Особенности методов прогнозирования водообеспеченности земель юга Казахстана с применением ГИС-технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности методов прогнозирования водообеспеченности земель юга Казахстана с применением ГИС-технологий

Развитие экономики Республики Казахстан во многом зависит от обеспеченности страны водными ресурсами. Поэтому, водный фактор в условиях аридной зоны приобретает ведущую роль не только в сельскохозяйственном производстве и в устойчивости окружающей среды, но и на экономическом уровне жизни населения. Водное хозяйство южного региона республики развивается в условиях дефицита водных ресурсов, которые резко обостряются в периоды маловодья. Основным водопотребителем является сельское хозяйство, в котором используются до 80 % воды.

Земли, расположенные в аридной зоне с высокими энергетическими ресурсами и низкими естественными увлажнениями требует проведения комплекса мелиоративных мероприятий для возделывания сельскохозяйственных культур. Поэтому, в конце ХХ века во всех регионах южного Казахстана получило большое развитие, орошаемое земледелие, которое занимало около 2,4 млн. га, из них 1,5 млн. га были расположены на территорий юга и юго-восточных регионах республики (рисунок 1).

Важным фактором выбора основных направлений мелиоративного воздействия на земельные угодья, в частности при орошении является климат. Особенности климата это соотношение тепла, влаги и определяющие возможную продуктивность растений, подбор сельскохозяйственных культур, на основе которого создается оптимальный для растений режим тепла и влаги. Поэтому, тепловой баланс и условия увлажнения являются весьма важными показателями мелиорируемых регионов.

Важнейшими показателями режима увлажнения является атмосферные осадки - его количество и распределение, которые определяются особенностями общей циркуляций атмосферы и характером рельефа местности.

Орошаемые земли на юге Казахстана занимают особо важное место в АПК, но, тем не менее, в последние годы произошли довольно резкие снижения урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности мелиорируемых земель. Это объясняется ухудшением состояния сельскохозяйственных угодий, которая привела к изменению всех основных свойств природных ландшафтов региона под воздействием хозяйственной деятельности человека; технического состояния мелиоративной сети и всей оросительной системы и финансовой несостоятельности товаропроизводителей с ведением оплаты за оросительную воду.

Сельскохозяйственная деятельность на территории тесно взаимодействует с природой, для этого необходимо ее рассматривать как единую, природно-техническую (агротехническую) систему.

Оценка состояния орошаемых земель осуществляется исходя из современных требований природообустройство, позволяющая учитывать разнообразие природных и хозяйственных условий отдельных экономических регионов, т.е. рациональное использование и воспроизводство возобновляемых природных ресурсов. Оптимизация структуры ландшафтов обеспечивает комплексное сочетание и устойчивое ее функционирование при эколого-экономической стабильности природной среды которая учитывает: соотношение тепла и влаги, структуру ландшафта и агроландшафта; уровень устойчивости к техногенным воздействиям и загрязнения почв; водный, химический и биологические режимы почв; уровень естественного плодородия почв; интенсивность биологического и геологического кругооборота элементов в почвах; экологическая стабильность ландшафтов и агроландшафтов; стабильность сельскохозяйственного производства [1,2,3].

Сбор, обобщение и систематизация комплекса показателей является сложной задачей, поэтому для ускорения процесса сбора, анализа, оценки и прогнозирования на различные промежутки времени необходимо использовать ГИС - технологию (рисунок 2).

Рис. 1. Карта Республики Казахстан

мелиоративный сельскохозяйственный технология

Рис. 2. Структура многофакторного сбора и анализа данных на основе БД ГИС

мелиоративный сельскохозяйственный технология

Ресурсы поверхностных вод Казахстана в средний по водности год составляют 100.5 км3, из которых только 56.5 км3 формируются на территории республики. Остальной объем - 44.0 км3 поступает из сопредельных государств: Китая - 18.9 км3; Узбекстана - 14.6 км3; Кыргызстана - 3.0 км3; России - 7.5 км3 (рисунок 3 и таблица 6) [1].

Рис. 3. Водные ресурсы речных бассейнов Республики Казахстан

Таблица 1. Ресурсы речного стока Казахстана, км3/год

Полностью использовать ресурсы речного стока для нужд отраслей экономики в силу разных причин не представляется возможным. В частности, суммарный объем обязательных попусков воды для удовлетворения экологических, рыбохозяйственных и санитарных требований по рекам Сырдарья, Урал, Или, Тобол, Ишим, Тургай, Шу составляет около 29.0 км3 в год. Транспортно-энергетические затраты стока по Иртышу вместе с долей России составляют 9.0 км3. Потери речного стока на испарение и фильтрацию в водохранилищах и руслах рек оцениваются в 12 км3. Весенний половодный сток равнинных рек Центрального Казахстана, который также теряется и рассеивается, так как его невозможно зарегулировать для использования, равен порядка 4.5 км3. Таким образом, при сумме указанных необходимых затрат воды в объеме 54.5 км3, располагаемый объем водных ресурсов, возможных к использованию в экономике республики, в средневодный год не превышает 46.0 км3.

В средневодный (75%) и маловодные (95%) годы общий объем водных ресурсов снижается до 76-58 км3, а располагаемый - соответственно до 32-33 км3 и 25-26 км3[8-10]

По водообеспеченности Казахстан занимает одно из последних мест среди стран СНГ. Удельная водообеспеченность равна 37 тыс. м3 на км2 и 6.6 тыс. м3 на одного человека в год.

В пределах Казахстана расположены крупные водоемы, такие как Каспийское, Аральское моря и озеро Балхаш. Насчитывается около 39 тыс. рек и временных водотоков, более 48 тыс. озер, около 4.0 тыс. прудов и 204 водохранилища. Наиболее значительными водными артериями являются реки Иртыш, Или, Сырдарья, Ишим, Тобол, Урал, Тургай, Шу.

В силу климатических особенностей речных зон республики до 90% стока поверхностных источников приходится на весенний период. Кроме того, поверхностные водные ресурсы по территории распределены крайне неравномерно и колеблются по годам и внутри года, тем самым обуславливая неравномерную обеспеченность различных областей и отраслей экономики. Наиболее обеспечена водой Восточно-казахстанская область - 290 тыс. м3 на 1 км2. В то же время испытывают дефицит в воде Атырауская, Кызылординская и, в особенности, Мангыстауская области, где практически отсутствуют пресные воды.

Оценка и прогноз состояния основываются между природными и техногенными факторами и ее отдельными компонентами. Комплексный мониторинг и анализ хозяйственной деятельности человека, и влияние ее на природную среду позволяет выделить следующие направления, которые возможны при решении и определении кратко и долгосрочных прогнозных показателей на основе базы данных ГИС [4].

Таким образом, основными задачами временно-пространственными и инновационно-информационными показателями, и ее моделями является обоснование критериев оценки всех компонентов агроландшафтов в условиях конкретной хозяйственной деятельности.

Полученные показатели местности основанных на современных инструментальных ГИС обеспечивают возможность их использования при моделировании инженерных объектов и прежде всего для визуализации сеточных моделей на электронных картах. Основным направлением повышения эффективности использования ГИС-технологий для автоматизации информационного обеспечения водохозяйственных задач является разработка проблемно-ориентированных средств автоматизации, подготовки и редактирования данных, описывающих моделируемые объекты и развивающиеся в них процессы изменения динамики и качества.

Литература

мелиоративный сельскохозяйственный технология

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

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

3.Агроклиматический справочник по Джамбулской области. Л.: Гидрометеоиздат, 1961.143с.

4.Бурлибаев М.Ж. Теоретические основы устойчивости экосистем трансзональных рек Казахстана. - Алматы: Канагат, 2007. - 516 с.

Размещено на Allbest.ru