Бекнияз Б.К.
Комитет водных ресурсов Министерства сельского хозяйства
Республики Казахстан,
г. Астана, Республика Казахстан
bbolat@mail.ru
КОМПЛЕКС МЕРОПРИТИЙ ПО НАКОПИТЕЛЮ
СТОЧНЫХ ВОД - ОЗЕРУ «СОРБУЛАК» С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ОПАСНОСТИ
ЕГО ПРОРЫВА И УЛУЧШЕНИЯ СЛОЖИВШИЙСЯ НЕБЛАГОПРИЯТНОЙ
ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ
В данной статье представлен комплекс мероприятий по накопителю сточных вод - озеру «Сорбулак» с
целью снижения опасности его прорыва и улучшения сложившийся неблагоприятной экологической ситуации.
На основе анализа научно-исследовательских и проектных разработок предложены мероприятия по
реконструкции, строительству оросительных систем и усилению плотин (дамб) для снятия угрозы прорыва
плотин (дамб) и затопления близлежащих населенных пунктов, а также защиты от подтопления
республиканской автомагистрали Алматы-Астана.
Сточные воды, очистительные сооружения, дамба, фильтрация, плотина, оросительная система,
В «Государственной программе по управлению водными ресурсами Казахстана», принятой
Указом Президента Республики от 4 апреля 2014 года №786 отмечается: «На водохозяйственных
объектах в связи с продолжительной эксплуатацией и недостаточными объемами производимых
ремонтно-восстановительных работ происходит разрушение основных конструкций сооружений,
заиление водохранилищ и создается высокая вероятность чрезвычайных ситуаций техногенного
характера, особенно при прохождении весенних половодий и паводков».
Перечисленные негативные явления имеются, в частности, и в использовании сточных вод г.
Алматы, в возврате их в хозяйственный оборот. Интенсивное развитие г. Алматы, рост числа
населения мегаполиса и прилегающих населенных пунктов Алматинской области в последние годы
приводит к резкому повышению объемов хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.
Более того, заградительные сооружения накопителя сточных вод - озера «Сорбулак» в настоящее
время таковы, что в условиях повышенной сейсмической опасности региона любое землетрясение
может стать причиной прорыва дамбы и затопления автомагистрали Алматы-Астаны и большого
количества населенных пунктов Алматинской области.
В целях выполнения поручения Главы государства Назарбаева Н.А. от 09.02.2010 года № 01-
25.27 о рассмотрении сложившейся неблагоприятной экологической ситуации на накопителе сточных
вод озере Сорбулак, в рамках постановления Правительства Республики Казахстан от 10 сентября
2010 года № 924 «Об утверждении отраслевой программы «Жасыл даму» были проведены научно-
исследовательские работы по комплексному изучению современного состояния накопителя сточных
вод озера «Сорбулак» с целью снижения опасности его прорыва и оценки сложившейся
неблагоприятной экологической ситуации.
На основе проведенных научно-исследовательских работ и во исполнение Протокола
совещания с участием Премьер-Министра Республики Казахстан Масимова К.К. в г.Алматы от 21
июля 2012 года № 11-5/07-38 нами был разработан комплекс мероприятий по реконструкции
накопителя сточных вод-озера «Сорбулак», включая вспомогательные сооружения.
Комплекс очистных сооружений г. Алматы расположен в 20 км от города, в поселке «Жапек
Батыр», сооружения механической очистки которого созданы в 1972 году, аэротенки построены и
введены в эксплуатацию в 1982 году. Цеха механической очистки расположены в 2 км от сооружений
биологической очистки. Для отведения сточных вод г. Алматы функционируют около 1400 км
канализационных сетей и коллекторов, 14 насосных станций. Сточные воды подаются по двум
канализационным коллекторам 1000 и 1400 мм самотеком. Процесс обработки ила отсутствует.
Сточные воды после механической и искусственной биологической очистки на комплексе очистных
сооружений г. Алматы, по Сорбулакскому отводному каналу длиной 45 км сбрасываются в накопитель
сточных вод - озеро «Сорбулак». Накопитель сточных вод - озеро «Сорбулак» расположен в 50 км
северо-западнее г. Алматы, в Илийском районе Алматинской области, эксплуатируется с 70-х годов
прошлого столетия. Он представляет собой естественную замкнутую котловину длиной 35 км,
шириной 17,1 км, максимальной глубиной 25 м. и площадью зеркала 58 км
2
. Полный объем накопителя
570
составляет 900,0 млн. м
3
при отметке нормального подпорного уровня - 620,5 м.
В последнее время резко снизилось количество воды, забираемое из накопителя сточных вод -
озера «Сорбулак» для нужд орошения, нарушился расчетный баланс водопользования, который
предусматривал его разгрузку за счет орошения. Например, в 2010 году сточными водами орошалось
всего около 3,0 тыс. га земель. Схема утилизации сточных вод г. Алматы, разработанная в 1989 году
проектным институтом «Казгипроводхоз», где основной упор делался на орошение 27,2 тыс. га
земель, не реализуется.
Во избежание критической ситуации, связанной с переполнением накопителя, в 90-е годы был
построен Правобережный Сорбулакский Канал, который берет начало с 38-го километра Сорбулакского
отводного канала и начинается с гидротехнического сооружения – вододелителя. Общая длина
Правобережного Сорбулакского канала от вододелителя до реки Или 63 км, ширина по верху 14 м,
ширина по низу 4 м, глубина 2,7 м. Проектный расход канала 9,5 м3/сек рассчитан на забор сточной воды
с апреля по октябрь. Фактический расход воды в канале 5 м3/сек, глубина воды 1,7 м.
На канале находится 5 прудов-отстойников и аварийный сброс в р. Или. Общая площадь
прудов-отстойников составляет 1148 га. Проектом намечалось строительство биологических прудов с
посевом тростниково-камышовых растений на площади 567 га, фактически пруды созданы всего
лишь на площади 80 га.
Угроза переполнения озера - накопителя «Сорбулак» вызвано множеством причин, стратегия
решения данной проблемы требует множества различных действий, которые должны быть
осуществлены, чтобы достигнуть улучшения ситуации.
Одним из мер снижения опасности прорыва накопителя сточных вод - озера «Сорбулак» и
улучшения сложившейся неблагоприятной экологической ситуации является снижение уровня
сточных вод до безопасной отметки путем забора воды для полива сельскохозяйственных культур,
тем самым, очищая и в тоже время, утилизируя сточные воды. Технологическая схема очистки
(утилизации) предусматривает, что сточные воды насосами будут подаваться на орошаемую
оросительную систему земледельческих полей.
Технологическую схему очистки (утилизации) сточных вод с накопителя сточных вод -озера
«Сорбулак» предлагается осуществить путем строительства (восстановления) Сорбулакского массива
орошения на площади 5600 га и Каскеленский массив орошения на площади 4400 га.
Строительство (восстановление) Сорбулакского массива орошения на площади 5600 га
предусматривает строительство Сорбулакской оросительной системы на площади 5600 га:
- реконструкция Сорбулакского водосбросного магистрального канала (объем очистки от ила)
- 60 тыс. м3;
-
реконструкция
7-ми
подкачивающих
насосных
станций
электрифицированных
(центробежные высоконапорные насосы);
- строительство закрытой трубопроводной оросительной сети на 7-ми орошаемых участках от
этих насосных станций с монтажом дождевальных машин «Фрегат» и «Волжанка».
Сорбулакский магистральный канал (СМК) должен обеспечивать водой 7 насосных станций,
которые подают воду к 7 –и орошаемым участкам с площадью (ориентировочно) по 800 га каждый.
Водозабор осуществляется из накопителя сточных вод - озера «Сорбулак» для подачи воды в
СМК для обеспечения поливной водой 7 насосных станций, которые подают воду к 7-и орошаемым
участкам общей площадью 5600 га. В теле дамбы № 1 построен шлюз – регулятор с плоскими
металлическими щитами для подачи воды в Сорбулакский магистральный канал. Для поступления
воды построен подводящий канал перед шлюз-регулятором.
Сорбулакский магистральный канал проходит параллельно автомагистрали Алматы-Астана и
на 90-м километре автодороги Алматы-Астана пересекает ее. За автодорогой находится большая
аванкамера, по берегам которой расположены 5 – насосных станций блочного типа.
Протяженность СМК составляет 9392 м. Сечение канала с откосами m=3,0 представляет по ширине
дна 8 м и 3м и соответственно по пропускной способности – 20 /м3сек П-О по П – 43, и 12м3/сек по
остальной длине (5092 м). Вдоль канала построена эксплуатационная дорога шириной 4 м с двух сторон.
В процессе обследования в 2012 году орошаемых массивов с водозабором из накопителя
сточных вод - озера «Сорбулак» установлено, что канал находится в заросшем и заиленном
состоянии. В течение последних 35 лет канал не чистили, берега сильно заросли деревьями,
кустарником и тростниковой растительностью. В канале донные иловые отложения достигают от 1,5
до 5,0 метров. В связи с этим канал необходимо подвергнуть механической очистке, осуществить
срезку кустарников средней поросли вдоль канала – 6,0 га.
571
Головной магистральный канал состоит из головного водозаборного сооружения, сбросного
канала, перехода под кабелями связи и автодорогой Алматы-Астана.
Сорбулакский массив орошения находится примерно в 85 километрах северо-западнее г.
Алматы и в 2-х километрах северо-западнее от накопителя сточных вод - озера «Сорбулак». Площадь
первого участка в 720 га (орошаемый участок «Западный») покрыта супесчаными и песчаными с
прослоями супесей и суглинков с включениями песка образованиями четвертичного возраста,
мощность которых порядка 20-45 м.
Грунтовые воды залегают на большой глубине порядка 15 м от поверхности. Грунты сухие,
аэральные, на глубине до 3 м высокоомны и на участке трубопроводных трасс грунты
характеризуются как низкой коррозионной активности. При реконструкции магистральных и
распределительных трубопроводов необходимо их запроектировать из стеклопластиковых или
полиэтиленовых труб, а поливные трубопроводы из металлических труб. Это условие продиктовано
тем, что дождевальные машины кругового действия при работе проходят над поливными трубами,
которые закопаны в 1 м от поверхности земли. Насосные станции предусмотреть блочно-
комплектными: в одних блоках насосы центробежные высоконапорные, а в других электрощиты,
шкафы управления насосным оборудованием. Водозабор состоит из аванкамеры и рыбозащитного
сооружения.
В настоящее время на поливе используются дождевальные машины «Фрегат», «Волжанка» и
китайские катушечные поливные агрегаты. В процессе проектирования могут быть подобраны не
только российские дождевальные агрегаты, но и австрийские дождевальные машины «Бауэр»,
американские дождевальные машины «Валлей» и «Зиматик».
Строительство
(восстановление)
Каскеленского
массива
орошения
предусматривает
строительство Каскеленской оросительной системы на площади 4400 га:
- строительство головной насосной станций с водозабором из накопителя сточных вод озера
«Сорбулак» для подачи воды на Каскеленский массив орошения на площади 4400 га.
- строительство 5-и подкачивающих насосных станций с водозабором из магистральных
водоводов для подачи воды на орошаемые участки Каскеленского массива на площади 4400 га.
- строительство оросительных сетей на участках орошения с монтажом дождевальных машин
«Фрегат» и «Волжанка».
Водозабор с аванкамеры перед БКНС с водоподачей из магистрального трубопровода (из
пластиковых или полиэтиленовых труб). Поливные трубопроводы необходимо запроектировать из
стальных труб. В качестве дождевальной техники можно укомплектовать машинами «Фрегат» и
«Волжанка» (производства России), или машинами «Бауэр» (Австрия, «Валлей» и «Зиматик»
(производства США). На массиве орошения в 4400 га должны работать 63 дождевальных машин.
Вокруг орошаемых земель необходимо заложить защитные лесные массивы. В качестве
сельхозкультур предлагаются зернофуражные культуры, люцерна, донник, экспарцет.
В целях отсечения мелководий и защиты от подтопления автомагистрали Алматы-Астана и
населенных пунктов в составе сооружений накопителя сточных вод оз. «Сорбулак» на его западной
стороне построены две низконапорные земляные дамбы с отметками гребня 624,0 м, максимальной
высотой 6 м и с креплением верхнего откоса камнем толщиной 2 м.
В случае чрезмерных осадков и при ураганном ветре или при возможном землетрясении
существует вероятность возникновения чрезвычайной ситуации из-за прорыва плотины, что приведет
к затоплению автомагистрали Алматы – Астана, населенных пунктов, расположенных ниже плотин
вдоль р.Курты в Алматинской области.
В юго-западной и западной частях котловина Сорбулак не имеет высоких берегов. Здесь явно
были выражены два пониженных участка один длинной 3,3 км (дамба № 1), другой – 2,0 км (дамба №
2), по которым при повышении горизонта воды в накопителе сточных вод оз. «Сорбулак» выше
отметки 622,50 возможен был сброс воды из него в р. Курты.
Это обусловлено тем, что уровень сточных вод в накопителе-озере «Сорбулак» достиг отметки
619,61 м с объемом 847,6 млн. м
3
(контрольная отметка нормального подпорного уровня накопителя -
620,5 м при объеме 900,0 млн. м
3
).
Кроме того, в нижнем бьефе плотины наблюдаются увлажненные участки, которые указывают
на фильтрацию воды из накопителя через тело плотины (Рисунок 1).
572
Рисунок 1 - Фильтрация воды через тело дамбы № 1
Существующие плотины отсыпаны из супесчаного грунта. Плотность его (скелета) в теле
составляет 1,64 – 1,75 г/см3. Заложения откосов: верхнего m=5, низового m=3.
Первый слой, на контакте с телом дамб, метровой толщины, отсыпан из карьерной мелочи
диаметром менее 10 см, второй слой – из крупного камня средним диаметром 35 см. Депрессивная
кривая, формируемая в теле дамб, не выходит на земли. Поэтому на низовом откосе обеих дамб
отсутствует какой-либо дренаж.
В целях тщательного изучения состояния дамб, в программу научно-исследовательских работ
были заложены мероприятия по дистанционному зондированию тела дамб № 1 и № 2 и их оснований
геофизическими методами с применением георадара, что позволило выяснить состояние дамб, и
убедится в факте фильтрации воды из накопителя через тело дамб.
В ходе научно-исследовательских работ в целях определения состояния дамб было проведено
геофизическое, с применением георадара, исследование тела дамбы № 2 (Рисунок 2,3).
На рисунке 2 видно как на георадарных профилях четко проявляются геологические слои и
границы разуплотнения и просадки в точках 10 м и 568 м на глубине от 2 до 6 м от уровня гребня
дамбы. Зафиксированы периодические скачкообразные сдвиги, при этом в грунтах происходит
перераспределение напряженного состояния, что приводит к возникновению и развитию трещин
разрыва в поперечном направлении, относительно продольной оси дамбы.
Кроме того, на георадарных профилях (рисунок 3) на глубине с 3,5 м (отметка 620,5 м) и ниже
четко прослеживается водонасыщенная зона, т. е. ½ часть дамбы № 2 постоянно находится в
водонасыщенном состоянии.
Рисунок 2 - Фильтрация воды через тело дамбы № 2
573
Рисунок 3 - Фильтрация воды через тело дамбы № 2
В октябре 2012 года Институтом гидрогеологии и геоэкологии проведены дополнительные
георадарные съемки по двум дамбам, которые подтвердили наличие значительной толщи
водонасыщенных пород в теле обеих дамб (Рисунок 4,5,6).
Рисунок 4 - Распределение влагонасыщения по продольной оси плотины
Рисунок 5 - Распределение влагонасыщения по продольной оси плотины
574
Рисунок 6 – Распределение влагонасыщения по поперечным профилям плотины
С целью дополнительного изучения, в теле дамбы № 1 пробурены 13 скважин на глубине 10 м.
В итоге окончательно выяснилось, что тело дамбы на высоте 5 м начиная с нижнего бьефа, находится
в водонасыщенном состоянии
Данные, полученные в результате бурения скважин в теле плотин №1 и №2, свидетельствуют
об увлажненном состоянии грунтов тела плотин.
Проведенное изучение состояния дамб № 1 и № 2 свидетельствует о необходимости
укрепления тела обеих дамб.
В связи с этим, для предотвращения чрезвычайных ситуаций при аварийном сбросе
канализационных стоков в накопитель-озеро «Сорбулак» приняты решения об усилении плотины
(дамбы) № 1 и плотины (дамбы) № 2 на накопителе сточных вод - озере «Сорбулак». Наращивание
плотины (дамбы) № 1 и № 2 на 4 метра (с отметки 624,0 м до 628,0 м) с усилением (досыпкой)
верхового и низового откосов плотин (дамб) № 1 и № 2.
Разработка комплекса мероприятий по накопителю сточных вод - озеру «Сорбулак»
предусматривает, прежде всего, принятие мер по недопущению возможных чрезвычайных ситуаций,
связанных с его переполнением и прорывом.
УДК: 519.87.338.4
Велямов Т.Т.
Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева,
г. Алматы, Республика Казахстан
fea_vel@mfil.ru
ОТ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ К ИНДУСТРИАЛЬНО -
ИННОВАЦИОННОЙ ПОЛИТИКЕ ЧЕРЕЗ РАЗВИТИЕ ИНЖЕНЕРНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА
БАЗЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ.
Аннотация. В статье рассматривается проблема формирования конкурентоспособных инженерных
кадров, в соответствии, с прогнозируемыми показателями формирования инновационной политики в реальном
секторе экономики на основе эффективной экономической политики государства. Процесс формирования
индустриально – инновационной политики и механизмы достижения сформированных параметров устойчивого
развития национальной экономики должны быть синхронизированы с процессом подготовки и формирования
инженерных кадров, способных качественно и количественно оценить, формировать рекомендации и
механизмы управления индустриально – инновационными проектами по реализации промышленной политики
государство.
На основе адекватного формирования математических моделей производственный процесс должен быть
представлен как оптимальная система, преобразующая ресурсы, труд в продукцию. Разработка системы
математических моделей процесса производства, по инновационному проекту, позволяет оперативно
реагировать на изменения требований развивающегося рынка и создание продукта, удовлетворяющего
575
ожиданием потребителя. Это возможно только в том случае, когда в этом процессе активно и осознанно
применяются методы количественной оценки качественных параметров индустриально – инновационных
проектов. Глобальный потребитель принуждает промышленные организации постоянно совершенствоваться на
основе менеджмента изменений. Изменения возникают под воздействием внешних факторов – их необходимо
количественно оценивать, т.е. – моделировать.
Ключевые слова: Экономическая политика. Промышленная политика. Экономико – математическая
модель.
Экономическая политика — совокупность мер, действия Правительства по выбору и
осуществлению экономических решений на макроэкономическом уровне. Реализация экономической
политики предполагает достижение общественно значимых целей.
Цели экономической политики определяются состоянием экономики страны в данный момент.
В современных условиях перед институтами, формирующими и реализующими экономическую
политику, встали новые проблемы, не имеющие однозначного решения. В их числе: необходимость
обеспечения ускоренного перехода национальной экономики к новой экономике, основанной на
знаниях, инновациях и информационных технологиях; достижение финансовой стабилизации при
одновременной реализации национальных проектов, приоритетных социально-экономических
программ развития Республики Казахстан. Эти проблемы требуют серьезного научного обоснования
и не разработаны в экономической теории.
Процесс разработки экономической политики с акцентом на влияние структуры
финансовых операций на экономический рост, дефицит бюджета и состояние платежного баланса
называется финансовым программированием. Финансовое программирование требует наличия
непротиворечивых исходных данных, а точнее знаний о том, каким образом функционирует
экономика, как она будет реагировать на те, или иные мероприятия. Особое внимание в моделях
финансового программирования уделяется выполнению принципа равенства финансовых ресурсов и
расходов, а также механизмам перераспределения средств в экономике для обеспечения
необходимого уровня экономического роста и инфляции [1].
Для реализации требований финансового программирования используются следующие
важнейшие финансовые документы:
Достарыңызбен бөлісу: |