых и горных снегов Джунгарского и Заилиййского Алатау, более значительны. Основных рек семь: Или, Картал, Биен, Аксу, Лепса, Баксан и Сарканд. Отсюда, как полагают некоторые исследователи, и название южной части бассейна — (Семиречье). Самая большая из них — Или. В основном именно ее водами и питается это озеро. Не будь Или от него осталось бы небольшой соленый водоем, который со временем превратился в сор.

Балхаш-Алакольский гидроэкологический район занимает, всю юго-восточную часть республики, территории Жетису включает, два относительно независимых бессточных бассейна. Сравнительно небольшой бессточный бассейн озера Алаколь, с проточными озерами Сасыкколь (Ароматный), Уялы (Гнездовье) и крупной рекой Тентек (Бешеный), а также небольшим оз. Жаланашколь (Голый), расположенным вблизи государственной границы Казахстан-Китай. Непосредственно в оз. Алаколь впадают реки: Уржар (Урыжар — овраг воров), Хатынсу (царевна-река), Эмель (седло по-монг.), Ыргайты (кизиловая) и Жаманты (своенравная). Суммарный объем речного стока равен около 2,0 км³/год, причем около 0,1 км³ образуется на сопредельной территории КНР [2].

Крупный бессточный бассейн озера Балхаш, который является третьим по величине (после Каспийского и Аральского морей) внутриконтинентальным бессточным водоемом планеты. В озеро Балхаш втекают реки: Или (дает около 80% притока), Каратал, Лепсы, Аксу и Аягуз, которая в последние годы практически не доносит свои воды до озера. Суммарный объем поверхностных вод, включая связанные с ним подземные воды, составляет 23,8 км³/год, из них: 17,4 формируется в бассейне р. Или, причем 12,7 приходит из территории КНР, а остальные 6,4 формируются в бассейнах восточных рек: Каратал, Лепсы, Аксу. Все названные притоки озера Балхаш располагаются на юге и юго-востоке гидроэкологического района, в горах Джунгарского и Заилийского Алатау. На западе, севере и северо-востоке района, в Шу-Илийских горах, степях Сарыарки и горах Каркаралы образуются многочисленные степные реки Моинты, Токыраун, Баканас и др., однако ни одно из них не имеет постоянного речного стока и не доносит свои воды до озера Балхаш.

Суммарный объем безвозвратного водопотребления в районе составляет 22,4 км³/год, причем большая часть приходится на долю обязательных попусков в озере Балхаш (14,0 км³/год) и озере Алаколь (2,0 км³/год). Сельское хозяйство, в основном орошаемое земледелие, в том числе производство риса (самая северная граница возделывания этой теплолюбивой культуры) потребляет около 8,1 км³/год речной воды. Промышленное водоснабжение отнимает всего лишь 0,3 км³/год речной воды. Тем не менее, коэффициент использования водных ресурсов достаточно высокий и составляет 0,95, что выше экологически допустимого предела 0,65.

Гидроэкологические проблемы Балхаш-Алакольского района имеют два аспекта: внутренний и внешний. Внутренний аспект связан с созданием на р. Или крупнейшего гидроэнергетического объекта — Капшагайской ГЭС с громадным водохранилищем многолетнего регулирования. Проектный объем, водохранилища составлял 28,1 км³, почти в два раза превышая речной сток в створе гидроузла, равный 14,7 км³/год. Если бы такой проект был бы реализован, то уже давно бы высохло озеро Балхаш, которое является относительно мелководным водоемом, деградировала бы его экосистема. С гигантом цветной металлургии бывшего СССР — Балхашским медеплавильным комбинатом на северном берегу, с уникальной дельтой р. Или и другими важными природно-хозяйственными объектами Жетису, включая около 600 тыс. га орошаемых земель.

Этот аспект проблемы в середине 80-х годов был успешно разрешен при поддержке бывшего союзного руководства, напуганного наметившимися процессами усыхания Аральского моря, аварией на Чернобыльской АЭС, неожиданным подъемом уровня Каспийского моря и другими экологическими катастрофами. Впервые были выполнены комплексные научные исследования, всех компонентов Или-Балхашской природно-хозяйственной системы и на их основе регион был поставлен на путь сбалансированного экологического устойчивого развития. Уровень Капчагайского водохранилища был снижен на 10 м, а объем его сокращен вдвое, доведен до 14,0 км³; в районе приостановлено экстенсивное развитие орошаемого земледелия; площадь поливных земель не должна превышать 600 тыс. га, а объем безвозвратного водопотребления — 8,0 км³/год с дальнейшим снижением по мере внедрения водосберегающих технологий, ограничены площади возделывания риса, объемы промышленного водоснабжения и сброса сточных вод в речную сеть. Благодаря этим мерам уровень озера Балхаш уже более 10 лет поддерживается на экологически приемлемой отметке 341,0 м, однако остается нерешенной проблема качества воды, которая постепенно ухудшается. [3].

Внешний аспект гидроэкологической проблемы Балхаш-Алакольского бассейна связан с тем, что почти половина объема речного стока поступает в район из-за границы, с территории КНР. Если китайская сторона начнет использовать причитающуюся ей часть речного стока, то снова начнет высыхать озеро Балхаш и усилятся процессы деградации его экосистемы. Однако и этот аспект проблемы, похоже, будет решен. После встречи высоких руководителей двух стран впервые начаты переговоры по р. Или. Пока сделаны заявления о том, что стороны будут решать вопросы вододеления по трансграничным рекам на справедливой, т. е. на строго научной основе. Для этого имеются определенные предпосылки: ученые Казахстана и Синьзян-Уйгурского автономного района КНР уже более 10 лет совместно изучают экосистемы крупных бессточных озер Центральной Азии.

В целом гидросеть весьма разряжена, и остро нуждающиеся в воде районы испытывают проблемы водоснабжения.

Подземные воды района достаточно велики, но в основном соленые и не могут быть использованы в хозяйстве.

В растительном мире в природной зоне Или-Балхашского бассейна преобладает пустынно — степная камнелюбивая растительность. Большие площади полупустыни заняты слабозакрепленнымии и развиваемыми грядово-бугристыми песками, на которых разрежено растут песчаная полынь, житняк сибирский, колосняк гигантский, кусты джузгуна и другие песколюбы.

В районе пустынно — степные пространства используется, главным образом, как пастбища, особенно в северных и западных районах. Наиболее типичны для них поллыно-злаковые растительные сообщества, состоящие из ковылей, типчака, полыней и т. д. Зональные почвы здесь светло — каштановые. Однако они редко образуют большие однородные массивы. Часто встречается солончаки, на которых произрастают черная полынь, прутняк, биюргун, кокпек.

В долинах рек, на низких террасах и в озерных котловинах с неглубоко лежащими засоленными грунтовыми водами, сложенными соленосными глинами в изобилии встречаются целые массивы солонцов со свойственными им солелюбивой растительностью (полыни, солянки). Естественными оазисами предстают тугайные заросли с густыми, непроходимыми кустами лоха серебристого, облепихи, ивы, тополя. В дельтовых разливах реки Или их сменяют камышово-тростниковые заросли Ифе даже леса из черного саксаула.

В полупустынных регионах обитают степные и полупустынные животные на равнинах кочуют стада степных антилоп — сайгаков. По — настоящему многочисленны грызуныземлярои: суслики, тушканчики пищухи, емуранчики. Они привлекают пернатых хищников степного — орла, курганника и др.

Здесь обитают зайцы-песчаники, ушастые ежи. В тугайных лесах водятся кабаны, косули, фазаны, в плавнях расселяются ондатра. Есть и хищники; волк, лисица — корсак, степной кот. Богат мир пресмыкающихся, основу которого составляют ящерицы, змеи, черепаха. Немало насекомых и ядовитых паукообразных (каракурт, тарантул, скорпион).

В настоящий момент большие массивы изучаемого района распаханы, орошаются за счет воды Капчагайского водохранилища и реки Или. На землях выращиваются пшеница, рис, хлопок.