Реферат: Проблемы управления экологической ситуацией на горных территориях

Область рассеивания стока располагается непосредственно ниже области его формирования, занимая территорию предгорных долин и внутригорных впадин. Рассеивание стока происходит здесь за счет преобладания потерь на испарение над выпадением осадков и в результате широко развитого поливного земледелия. В области рассеивания стока одновременно происходит перераспределение стока поверхностного в подземный и наоборот. В этой зоне изменяется химический состав поверхностных вод, происходит их наиболее интенсивное загрязнение.

Естественный режим рек в области рассеивания стока сильно искажен за счет интенсивных водозаборов, весь поверхностный сток отводится в ирригационные системы, и русла многих рек пересыхают. Однако в зоне выклинивания подземных и возвратных вод с орошаемых полей реки получают дополнительное питание в виде так называемых «вторичных вод», общим объемом около 3,0 куб. км.

Реки Кыргызстана, как уже упоминалось, текут во всех направлениях и заканчиваются за его пределами слепыми концами или впадают в крупные бессточные озёра. Все реки делятся по бассейнам: Аральского моря, озёр Иссык-Куль и Чатыр-Кёль, реки Тарим, которая уходит в КНР и заканчивается также в бессточном озере. Реки Чу и Талас теряются в пустыне Моюн-Кум.

Основной водной артерией является р. Нарын, которая образуется от слияния Большого и Малого Нарына, берущих начало из мощных ледников окружающих хребтов. Принимая ряд притоков, из которых наиболее крупные Он-Арча, Ат-Баши, Кёкжерты, Ала-Буга, Кёкёмерен, Чичкан, Узун-Ахмат, Кара-Су (левая), Кара-Су (правая), она выходит в Ферганскую долину, где соединяется с Кара-Дарьей, образует р. Сыр-Дарью, впадающую в Аральское море. Река Кара-Дарья имеет ряд довольно крупных притоков: Кара-Кульджа, Яссы, Тентек­-Сай, Кугарт, Куршаб, Ак-Бура. В Ферганскую долину с окружающих хребтов стекают реки, относящиеся к бассейну Сыр-Дарьи, но которые до нее не доходят, поскольку полностью разбираются на орошение: Падыша-Ата, Гава-Сай, Исфайрам-Сай, Шахимардан, Сох, Исфара, Ходжабакирган, Ак-Суу. В пределах Кыргызстана формируется сток р. Чаткал, главной составляющей р. Чирчик.

Главная река северного Кыргызстана - Чу, сток которой формируется в Кочкорской впадине от слияния рек Джуанарык и Кочкор. Минуя оз. Иссык-Куль и прорезав узкое Боомское ущелье, р. Чу выходит в одноименную долину, где принимает ряд крупных и мелких притоков: Чон-Кемин (справа) и левые притоки Кызыл-Суу, Шамси, Кегеты, Иссык-Ата, Аламедин, Ала-Арча, Ак-Суу, Сокулук, Кара-Балта, Чон-Каинды, Аспара и другие, стекающие с северного склона Кыргызского хребта.

В пределах межгорной Таласской впадины формируется р. Талас с притоками Уч-Кошой, Колба, Беш-Таш, Урмарал, Кара-Бура и др.

Бассейн оз. Иссык-Куль - обособленный, бессточный. В озеро впадает около 115 рек, из которых наиболее значительные Джергалан, Тюп, Джууку, Барскаун, Чон-Кызыл-Суу, Тон, Ак-Терек, Чон-Ак-Суу, Ак-Суу.

К бассейну оз. Балхаш относится только одна река Каркыра, протекающая на востоке республики и уходящая в Казахстан.

К бассейну р. Тарим относится юго-восточная часть территории республики. Здесь среди горных поднятий образуются реки Сары-Джаз и Чон-Узенгу-Кууш. По обширной высокогорной Аксайской долине течет одноименная р. Аксай с притоками. Все эти реки уходят за пределы республики в Китай.

По характеру режима (гидрографу стока) реки Кыргызстана относятся к тянь-шаньскому типу с двумя ярко выраженными фазами: весенне-летнего половодья и осенне-зимней меженью, причем в половодье отмечается два пика - весенний (апрель-июнь), связанный с периодом таяния сезонного снега в горах, и летний (июль-сентябрь), вызванный таянием ледников и снежников высокогорья.

Основным источником питания большинства рек являются сезонные снегозапасы в горах, но довольно существенную роль, а для некоторых рек превалирующую, играет ледниковое питание.

Потоки талой воды со снежных и ледяных вершин гор являются основной системой подпитки для среднеазиатских рек во время летнего периода. Упомянутый выше Отчёт указывает на уменьшение площади среднеазиатских ледников на 19% за период между 1957 и 1980 годами. Площадь ледников вокруг Иссык-Куля уменьшилась примерно на 8%. Если процесс таяния продолжится с такой же скоростью, то в будущем, примерно к середине 21 века, эти ледники исчезнут вообще.

Следует отметить, что проблема перемены климата и её влияние на водные ресурсы в настоящее время недостаточно исследована, а существующие данные обработаны только частично. Именно этот факт затормаживает проведение надлежащего планирования управления водой в Центральной Азии.

Но имеющихся наблюдений относительно качества управления ресурсами и перемены климата уже достаточно чтобы понять, что водные ресурсы в Центральной Азии не только не безграничны, но имеют тенденцию к уменьшению. И к этим переменам более чувствительны орошаемые низовья, чем горные местности. Это диктует необходимость повышения эффективности использования воды в долинах, для защиты ресурсов путём сдержанного и экономного их использования, а также для управления водным потоком с гор как необходимое условие для всех стран Центральной Азии. Взаимный контроль и управление водными ресурсами является центральной проблемой, которую необходимо решить для обеспечения устойчивого экономического, политического и экологического развития в Центральной Азии.

 Кыргызстан и другие страны Центральной Азии осознают, что водные ресурсы ограничены и нуждаются в надлежащем и эффективном управлении чтобы достичь максимальной выгоды от существующего количества водных ресурсов и сохранить, насколько возможно, больше воды для населения в целом, и для предотвращения возможного обезвоживания бассейна Аральского моря и самого Аральского моря.

Улучшение распределения и управления водными ресурсами должно быть организовано и применено на уровне как речных, так и водораздельных бассейнов.

Современные тенденции климата и их влияние на водность рек.

Современные тенденции глобального климата.

Современное глобальное потепление климата, оказывающее влияние на все природные процессы, в том числе и на водные ресурсы, требует к себе очень пристального внимания, так как оно уже в ближайшем будущем может поставить перед человечеством ряд проблем, требующих незамедлительного разрешения.

Температура воздуха на нашей планете определяется соотношением количества поступающей на Землю солнечной радиации и отраженным от нее инфракрасным излучением. Высокая температура, обеспечивающая возможность жизни на Земле, является следствием задержки части отраженной лучистой энергии атмосферным водяным паром, углекислым газом (СО), метаном (СН) и, в последнее время, продуктами химической промышленности, известными под названием «хлорфтороуглероды» (ХФУ).

В последнее время анализами пузырьков газа в ледовых кернах, отобранных в Антарктиде и Гренландии, было установлено, что в течение последних 160000 лет колебания климата на Земле совпадали по времени с колебаниями концентрации углекислого газа и метана в атмосфере.

Сопоставление этих данных с измерениями, выполненными в обсерватории глобального мониторинга Мауна Лоа, расположенной в Тихом океане на Гавайских островах, показали, что концентрация СО в 1988 году, равная 351 части на миллион (част/млн.), на 20-25% превышает концентрацию углекислого газа в любой момент в течение последних 160000 лет, несмотря на ее значительные колебания в связи с резкими изменениями климата. Теплый межледниковый период, имевший место 130000 лет назад, сопровождался повышением концентрации СО до 300 част/млн., в то время как в течение предшествующего большого ледникового периода этот показатель упал до 200 част/млн. К 1860 г. (началу промышленной революции) концентрация СО возросла до 280 част/млн., а за последние 100 лет еще на 70 част/млн. При этом более половины этого прироста произошло в течение последних 30 лет. Если современная тенденция увеличения концентрации СО на 4% в год сохранится, то к 2075 г. концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится по сравнению с доиндустриальной эпохой. В настоящее время концентрация метана в атмосфере возросла по сравнению с доиндустриальными значениями более чем в 2 раза и продолжает расти со скоростью около 1% в год.

Теплопоглощающий потенциал парниковых газов существенно различается. По данным Института мировых ресурсов, появление в атмосфере дополнительной молекулы метана приводит к удержанию количества тепла, в 20-30 раз большего, чем в случае выделения молекулы СО, а появление молекулы ХФУ приводит к задержке количества тепла, в 20000 раз большего, чем при выделении молекулы СО. Поэтому углекислый газ вызывает лишь около половины теплового потенциала, образующегося в результате человеческой деятельности. Оценка роли основных парниковых газов, основанная на их концентрации в атмосфере в середине 80-х годов и на их теплоудерживающем потенциале, дает такую картину: углекислый газ - 50%, хлорфтороуглероды - 20%, метан - 16%, тропосферный озон - 8%, окись азота - 6%.

Современный беспрецедентный рост концентрации парниковых газов и то, что в прошлом за изменениями их концентраций следовали глобальные изменения климата, привели научную общественность к мнению о том, что в следующем столетии весьма вероятно существенное глобальное потепление климата. Данные Межправительственной комиссии по проблемам изменения климата (IPCC) свидетельствуют о том, что это потепление уже проявляется. Так, приводятся значения глобального повышения температуры воздуха на 0,5º - 0,7º C по сравнению с 1860 г. Измерения температуры воздуха, проводимые с воздушных шаров после 1958 г., свидетельствуют о повышении температуры на 0,08º C каждые 10 лет.

На основе результатов наблюдений Комиссия по проблемам изменения климата (IPCC) пришла к выводу, что «антропогенное воздействие на мировой климат весьма ощутимо» (Houghton и др., 1995). Этот процесс, вероятно, будет продолжаться из-за увеличения концентрации в атмосфере всех парниковых газов, кроме хлорфторуглеродов, концентрация которых начала снижаться в результате контроля за ними, введенного после подписания Монреальского протокола в 1987 году.

На основании разработки моделей общей циркуляции, выполненной на мощнейших компьютерах, Комиссия (IPCC) пришла к выводу, что в наступившем столетии климат планеты продолжит изменяться и к 2100 году среднегодовая температура возрастет на 1º - 3,5º C. Потепление будет сопровождаться уменьшением суточной амплитуды температур. Изменения компонентов климата будут сильно варьировать в различных регионах, но особенно труднопрогнозируемой станет частота экстремальных явлений (Прайс, Барри, 1999).

Современные тенденции климата на Тянь-Шане.

Происходящему глобальному потеплению климата посвящено много публикаций. Среди них следует отметить работы М.И. Будыко, в которых дается пространственный прогноз изменений климата к 2025 и 2050 гг. В последнее время появились работы, отмечающие, что глобальное потепление климата проявляется и на Тянь-Шане.

В данном разделе основное внимание направлено не на характеристику современного климата (это сделано во многих работах, посвященных климату Тянь-Шаня), а на анализ метеорологических рядов наблюдений основных элементов климата - температуры воздуха и осадков.

Реакция рек на потепление климата.

Резкое увеличение летних расходов воды за счет потепления климата, повлекшего активное таяние ледников, отмечается почти на всех реках Кыргызстана, имеющих ледниково-снеговое и снегово-ледниковое питание, после 1972 года. Так, в период 1973 -   1996 гг. на реках этого типа в Иссык-Кульском бассейне июльские расходы воды увеличились по сравнению с предшествующим периодом на 2,2 - 3,0 м³/с (р. Джууку, Ак-Суу). Увеличение летнего стока привело к нарастанию и средних годовых расходов воды, которые на этих же реках возросли с 5,8 до 6,6 м³/с и с 2,5 до 3,8 м³/с соответственно.

В целом по котловине приток из зоны формирования стока, составивший за период 1935 - 1972 гг. в среднем 117 м³/с, увеличился в последующем периоде (1973 - 1996 гг.) до 129 м³/с. Величина годового притока по двум периодам составила 3,7 и 4,1 км³, что в пересчете на площадь Иссык-Куля соответствует слою воды толщиной 590 и 650 мм. Увеличение притока произошло за счет дополнительного стаивания ледников объемом около 4 км³, что составляет 8,3% от объема всех ледников котловины. На стоке р. Тюп, имеющей снеговое питание, потепление климата после 1972 г. привело к смещению пика весеннего половодья с мая на апрель. При этом апрельские расходы увеличились на 2,7м³/с, а майские - уменьшились на 6,0 м³/с. Средние годовые расходы по р. Тюп после 1972 года уменьшились на 0,5 м³/с.

Таким образом, современное увеличение стока рек котловины происходит за счет вековых запасов воды в ледниках. Тенденция потепления климата может привести в недалеком будущем к такому сокращению оледенения, при котором произойдет резкое сокращение летних расходов воды в реках. Пример тому река Тору-Айгыр, в бассейне которой в настоящее время оледенение сведено до минимума, т.е. практически отсутствует. Это можно рассматривать как модель, отражающую влияние потепления климата на распад оледенения и последующее сокращение водности. Река имеет снегово-ледниковое питание, но участие ледникового стока стало очень незначительно. И угроза сокращения летних расходов воды в ближайшее время наиболее реальна для обращенного к солнцу южного склона хребта Кунгей Ала-Тоо (где и расположен бассейн р. Тору-Айгыр) с относительно небольшими высотными отметками, где отступание ледников наиболее активно, а площадь оледенения уменьшается. В будущем это будет иметь негативные последствия для озера Иссык-Куль и сельского хозяйства котловины, основанного на поливном земледелии.

Увеличение водности рек Нарынского бассейна очень отчетливо видно по средним годовым расходам воды, подсчитанным по десятилетиям. Возрастание стока на большинстве рек началось с 70-х годов и особенно значительным оказалось в последнем десятилетии, увеличившись в пределах 2,0 (р. Ат-Баши) - 28 м³/с (р. Кёкёмерен). На р. Нарын в створе «г. Нарын» увеличение стока произошло почти на 18, а в створе «устье р. Кекжерты» - на 7,0 м³/с, на ее составляющих - Большом и Малом Нарыне - более чем на 5,0 м³/с.

Все анализируемые реки имеют на водосборе оледенение (степень оледенения составляет от 1,0 до 10 %), также относятся к ледниково-снеговому и снегово-ледниковому типам питания и увеличение водности соотносится с повышением температуры воздуха на МС Тянь-Шань и Нарын, которое особенно стало ощутимо и существенно после 1972 г.

Увеличение июльских и августовских среднемесячных расходов воды (месяцы наиболее активного таяния ледников) в периоде 1973-1998 гг. отмечается на р. Нарын (в пределах 10 - 2,0 м³/с по гидрологическим постам «г. Нарын» и «устье р. Кекжерты»). На р. Кёкёмерен значительно возросли июньские расходы воды. На других реках рассматриваемого бассейна увеличение стока после 1972 г. отчетливо видно на трендах среднеиюльских расходов воды.

Составляющими р. Кара-Дарьи являются реки Тар и Кара-Кульджа, формирующие свой сток на склонах Ферганского и Алайского хребтов в месте их смыкания, в юго-восточной части. Крупными притоками р. Кара-Дарьи являются правые - Яссы, Кугарт, Тентек-Сай; левые - Куршаб, Ак­Бура, Араван-Cай. Эти реки относятся к снегово-ледниковому (d > 1,0) и снеговому (d < 0,5) типам питания и только р. Ак-Бура имеет ледниково-снеговое питание (d > 1,0), степень оледенения составляет 1,0 - 4,0%, а на реках снегового питания практически отсутствует. Сравнение величин среднегодовых расходов воды за анализируемые периоды до 1962 г. и с 1963 по 1998 гг. показало, что практически на всех водотоках она возросла на 1,0 - 4,0 м³/с или существенно не изменилась.

Таким образом, результаты проведенного анализа свидетельствуют о том, что в целом на реках Иссык-Кульского, Нарынского и Кара-Дарьинского бассейнов отмечается общая тенденция увеличения водности, связанная с потеплением климата. Однако динамика и темпы увеличения не на всех реках одинаковы и даже не всегда однозначны, что зависит от особенностей и аномалий каждой конкретной реки и ее водосбора, на котором формируется сток.

Увеличение среднегодового стока и особенно среднеиюльских расходов воды отмечается на реках ледниково-снегового питания и других бассейнов: Чуйского, Таласского, Таримского после 70-х годов, которое на данном этапе можно увязать и объяснить только общей тенденцией потепления климата.

Озёра, ледники и их роль в формировании стоков.

Современный научно-технический прогресс непосредственно связан с возрастающей ролью водных ресурсов во всех сферах человеческой деятельности. В связи с этим перед наукой стоит одна из актуальнейших задач современности - обеспечение человечества чистой водой высокого качества. Одним из источников такой воды являются горные озёра.

На территории Центральной Азии насчитывается около 5600 озёр общей площадью 12197 км²[3]. Их абсолютное большинство представлено малыми водоемами с площадью менее 1 км², на которые приходится 95% общего числа и около 4% площади.

В генетическом отношении котловины горных озёр подразделяются на 4 основные группы: тектонические, гляциогенные, гидрогенные и завальные. Озёра тектонического происхождения образовались в результате заполнения водами межгорных тектонических впадин. В Кыргызстане эта группа озёр представлена наиболее крупными водоемами: Иссык-Куль, Сон-Кёль, Чатыр-Кёль. Эти озёра приурочены к бессточным котловинам и являются гигантскими испарителями речного стока. На самые крупные озёра Кыргызстана приходится более 55% площади водной поверхности озёр Центральной Азии.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20