Характеристика реки Или и Капчагайского водохранилища

Река Или по своей водности занимает третье место среди рек Средней Азии. Она образуется на территории КНР (провинция Синьцзянь) от слияния рек Кунгеса и Текеса, собирающих талые воды ледников и вечных снегов Тянь-Шань и Джунгарского Алатау. Из них большей является Текеса, (площадь водосбора 29 600 км).

Длина Или считая за начало Текес, равна 1380 км, а длина собственно реки от слияния названых рек 950 км. Площадь водосбора 113 000 км. Большая часть бассейна реки горная, расположена выше 1000 м над уровнем моря.

В 12 км ниже с. Илийского река на протяжении около 40 км проходит в ущелье глубиной до 175 м. Несколько ниже этого ущелья от реки справа отходит сухое русло Баканас, по-видимому, один из древних рукавов Или. Ближе к озеру Балхаш от Или отделяются большие действующие протоки — Кур-Ли, ак-УзекДжиде и др. При впадении в озеро река образует дельту, около половины которой занято тростниковыми зарослями. Водность Или значительна: по входе из гор ее средней годовой расход у с. Илийсского составляет 460 м/сек, а средний годовой сток 14,5 км. Разливаясь в дельте по многочисленным рукавам и протокам, Или при впадении в Балхаш теряет около четверти своего стока за счет потерь на испарение в дельте, в ее тростниковых зарослях.

Из притока Или следует отметить Хоргос, Усек и Борохудзир, а также Каскелен с притоками Малой и Большой Алматинками. По выходе из гор эти реки используются на орошение, и расход их сильно уменьшается; ниже полосы орошаемых земель сток их частично увеличивается за счет возвратных вод.

Река Или впадает в озеро Балхаш (по-казахски Ак-Денгиз — белое море) по площади водной поверхности, равной 173 000 км, занимает пятое место, уступая Каспийскому и Аральскому морям, Байкалу и Ладожскому озеру (рисунок 10).

Река Или играет главную роль в водном балансе озера, так как, дает основную массу водного объема (таблица 13).

Таблица 13 — Сток и среднегодовые расходы воды реки Или (км³).

Рисунок 10 — Динамика стока реки Или в 1994;2004 г. г Водохранилища — очень сложные объекты, позволяющие перераспределять сток рек во времени, они стали основой разностороннего и комплексного использования водных ресурсов. Являясь искусственными водоемами, водохранилища подчиняются закономерностям формирования и развития присущим естественным водоемам, но на все процессы, протекающие в них, большое влияние оказывает деятельность человека, прежде всего задаваемый им режим эксплуатации. Водохранилища вносят нежелательные изменения в гидролиз нижних бьефов: происходит затопление и подтопление земель, обрушение берегов, возникает необходимость переселения жителей и переноса объектов народного хозяйства; нарушаются сложившиеся транспортные и другие связи, изменяются микроклиматические условия, санитарно — гигиеническая обстановка, условия воспроизводства нагула рыб (особенно в низовьях рек). Следовательно, с созданием водохранилищ нарушается относительное равновесие, установившиеся в природе и начинается бурное развитие таких процессов как переформирование берегов и дна, повышение уровня грунтовых вод, изменение растительности климата, почвы и т. п.

Первые заслуживающие внимания, проектные переработки по использованию Капчагайского водохранилища и его побережья относятся к 1955 г., когда Гидроэнергопроект выполнил «Проектное задание Капчагайской ГЭС на реке Или». В 1958 г. Гидропроект переработал «Проектное задание «, а 1959 г. совет министров КазССР утвердил его.

Окончательный вид работа приняла в 1956 г. после корректировки «Проектного задания» 1958 г. Казахским филиалом Гидропроекта, осуществленной при участии ряда специализированных организаций.

В «Проектном задании» 1964 г. вопросы использования акватории и побережья водохранилища рассмотрены в традиционном для гидротехники плане — в связи с решением инженерных задач подготовки ложа водохранилища к затоплению и возмещению отраслевых ущербов от затопления.

В зону водно-транспортного тяготения водохранилища попадали Алматинская область на участке от створа гидроузла до границы с Китаем. Судоходную трассу, проходящую вдоль правого берега, намечалось соответствующими законами, а службу судоходства — средствами транспорта, связи и т. д. Проектом предусмотрено и осуществлено: перенос участков железной и автомобильной дорог Алматы — Сары-Озек.

В порядке компенсации ущерба сельскому хозяйству на северном берегу водохранилища планировалось организовать Ченгельдинский (площадь 5000 га) и Актюбинский (6000 га) участки машинного орошения. Около 7000 га левобережных мелководий рекомендовалось использовать для выращивания дикого дальневосточного риса и аборигенных растений (рдеста, роголистника и д.р.) для корма скота.

Около 3000−3500 га мелководий по левому берегу было признано полезным для развития ондатры с общей промысловой задачей 50 000−60 000 шкурок ондатры в год.

Планировалось создать постоянную гидрологическую мониторинговую сеть на водохранилище в составе: озерной станции в п. Новоилийске, озерного поста на пристани Чилик, гидрологических постов выше зоны подпора водохранилища и в низовьях рек Каскелен и Чилик [11].

Постановление о строительстве Капчагайского водохранилища на реке Или было принято в 1966 году. Широкого обсуждения этого мероприятия, затрагивающего природу обширного региона, не было.

Административное командование подавило многочисленные возражения, в которых высказывались опасения о тяжелых последствиях этого шага. Расчеты некомпетентных разработчиков и чиновников были признаны не подлежащими сомнению и достаточными для немедленного претворения в практику. Главными аргументами были следующие:

• 1) Водохранилище даст электрический ток, обеспечив работу мощной гидроэлектростанции;
• 2) Позволит ввести в севооборот 400 тысяч пахотных земель;
• 3) Послужит регулятором уровня вод Балхаша.

А в сентябре 1969 года река Или была перекрыта. Пуск первого гидроагрегата состоялся 22 декабря 1971 года.

ГЭС построена по плотинному типу. Состав сооружений ГЭС:

• 1) Русловая плотина длиной по гребню 470 м, высотой 50 м и шириной по основанию 450 м, намыта из эоловых песков;
• 2) логовая плотина длиной по гребню 370 м, высотой 56 м и шириной по основанию 270 м намыта из щебнистых и песчано-супесчаных грунтов;
• 3) здание ГЭС с монтажной площадкой, состоит из четырех агрегатных секций;
• 4) Автор проекта ГЭС — академик Шафик Чокин.

Сегодня Капчагайская ГЭС имеет номинальную мощность 364 МВт (4 турбины x 91 МВт каждая). В реальности использовалось меньше (100 — 200 МВт), кроме 1998 года, когда уровень Капчагая был необычайно высок, и станция использовала около 300 МВт своей мощности (что привело к затоплению низовий реки.

Капчагайская ГЭС, которая имеет огромное водохранилище многолетнего регулирования. Она предназначалась для покрытия пиковой части графика нагрузки «Алматыэнерго», а также замены тепловых станций в случае аварий и стихийных бедствий. Режим работы ГЭС обусловливает чрезвычайно высокие (до 2 м) волны перемещения в низовьях реки Или, что вызывало общий размыв русла и небывалую активацию русловых процессов в дельте реки Или. Кербулакский контррегулятор, предусматривающийся для погашения этих волн, до сих пор не построен.

Водохранилище, с проектным объемом более 28 км³ (примерно два годовых стока реки Или), за более чем 40 лет эксплуатации было наполнено только наполовину, что связано потребностями озера Балхаш, с экологией дельты реки Или и потребностями других отраслей экономики. На базе этого водохранилища предполагалось довести площади орошаемых земель до 1 млн. га, что также не удалось выполнить, не смотря на строительства ирригационных систем. В настоящее время площади орошаемых земель в казахстанской части бассейна реки Или немногим превышают 320 тыс. га, а потери воды на испарение и фильтрацию из чаши водохранилища достигли 800 млн. м³/год.

Водохранилищем затопился участок автомобильной дороги Алматы — Сары-Озек протяженностью 16 км, вместе с дорогой затоплены отдельные участки линий связи, радиотрансляции, станционные сооружения бывшей Минсвязи КазССР.

Для санитарной подготовки ложа водохранилища потребовалось очитка территории населенных пунктов, животноводческих ферм, санитарная обработка кладбищ и скотомогильников.

Распространяясь далеко за приделы долины реки Или, водохранилище имеет пологие склоны, что способствует ограничению размеров берегоразрушений. По всему левобережью, начиная от плато Капчагая, до верховий водохранилища, формируются низкие аккумулятивные берега с прибрежными мелководьями. Подпор грунтовых вод и подтопление пологих склонов привели к образованию болотно-солонцовых побережий. При плотиной зоне переработка берегов имеет ничтожные размеры. Здесь формируются крутые абразионные берега на скалистом субстрате. На правобережной части в приделах урочища Мын-Булак (100−130 км выше плотины), характерны абразионно-аккумулятивные береговые отмели. Ширина зоны разрушения составляет 100−125 м, высота надводного уступа от 3,5−6,0 м. По условиям распространения подпора грунтовых вод в пределах зоны влияния выделяют четыре характерных участка:

• 1) Приплотинный в пределах скального плота Капчагай;
• 2) Левобережная озерная часть побережья водохранилища;
• 3) Правобережье водохранилища в приделах озерной части;
• 4) Верховое водохранилище.

Береговая зона водохранилища Капчагайской ГЭС приходит по поверхности пологонаклонной аккумулятивной равнины и предгорным шлейфом отрогов Джунгарского Алатау. Уклоны современной поверхности этих равнин и шлейфов не превышают 6−10м. Наиболее пологими являются береговые склоны левобережной части водохранилища, углы наклона поверхностно аккумулятивной равнины здесь не выходят за приделы 130?.

Относительное распределение крутизны современной поверхности берегов на отметках составляет:

• 1) 0?-1?-3?-314,5 км (73,2)
• 2) 1? -3? 70,5 км (16,4%)
• 3) 3?- 6?-28,5 км (6,0%)
• 4) 6?- 10?- 14,7 км (3,4%)
• 5) 10?-4,5 км (1,0%)

Из вышеприведенных данных видно, что на берега с пологими склонами (менее 3?) приходится около 90% от общей протяженности береговой линии водохранилища равной 430 км. 12].