Азия өзендерінің су мөлшері және су айналымы
Өзен суының мөлшері және оның маңызы
Өзен арнасымен белгілі бір уақыт ішінде ағып өтетін су көлемі өзеннің су мөлшері (су шығыны) деп аталады. Өзен суын шаруашылықтың әр саласында пайдалану ең алдымен осы мөлшерге тәуелді. Мысалы, белгілі қуатты су электр станциясын салу үшін өзеннің жыл бойындағы суы біркелкі ме, әлде маусым сайын күрт өзгеріп тұра ма — соны алдын ала анықтау қажет.
Неге су мөлшері тұрақты емес?
Өзендердің су мөлшері жыл бойы біркелкі болмайды: тасқын кезінде арна толықса, жазда деңгей төмендеп, су азаяды. Кейбір өзендер тіпті тасқын уақытында ғана негізгі өзенге жетіп, кейін қайта кеуіп кетуі мүмкін.
Не нәрсе су мөлшерін арттырады?
Су мөлшері өзен алабының көлеміне, жауын-шашынға, жер бедеріне және өсімдік жамылғысына байланысты. Алаб неғұрлым үлкен әрі жауын-шашын мол болса, өзен суы да соғұрлым молаяды.
Картаға қарасақ, көптеген өзендердің құмға сіңіп жоғалатынын көреміз. Олардың бір бөлігі жер суаруға жұмсалады. Кей өзендер (мысалы, таудан шығатын шағын ағындар) тасқынның өзінде-ақ алысқа жетпей, далаға тарап кетуі ықтимал.
Судың шығыны қалай өлшенеді?
Өзенге инженерлік құрылыстар (көпір, бөгет, су алу торабы) салғанда белгілі бір қимадан бір секундта ағып өтетін су мөлшерін білу қажет. Бұл көпір мен бөгеттің өлшемдерін дәл есептеуге, сондай-ақ суармалау мен тұрмыстық-шаруашылық қажеттіліктерге су бөлуді жоспарлауға мүмкіндік береді.
Негізгі өлшем бірлік
Судың шығыны әдетте м³/с (текше метр/секунд) бірлігімен өлшенеді.
Тасқын кезіндегі су шығыны жазда өзен деңгейі төмендеген кездегі шығыннан бірнеше есе артық болуы мүмкін.
Өзен ағысын көз алдымызға елестету үшін оны көлденеңінен «қиып», ағыстың қимасын қарастырамыз. Сол қиманың әр бөлігінде жылдамдық бірдей болмайды: тереңдеу тұста баяуырақ, тайыз қайраңда жылдамырақ ағады.
Ағыс жылдамдығына әсер ететін факторлар
Арнаның тереңдігі мен пішіні
Тереңдік өзгерген сайын қимадағы жылдамдық та өзгеріп тұрады. Арнаның пішіні (иін, тарылу, кеңею) ағысқа тікелей ықпал етеді.
Бөгеттер мен кедергілер
Көпір тіреулері, аралдар, табиғи кедергілер ағысты бұзып, кей жерде күшті ағысты өзен табанына қарай «аударып» жіберуі мүмкін.
Еңістік және түбінің кедір-бұдыры
Арнаның еңістігі артқан сайын ағыс жылдамдайды. Ал түбінің ойлы-қырлылығы үйкелісті өсіріп, жылдамдықты баяулатуы мүмкін.
Жазық өңірлерде өзен аңғары кейде тереңірек болады: су ағыны топырақты үңгіп, жер асты суының жолын ашады. Нәтижесінде жауын-шашын аз кезеңдерде де өзен арнасы жер асты суымен толығып отырады. Ал жер асты суы жеткіліксіз өзендер бұл мезгілде ортайып, кейде мүлде құрғап қалады.
Өзен жүйесі: бастау, сала, су айырығы
Әр өзеннің бастауы және сағасы болады. Өзеннің негізгі арнасына қосылатын қосалқы салалар, ал олардың өз ішінде ұсақ тармақтары кездеседі. Көптеген ұсақ өзендер қосылып, ірі өзен жүйесін құрап, ақырында көлге, теңізге немесе мұхитқа құяды.
Су айырығы деген не?
Әрбір өзеннің өз су айырығы бар — жауын-шашын мен еріген суды бір алапқа жинап, негізгі арнаға бағыттайтын табиғи шекара. Алап неғұрлым ұзын әрі көлемді болса, әдетте өзен суы да соғұрлым мол келеді.
Өзен суының мөлшері ең алдымен жауын-шашынға байланысты. Сондықтан географ А. И. Воейковтың «өзендер — климаттың жемісі» деген пікірі орынды. Дегенмен өзен режиміне климатпен бірге жер бедері, топырақ, өсімдік және геологиялық құрылым да ықпал етеді.
Жауын-шашын айырмасы өзен суына қалай әсер етеді?
Өзен суының аз-көп болуы ауа райының айырмасынан анық байқалады. Мысалы, Гималайдағы Черрапунджиде жылына орта есеппен шамамен 13 000 мм жауын-шашын түседі, ал тәуліктік мөлшері кейде 1200 мм-ге дейін жетеді. Ал Балқаш немесе Арал алаптарында жылдық жауын-шашын көбіне 150–200 мм-ден аспайды. Мұндай контраст өзен суының мөлшерін де түбегейлі өзгертеді.
Ұзақ мерзімді бақылау не үшін керек?
Өзен суының молдығы мен тапшылығын дұрыс бағалау үшін кемінде 20–30 жыл үздіксіз бақылау қажет. Себебі су мөлшері жыл сайын ғана емес, бір жылдың ішінде де құбылып тұрады: көктемгі қар ерігенде көбейіп, жазда азаюы мүмкін; кей жылдары сәуір–мамырда тасып, маусымда қатты төмендеп кетеді.
Өзен суының екінші рет көтерілуі көбіне күзгі жауын-шашынға байланысты. Осы ауытқулар салдарынан су электр станцияларының да жұмыс режимі әрдайым бірқалыпты бола бермейді. Қыста өзендер қатып, су режимі күрделеніп, пайдаланудың кей түрі шектеледі.
Судың ғаламдық айналымы: қысқа уақытта жаңаратын өзен суы
Табиғатта су ұдайы айналымда болады. Мұхит суы шамамен 1 млрд 370 млн км³, ол толық жаңарып отыру циклінде өте ұзақ уақытты қамтиды. Ал адамға ең қолжетімді әрі пайдалы өзен суы шамамен 10 күнде бір жаңарып отырады.
Жылдық булану
Бір жылдың ішінде жер бетінен шамамен 520 мың км³ су буланып, дәл сонша су жаңбыр мен қар болып қайта түседі.
Мұхитқа түсетін жауын-шашын
Мұхиттар мен теңіздерге жылына шамамен 400 мың км³ жауын-шашын түседі (жалпы көлемнің шамамен 79%).
Құрлықтан мұхитқа ағын
Құрлықтан мұхиттарға жылына шамамен 100 мың км³ су құйылады (шамамен 19%).
Мұхиттармен байланыспайтын, тек көлдерге құятын ағындардың үлесі аздау. Дегенмен кез келген алаптағы су теңгерімі — булану, жауын-шашын, жер үсті және жер асты ағындарының арақатынасы — өзен режимін айқындайтын негізгі өзек болып қала береді.
Қазақстан жағдайы: қар, жаңбыр және мұздық суы
Қазақстанда жылдық жауын-шашынның шамамен 70%-ы қар түрінде, ал 30%-ы жаңбыр түрінде түседі. Таулы аймақ өзендері көбіне мұздықтардың еруі есебінен толығады. Азияның көптеген өзендері қар суымен де, жаңбыр суымен де қатар қоректенетін өзендерге жатады.
Жер асты суының үлесі
Өзендер қатқан кезде көбіне жер асты сулары есебінен ғана толығады. Солтүстік аймақта жер асты суы өзен ағынының шамамен 30%-ын, ал орталық өңірлерде 10–20%-ын қамтамасыз етуі мүмкін.
Су ресурстарын тиімді пайдалану үшін тек өзен арнасын ғана емес, бастауынан сағасына дейінгі бүкіл өзен алабын кешенді түрде қарастыру қажет. Алаптың өсімдігі, топырағы, бедері, гидрогеологиялық жағдайы, биіктік белдеулері — бұлардың бәрі су режимін қалыптастырады. Табиғи жағдай өзгерсе, өзеннің су режимі де өзгереді.
Мәселен, өзен алабындағы тоғайлы жерлердің топырағын ұқыпты өңдеу, агротехникалық шараларды жоспарлы жүргізу су режимінің бұзылмауына ықпал етеді.
Азия өзендерінің халық шаруашылығындағы маңызы және су қорғау мәселелері
Суды қорғау — стратегиялық міндет
Табиғатты қорғау, әсіресе су байлықтарын сақтау — мемлекет үшін аса маңызды мәселе. Өзен-көл суларының ластануы су экожүйесіне де, шаруашылыққа да зор зиян келтіреді.
Ластанудың салдары
Ластанған су балықтар мен су жәндіктерін уландырып, өсімдіктердің қурауына әкелуі мүмкін. Мысалы, Неман өзенінің төменгі ағысында балықтың улану жағдайлары байқалған; себептердің бірі — судағы зиянды қоспалардың әсерінен балдырлар арқылы улану.
Тазарту неге міндетті?
Өндірісте және басқа қажеттіліктерде пайдаланылған сулар өзен-көлдерге жіберілер алдында міндетті түрде тазартылуы керек. Тазартылмаған су егістікті бүлдіреді, малға індет таратуы ықтимал, су жануарлары мен жәндіктерін зақымдайды.
Соңғы онжылдықтарда ластанған сулардан өзендерді, көлдерді, теңіздерді қорғау мәселесін халықаралық деңгейде бірлесе шешу қажеттігі айқындалды. Мәселен, Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының бастамасымен өткен конференцияларда ауыз суын, ауыл шаруашылығында пайдаланылатын суларды және жалпы табиғи ортаны қорғау мәселелері кеңінен талқыланды.
Қалпына келу уақыты мен алдын алу құны
Ластанудың салдарынан өзен суы ішуге жарамсыз болып, балық қоры мен су жәндіктері азаяды, су өсімдіктері қурауы мүмкін. Табиғи жолмен бір өзеннің тазаруына кейде 4–5 жыл қажет болады. Сондықтан алдын алу шаралары мен тазарту инфрақұрылымына жеткілікті қаржы бөлу — ұзақ мерзімді тиімді шешім.
Қабылданған талаптар мен заңнамалық шараларға сәйкес, кемелер мен шаруашылық нысандарының лайлы, ластанған суларды тазартпай өзендерге жіберуіне тыйым салынады. Су тазарту құрылыстарының саны кезең-кезеңімен көбейтіліп, су ресурстарын кешенді пайдалану және қорғау қағидалары бекітілді.