ЗЕН АҒЫНДЫСЫНЫҢ АНТРОПОГЕНДІК ӨЗГЕРІСІН БАҒАЛАУДЫҢ ЖӘНЕ БОЛЖАУДЫҢ ЕСЕПТІК ӘДІСТЕРІНІҢ ЖІКТЕМЕСІ

Адамның шаруашылық іс-әрекетінің өзен ағындысына ықпалын сенімді бағалау және болжау өте күрделі жұмыс. Біріншіден өзен алаптарында өзен ағындысын қарама қарсы бағытта өзгертуі мүмкін бірнеше шаруашылық іс-әрекет факторлары әсер етуі мүмкін. Екіншіден, әдетте бір бағытта жүретін антропогендік өзгерістер ағындының табиғи тербелісіне үстемеленеді. Бұл тербелістердің ауытқу аралығы әдетте жасанды өзгерістерден айтарлықтай асып түседі. Үшіншіден, әртүрлі шараушылық мақсатта алынған сулар және қайта жіберілген ақаба сулар толық есепке алына бермейді және сенімділігі төмен болады, қолда өзен алаптарының шегінде жүргізілген шаруашылық шараларының жүргізілген уақыты, қарқындылығы, көлемі жөнінде толық мәліметтер алу қиын.

Өзен ағындысының антропогендік фактордың әсерінен өзгеруін сандық тұрғыдан бағалау және болжау үшін әртүрлі есептік әдістер қолданылады. Ең алдымен ағындының болып кеткен өзгерісі есептеледі, сонан кейін әртүрлі климаттық жағдайларға байланысты шаруашылық іс-әрекеттің жекелеген түрлерінің даму жоспары және бағытын есепке ала отырып болашақтағы өзгерісі болжанады. Бірінші кезеңнің, яғни су ресурстарының табиғи сипаттамаларын қалпына келтіру және болашаққа негізделген болжам жасау үшін өте қажетті, ағындының өткен өзгерістерінің динамикасын есепке алу өте маңызды екенін айта кету керек.

Өзен ағындысының антропогендік әсерден өзгеруін бағалауға және болжау үшін гидрологиялық практикада қолданылатын әдістерді келесі топтарға біріктіруге болады:

1) зертелетін ағынды сипаттамаларының көпжылдық тербелісімен қоса алапта жүргізілетін шаруашылық іс-әрекеттің негізгі түрлерінің даму динамикасына негізделген статистикалық әдістер;

2) су алу және су әкетуді бөлек-бөлек есепке алуды және тікелей ағынды өзгеріске ұшырайтын алаптың немесе арнаның учаскелерінде су теңдестігі элементтерінің өзгерісін бағалауды қарастыратын су теңдестік әдістері;

3) математикалық үлгілеу әдістері;

4) физикалық үлгілеу әдістері;

5) белсенді эксперимент әдістері.

Бағалаудың негізгі алғышарттарына, жалпыға ортақ қағидаларына, әртүрлі топтарға жататын есептік әдістердің жетістіктері мен кемшіліктеріне қысқаша тоқтап өтейік.

Статистикалық әдістер ағынды режимінің табиғи және бұзылған кезеңдерін бөліп қарастыруға болатын көпжылдық гидрометеорологиялық бақылау материалдарын пайдалануға негізделген. Қарастырылып отырған әдістемелік амалдардың негізгі идесы гидрологиялық режимнің табиғи сипаттамаларын қалпына келтіре отырып, бақыланған сипраттамалармен салыстыру арқылы сандық тұрғыдан шаруашылық іс-әрекет факторлар кешенінің ағындыға тигізетін әсерін бағалау. Бұл жағдайда гидрологиялық сипаттамалардың табиғи режимі тербелісін айқындайтын метеорологиялық факторлар шаруашылық іс-әрекеттің әсерінен өзгеріске ұшырамайды деп ұйғарылады. Жекелеген өзен алаптары үшін ағындының антропогендік өзгерісін бағалау кезінде мұндай жіберулер жасауға әбден болады.

Аталған әдістер мынадай басымдылыққа ие:

- тірек бекеттер бойынша жаңа дерекетердің жинақталуын күтпей-ақ, аса қымбатқа түсетін эксперименттер жасамай және арнайы экспедициялар ұйымдастырмай қолда бар бақылау материалдарының негізінде шаруашылық іс-әрекеттің ағындыға тигізетін әсерін бағалауға мүмкіндік береді;

- шаруашылық іс-әрекеттің барлық факторлар кешенінің әсерінен тұтастай су жинау алабы үшін ағындының жиынтық өзгерісін ажыратуға мүмкіндік береді және сенімді бастапқы деректер бар болған жағдайда көптеген анықталуы қиын бір мезгілде әрекет ететін факторлары бар жекелеген үлкен өзен алаптарының және ірі аймақтардың су ресурсында болған өзгерістерді объективті тексеріп бақылауға негіз болады.

Сонымен қоса статистикалық әдістердің келесі айтарлықтай елеулі кемшіліктері бар:

- зерттеу объектілерін таңдау кезінде туындайтын қиыншылықтар алапта жүргізілген шаруашылық іс-әрекеттің әртүрлі даму кезеңдерін қамтитын, ұзақ бақылау қатары болуы тиіс. Қысқа бақылау қатарын пайдаланған жағдайда корреляциялық байланыстардың орнықты болмауы орын алады;

- алапта жүргізілетін шаруашылық іс-әрекеттің әсерінен болатын процестердің физикалық табиғатын ашпайды және әрбір фактордың үлесін жеке-жеке бағалай алмайды;

- алапта жүргізілген шаруашылық іс-әрекет айтарлықтай дами қоймаған кезде және олардың жиынтық ықпалы тұйықтаушы тұстамадағы гидрологиялық сипаттамаларды анықтау дәлдігінің шегінде болғанда ағындыға ықпал ететін факторлардың рөлін бағалауға мүмкіндік бермейді;

- ағындының антропогендік өзгерісін алдағы кезеңге сенімді болжауға мүмкіндік бермейді.

Су теңдестік әдістері тікелей арнадан су алу және суды қайта жіберуді есепке алуға және су теңдестігін құраушылардың антропогендік өзгерісі жүріп жатқан су жинау алабының учаскелерінде немесе өзен арнасы учаскелерінде жүріп жатқан процестерді (суғармалы жерлерде, бөгендер басып жатқан айдындарда, урбандалған аумақтарда және т.б) зерттеуге негізделген. Бұл жағдайда адамның шаруашылық іс-әрекетінің рөлі сандық тұрғыдан қарастырылып отырған аумақтың табиғи жағдайдағы және антропогендік әсерден кейінгі су теңдестігі элементтерінің айырымы бойынша бағаланады.

Су теңдестік әдістерінің өзге әдістерден басымдылығы:

- су жинау алабында болып жатқан процестердің табиғатыен аша отырып, тиісті мәндер жеткілікті болған жағдайда шаруашылық іс-әрекет факторларының әрбіреуінің әсерін оның даму масштабына қарамастан жеке-жеке бағалауға мүмкіндік береді;

- осы немесе басқа шаруашылық іс-әрекет факторының ағындыға алдағы кезеңде тигізетін ықпалының сандық рөлін болжауға нақты мүмкіндік береді;

Сонымен қатар, су теңдестігі әдістерінің кемшіліктерін де атап өтуге болады:

- егжей-тегжейлі жүргізілген эксперименталдық деректердің қажеттілігі, және үлкен қаражатты және күшті, арнайы экспедициялар ұйымдастыруды қажет ететін су тұтыну және су әкетуді есепке алатын сенімді материалардың бар болуын қажет етеді;

- су теңдестігінің жекелеген элементтерін өлшеу және есептеу дәлдігінің төмендігі, бұл бірқатар жағдайларда алынған нәтижелерге айтарлықтай күмән туғызады;

- ағынды алаңшаларында, суғарылатын және құрғатылатын массивтерде алынған деректер мен нәтижелерді су теңдестігі тұйық ірі өзен алаптарын тарату кезінде туатын қиыншылықтар;

- үлкен өзен алабында бір мезгілде әсер ететін көптеген және ағындының қалыптасу жағдайына, гидрологиялық режиміне тікелей немесе жанама түрде әртүрлі әсер ететін антропогендік факторларды егжей-тегжейлі эксперимменталдық деректер мен қамтудың қиыншылығы.

Статистикалық және су теңдестік әдістерінің жоғарыда аталған жетістіктері мен кемшіліктерін есепке ала отырып, осы немесе басқа жағдайда олардың қайсын қолдану мүмкін және орынды екендігін мұқият талдау арқылы шешу қажет. Әртүрлі топқа жататын әдістерді қатар қолдану айтарлықтай сенімді қорытынды алуға мүмкіндік береді және алынған нәтижелерге бақылау жасауға мүмкіндік туады.

Адамның шаруашылық іс-әрекетінің гидрологиялық режимге тигізетін ықпалын бағалау үшін математикалық үлгілеу әдістерін қолдану мынадай этаптардан тұрады: процесті табиғи жағдайда егжей-тегжейлі зерттеу, гидрологиялық режимнің және су теңдестігі элементтерінің уақыт және кеңістік бойынша өзгеруін сипаттайтын теңдеулерді анықтау; осы теңдеулерді ЭЕМ-де іске асыру және табиғи деректер бойынша қабылданған теңдеулердің жекелеген параметрлерін және коэффициенттерін анықтау мақсатында есептеулер жүргізу (үлгіні колибрлеу); метеорологиялық факторлар мен шаруашылық іс-әрекеттің гидрологиялық сипаттамаларға тигізетін әсерін анықтау үшін сандық эксперимент жүргізу, яғни әзірленген сұлба бойынша әркелкі бастапқы жағдайлар мен параметрлердің әртүрлі мәндері үшін ЭЕМ-да есептеулерді орындау.

Математикалық үлгілеу әдістерінің ең жақсы жағы қысқа уақыт ішінде көп шығын шығармай сандық тұрғыдан алуан түрлі үйлескен табиғи және антропогендік факторлардың ағындыға ықпалын бағалауға мүмкіндік береді, осы арқылы әртүрлі деңгейде аумақты игеру жұмыстарының кезінде орын алатын осы немесе басқа бір нұсқасы үшін болашақтағы су жинау алаптарының гидрологиялық режимі мен су теңдестігін есептеуге және болжауға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, математикалық үлгілеу әдістері бірқатар кемшілітерге ие. Алынатын нәтижелер бастапқы материалдардың сенімділігіне ғана емес толықтылығына, сондай-ақ қабылданған есептік теңдеулердің дұрыс негізделгенділігіне, процестің өзінің зерттелгенділігіне және қажетті параметрлердің және коэффициенттердің дұрыс анықталғандылығына тәуелді. Көп жағдайда белгілі бір су жинау алабы үшін күрделі үлгілердің көптеген параметрлері тұрақсыз немесе физикалық тұрғыдан жақсы негізделмеген болады, осыған байланысты адамның шаруашылық іс-әрекетінің әсерінен алаптың жамылғы бетінде жүрген өзгерістерді және ағындының қалыптасу жағдайының өзгеруін айтпағанда, метеорологиялық факторлардың өзінің ағындыға әсерін сенімді есептеуге үнемі мүмкіндік бола бермейді.