Текст книги "Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим"

1.2 Геология и гидрогеология

В геологическом отношении Прибалкашье характеризуется большим разнообразием и сложностью. Если докембрийские отложения имеют ограниченное распространение в Шу – Илейских горах, Илейском и Терскей Алатау, то кембрийские – на значительных площадях этих территорий. Карбоновые отложения представлены спиллитами, диабазами, яшмами, известняками, эффузивами и песчаниками [1]. Отложения ордовика распространены на севере Прибалкашья, Тарбагатая, Чингиз-Тау, Шу – Илейских горах, Илейском и Жонгарском Алатау, Узынкаре и Кунгей Алатау. Девонские отложения широко распространены в северо-западном Прибалкашье и Шу-Илейских горах. Нижнекаменноугольные отложения в области каледонской консолидации образуют большой Илейский синклинорий на юге и широко распространены в Северном Прибалкашье, Тарбагатае, встречаются в пределах Терскей и Кунгей Алатау. На этих же территориях имеются и верхнепалеозойские отложения. Отложения триаса и юры, представленные в основном красноцветными континентальными осадочными формациями, развиты на востоке Илейской впадины. Общая мощность таких отложений достигает, соответственно, 450 и 290 м. Мощность меловых отложений здесь составляет 70 – 220 м. Отложения палеогена и нижнего неогена встречаются в Илейской, Балкашской и северной Жонгарской впадинах. В основном это глины, аргиллиты со слоями песчаников и мергелей. Четвертичные отложения имеют распространение во всех стратиграфических комплексах: нижние мощностью от 10 до 290 м; среднечетвертичные мощностью от нескольких метров до 250 м; верхнечетвертичные мощностью до 150 м и современные мощностью до нескольких метров.

Подземные воды распространены повсеместно, но условия их формирования, разгрузки, транзита, химический состав очень разнообразны [1]. В горной местности мелкосопочной равнины Северного Прибалкашья имеют преимущественное распространение трещинные воды, которые приурочены к различным литологическим комплексам жестких палеозойских пород [11].

В пределах межгорных и горных впадин с рыхлыми мезозойскими и кайнозойскими отложениями формируются поровые грунтовые и напорные воды. К впадинам приурочены наиболее крупные (Балкашский, Алакольский, Илейский) и мелкие (Текесский, Кегено – Каркаринский, Жаланашский и др.) артезианские бассейны. Расходование подземных вод в Южном Прибалкашье происходит за счет испарения, транспирации и разгрузки в речную сеть, а также непосредственно в конечный водоем – оз. Балкаш. Подземный поток с северного склона Илейского Алатау в Илейскую впадину, идущий на глубокую инфильтрацию и не дренируемый в горах реками, оценивается модулем не более 1,7 л с 1 км². В пределах предгорных и межгорных впадин выделяется несколько расположенных друг под другом водоносных горизонтов, питание, транзит и разгрузка которых различны. Подземные воды низкогорных и мелкосопочных районов Северного Прибалкашья формируются в основном за счет инфильтрации зимне-весенних атмосферных осадков. В аллювиальных долинах этого региона распространены грунтовые воды и напорные воды древних долин, которые при движении к оз. Балкаш частично расходуются на испарение и транспирацию на участках выклинивания на дневную поверхность. Глубина залегания уровня подземных вод изменяется в очень широких пределах от 0 до 100 м и более.

Содержание солей в грунтовых и подземных водах бассейнов рек Каратал, Аксу, Лепсы не превышает 1 г/л, а у оз. Балкаш – достигает 50 г/л. По составу воды изменяются от гидрокарбонатно-натриевых, сульфатно-натриевых до хлоридно-натриевых или смешанных.

В бассейне р. Иле выделяются 5 водоносных горизонтов по условиям залегания, циркуляции и формирования химического состава. Водоносный комплекс четвертичных озерных песчано-глинистых отложений находится вблизи оз. Балкаш с глубиной залегания не более 2 м и дебитом водопунктов 0,11 – 0,26 л/с [1; 11]. Химический состав их отличается пестротой в силу особого положения побережья оз. Балкаш в наиболее пониженной, слабодренированной части впадины, близкого залегания уровня подземных вод и высокого испарения, что в конечном итоге способствует протеканию процессов континентального солеобразования. Содержание солей здесь колеблется в пределах 7 – 15 г/л и более.

Водоносный комплекс четвертичных эолово-озерно-аллювиальных отложений наиболее распространен в Балкашской впадине с глубиной залегания 5 – 10 м и пестрым химическим составом. Водоносные горизонты в четвертичных эоловых песчаных отложениях находится в междуречье Иле – Каратал, левобережье р. Иле, плато Карой и в долине р. Иле с глубиной залегания от 5 до 30 м. Водоносность пород различная, от 0,1 до 3,0 л/с, минерализация вод до 3 г/л. Водоносный комплекс четвертичных делювиальнопролювиальных щебнистых и супесчано-суглинистых отложений находится у северо-восточного склона Шу – Илейских гор, на плато Карой и южных островов Жонгарского Алатау с глубиной залегания от 11 до 50 м (местами напорные), минерализацией воды до 3 г/л и смешанного химического состава. Водоносные горизонты четвертичных аллювиальных отложений имеют распространение в долине р. Иле и ее притоков с глубиной залегания менее 5 м, разной минерализацией воды (до 1 г/л и 3 – 15 г/л) и химическим составом.

В основании ложа водохранилища-охладителя ЭГРЭС-1 залегают скальные и полускальные породы, перекрытые крупнообломочным и глинистым аллювием этих же пород. Выше залегают рыхлые отложения кайнозойской группы, состоящие из суглинисто-супесчаных и, в меньшей степени, песчаногравийных отложений палеогена четвертичного возраста. По периферии оз. Жанкельды развиты озерно-аллювиальные и озерные отложения, представленные коричневатыми суглинками и супесями с включением различного количества щебня и гравия. Собственное ложе оз. Жанкельды наполнено озерными суглинками и супесями, покрытыми слоем илистых осадков мощностью от 0,2 до 1,5 м. Водовмещающими являются песчаные и песчано-гравийные породы палеогенных и четвертичных отложений и трещиноватые породы палеозоя [6; 12-17]. Движение подземных вод направлено в сторону оз. Жанкельды. В районе оз. Карасор имеет место палеогеновая и ордовикская система пород. По трассе КЕК распространены породы палеогеновой, четвертичной, ордовикской и девонской систем. Локально встречаются породы кембрийской системы и граниты.

В геологическом отношении верхний слой дна оз. Шандаксор (0,5 -2,0 м), а участками от 3,0 м и более сложен песчано-глинистыми грунтами четвертичного возраста. Обрамляют котловину (кроме южной стороны) аллювиальные отложения чагройской свиты палеогена, представленные песками различной крупности, часто с суглинистым и супесчаным наполнителем, а также супесями, суглинками и желтовато-серыми глинами; мощность этих отложений преимущественно 2-3 м, с запада они спускаются в котловину почти до озера.

На всей площади котловины, за исключением юго-запада, встречаются глины чеганской свиты палеогена, выстилающие и частично слагающие борта котловины и создающие водонепроницаемый экран (кроме восточной и северовосточной частей), где водораздел Шандаксор – Карасор сложен песками мощностью до 30 м. Породы четвертичного и палеогенового возрастов лежат на палеозойских порфиритах, их лавах и туфах. Последние в южной и югозападной частях котловины выходят на поверхность отдельными буграми.

Грунтовые воды в районе озера Жанкельды представлены двумя водоносными горизонтами. Глубина залегания уровня первого от поверхности водоносного горизонта колеблется от 0,5 до 1,5 м. Глубина вскрытия кровли водоносного горизонта фиксирована от 0,5 до 3 м ниже установленного уровня. Химический состав подземных вод разнообразен. Минерализация колеблется от 1 до 171 г/л, состав воды чаще хлоридно-натриевый, реже хлоридносульфатно-натриевый или хлоридно – сульфатно – натриево-кальциевый.

Высокоминерализованные грунтовые воды северной котловины оз. Жанкельды в бортовых её частях переходят в менее минерализованные (редко 3 г/л). Колебания уровня грунтовых вод прямо зависят от атмосферных осадков, являясь основным источником их питания. Грунтовые воды хлориднонатриевого состава с сухим остатком выше 5 г/л встречаются в северовосточной котловине на отметках 147-147,5 м. Амплитуда колебания грунтовых вод не превышает 1 м. В ионном составе грунтовых вод восточной котловины преобладают Cl ⁻ и Na⁺, сухой остаток колеблется в пределах 2,5-15 г/л. Воды обладают сульфатной агрессией по отношению к бетону.

Глубина залегания уровня грунтовых вод на участке глубинного водозабора колеблется от 0 до 8 м от поверхности. Амплитуда колебания уровня составляет 1м. Состав вод характеризуется преобладанием Cl ⁻ , SO ²₄⁻ , Na⁺ – ионов и сухим остатком от 3 до 10 г/л. На участке водозаборного тракта восточного направления грунтовые воды залегают в отметках 151,0-148 м абс., западного направления – 151-151,5 м. Грунтовые воды по трассе золошлакопровода залегают на глубине 8-15 м и лишь на участке трассы в котловине оз. Карасор грунтовые воды залегают на глубине 2,5-4,0 м.

Изучая запасы солей в озерах Шандаксор и Карасор, ученые проектного института НОТЭП (г. Новосибирск) пришли к выводу о том, что поступление солей с водосбора компенсируется оттоком с инфильтрующимися водами, т.е. запасы солей в оз. Шандаксор практически стабилизировались. Наоборот, в оз. Карасор происходит постоянное накопление солей, поступающих с поверхностными и грунтовыми водами, а инфильтрационный поток весьма незначителен или отсутствует. Это предположение подтверждается гидрогеологическим строением озерных котловин: под озером Шандаксор располагается ареал высокоминерализованных подземных вод, а довольно глубокая Карасорская впадина является котловиной выдувания и своеобразным испарителем подземных вод [4-6].

1.3 Гидрографическая сеть

В настоящее время в оз. Балкаш впадает 5 постоянных притоков: Иле, Каратал, Аксу, Лепсы и Аягуз, которые формируют основной свой сток в горах Тянь – Шаня и частично в горах Тарбагатая и Чингиз-Тау. Реки Моинты, Токрау и Баканас не доходя до озера, теряются в песках, однако в многоводные годы лишь р. Токрау доносит свои воды в озеро. Имеет место сток в озеро подземных вод по долинам этих рек (рисунок 1.3).

Суммарные водные ресурсы региона в зоне формирования стока до 1969 г. составляли 28,9 км³ в год, из них 22,9 км³ в год формируется в бассейне р. Иле; 5,4 км³ в год – в бассейнах рек Каратал, Лепсы и Аксу, а 0,6 км³ в год – в бассейне р. Аягуз, а в зоне формирования стока рек северного Прибалкашья – 0,1 км³ в год [18]. Из этого объема водных ресурсов лишь около 15,1 км³ ежегодно достигало оз. Балкаш, где расходовалось преимущественно на испарение. Остальная часть этой влаги в объеме 13,7 км³ ежегодно расходовалась в естественной гидрографической сети [19]. Из суммарного стока рек бассейна оз. Балкаш – 17,4 км ³ в год формируется на территории КНР, в верховьях р. Иле (ГП Ямате). По водности и мутности вода р. Иле занимает третье место среди крупных рек Средней Азии после Сырдарьи и Амударьи. В пределах РК река Иле на своем пути принимает много притоков: левобережных Шарын, Шилик, Есик, Талгар, Каскелен с Узын Алматы и Киши Алматы, Курты; правобережных – несколько небольших.

В 1999 – 2002 гг. реки Каратал и Лепсы находились в многоводной фазе гидрологического режима. Поэтому в их руслах шел интенсивный размыв плесов и намыв перекатов, вследствие чего в устьях этих рек отложилось много наносов, поменялся рельеф устья [20]. Так, в р. Каратал основной поток воды из рукава Актоган в 2002г. переместился в протоку Сары – Есик. На р. Лепсы поток весенне-летнего периода имел глубину 1,5 – 2,0 м и ширину 10 – 12 м. В настоящее время р. Аксу превратилась в приток р. Лепсы.

Рисунок 1.3 – Гидрологическая изученность Иле-Балкашского бассейна (по Айс. Турсуновой [20])

Сток по р. Аягоз незначителен, т.к. большая его часть разбирается на орошение. Среднемноголетний расход воды р. Аягоз составляет 2,90 м³/с, в то время как у р. Иле – 478, р. Лепсы – 25,2, р. Аксу – 1,70 м³ /с. Таким образом, весь речной приток в восточный Балкаш (ВБ, по Тарасову М.Н. озеро разделено на 4 гидрохимических района, V-VIII) представлен стоками рек Каратал и Лепсы с объемом не менее 3,9 км³. Этой воды достаточно, чтобы полностью компенсировать расходы на испарение VII, VIII и частично VI – го гидрохимических районов, если учесть объемы осадков на поверхность воды суммарной площадью около 5 тыс.км² (28% общей площади озера). Авторы [19] предполагают, что влияние стока р. Иле распространяется до устьевых участков р. Каратал, т.е. ее сток компенсирует испарение на 72% площади всей акватории озера, а на остальных 28% – возмещается водой восточных рек.

С повышением стока рек в последние годы (с 1988 по 2002 гг.) в бассейне оз. Балкаш уровень воды заметно возрастает, оживляется жизнь во многих озерах дельты рек и самих реках и рукавах, протоках, намечаются положительные тенденции в изменении экосистемы озера.

Река Иле, самый крупный приток оз. Балкаш, образуется от слияния рек Каш, Текес и Кунгес, истоки которых расположены в Северном Тянь-Шане. Общая длина реки, считая за исток р. Текес, равна 1439 км. Водосборная площадь р. Иле составляет около 3/4 площади бассейна оз. Балкаш. Значительная стокоформирующая часть бассейна р. Иле, почти 45% площади, расположена в пределах КНР, где гидрографическая сеть хорошо развита. Согласно исследованиям [20] сток по р. Иле из территории СУАР КНР в 19882002 гг. продолжает уменьшаться из-за резко возросших заборов воды на сельскохозяйственные и другие нужды: из р. Каш в бассейн оз. Эбиноор, а из рек Кунес и Коксу в бассейн р. Тарим. Средняя и нижняя части бассейна характеризуются редкой гидрографической сетью, большие пространства полностью лишены поверхностного стока. В левобережной части бассейна со склонов гор к руслу р. Иле стекает большое количество горных рек [21]. После впадения таких крупных притоков, как Шарын, Шилик в верхнем и Тургень, Есик, Талгар и Каскелен в среднем течении, водность реки увеличивается на 37%. После выхода из Капшагайского ущелья р. Иле несет воды по Прибалкашской равнине и заканчивается обширной дельтой площадью почти 8 тыс.км² . Река Иле при впадении в оз. Балкаш разделяется на 3 рукава: Топар, Иле и Жидели. Длина протоки Топар около 184 км, ширина русла от 18 до 50 м, глубина в межень 1 – 2 м, скорость течения 0,5 – 1,0 м/с. Длина протоки Иле около 200 км, ширина 50 – 500 м, глубина 1 – 2 м, скорость течения 0,5 м/с в межень и до 2 м/с в паводок. Русло протоки Жидели относительно молодое и мало извилистое, ширина ее колеблется от 50 до 100 м (иногда до 200 м), глубина 2 – 5 м, скорость течения 1,5 м/с и более.

По данным Гидропроекта [1] и С.А. Абдрасилова [22] на систему Жидели приходится около 91%, Иле – от 4,6 до 7,4%, Топар – от 3,2 до 5,0% стока р. Иле. На территории дельты р. Иле имеется большое число озер и разливов. Среднемноголетняя величина потерь стока в дельте составляет около 3 км³, это 20% стока р.Иле в вершине дельты. Дельта р. Иле оказывает регулирующее влияние на сток в оз. Балкаш как во внутригодовом, так и многолетнем циклах. Согласно исследованиям Р.М. Хайдарова система рек Иле и Топар находится в стадии отмирания, а система пр. Жидели – в стадии формирования единого русла [19; 23]. Реки Аягоз, Каратал, Аксу и Лепсы при впадении в оз. Балкаш также образуют дельты.

Общее количество рек и временных водотоков в бассейне оз. Балкаш свыше 52000 общей протяженностью более 137000 км. Согласно [2] в 1970г. насчитывалось около 24000 озер и искусственных водоемов. Небольшое количество мелких озер, преимущественно пресных, имеется по долинам рек Биен, Баскан и др., а также в долинах горных рек, особенно вблизи концов ледников. Общая площадь всех озер и водохранилищ составляет около 5% площади водосбора. Количество водохранилищ и прудов свыше 150, самое крупное – Капшагайское на р. Иле (1740 км² при НПГ) [24].

Канал Ертис – Караганда имеет собственную водосборную площадь около 9260 км² [8]. Гидрографическая сеть на различных участках КЕК неодинакова. Наиболее густая сеть водотоков имеется на территории Казахского мелкосопочника, где канал принимает воды р. Шидерты и около 10 временных водотоков, а также весенние паводковые воды рек Жанкельды и Тузды.

1.4 Почвы и растительный покров

В пределах водосборного бассейна оз. Балкаш в южном направлении наблюдается последовательная смена широтно-вытянутых почвенных зон и растительного покрова в соответствии с зональным изменением климата. Выделено три характерных района – северный, центральный и южный [2; 3].

Для северного района характерно преобладание светло-каштановых почв различной солонцеватости, покрытых типчаково-полынными растениями. Часто в замкнутых котловинах или понижениях речных долин развиты луговые солончаки. Большинство светло-каштановых почв на глубине 60-100 см имеют горизонт скопления гипса. Для всех почвенных зон Казахского мелкосопочника и, в частности, для рассматриваемой зоны светло-каштановых почв характерно большое количество щебня. Большая часть акватории оз. Балкаш приходится на Центральный район и сложена главным образом бурыми, часто солонцеватыми и солончаковыми почвами. На таких участках доминируют преимущественно пески и солончаки. Центральный район, в свою очередь, подразделяется на три региона по зональности.

На территории северного и западного Прибалкашья преобладают хрящевато-суглинистые и хрящевато-супесчаные бурые почвы в комплексе с солонцами, в замкнутых понижениях – суглинистые и супесчаные бурые почвы в комплексе с солончаками. Растительный покров представлен полыннозлаково-солянковой растительностью.

На территории южного Прибалкашья в области пустынных степей развиты бурые пустынно-степные почвы и малокарбонатные сероземы, большей частью незасоленные. На пойменных террасах рек и в дельтах встречаются участки суглинистого и глинистого аллювия. Здесь развиты комплексы такыровидных сероземов, такыров и солончаков. Поверхность такыровидных почв по древним долинам рек Иле и Каратал оголена на 60 – 70% и разбита трещинами. Растительность Центрального района представлена однолетними растениями (мятлики, пустынная ромашка, песчаная осока) и представителями кустарниковой растительности (джузгуны, акации) [25; 26].

Южный район занимает предгорные равнины и горные массивы. Для этих массивов характерны вертикальные почвенные зоны и особые типы горных почв, связанные с условиями горного климата, рельефа и материнских пород. По мере поднятия в горы наблюдается постепенная смена пустынно-степных и степных почв лесостепными, горными, лесными и горно-луговыми почвами. Почвы предгорных лессовых равнин Жонгарии и Илейского Алатау характеризуются развитием малокарбонатных сероземов. Эти зоны сероземов расположены на высоте 550-600 м. Над ними от 700 до 1200 м, преобладают горно-каштановые почвы, на которых произрастают горные леса (тянь-шанские ели, пихта). Сероземы и горно-каштановые почвы не солонцеваты и не засолены. Лишь в местах выхода грунтовых вод развиты солончаковатые почвы лугово-сероземного типа.

Горно-степной пояс окаймляет Жонгарский Алатау полосой между 800 – 1400 м над уровнем моря. Здесь распространены горные тучные выщелоченные черноземы и темно – каштановые почвы. Растительный покров представлен злаково-разнотравными и кустарниковыми ассоциациями. На платообразующих участках верхней зоны Тарбагатая располагаются горнолуговые альпийские почвы с разнотравными лугами до высоты 2500-2600 м. На высоте 2700-3000 м располагается пояс субальпийских ландшафтов с преобладанием темноцветных горно-луговых почв, с участками дерновых лугово-степных. На 3000-3100 м находится пояс альпийских ландшафтов. Почвенный покров здесь развит лишь местами и представлен светлыми, малоразвитыми горно-луговыми почвами.

На южном склоне Жонгарского Алатау на высотах более 3500 м над уровнем моря расположен гляциально-нивальный пояс с ледниками, снежниками, осыпями и выходами коренных пород. Растительность представлена луговыми и кустарниковыми степями.

В западном районе Прибалкашья преобладающим и зональным типом являются серо – бурые почвы, которые формируются по мелкосопочнику и межсопочным понижениям. В последних выделяются солонцы, составляющие комплексы с серо-бурыми почвами. В приозерных понижениях распространены аллювиально-луговые, в меньшей степени луговые почвы различной степени засоления. Краевые части приозерных понижений состоят из солончаков. Особенностью химизма серо – бурых почв является высокая карбонатность, низкое содержание гумуса (0,10 – 0,47%), безструктурность, засоленность и защебненность как с поверхности, так и по глубине.

В соответствии с соотношением тепла и влаги наблюдается закономерная смена пояса лиственного леса на кустарниковый пояс и альпийские луга. Далее, в связи с понижением температуры воздуха, отсутствием почв располагаются скалы, вечные снега и ледники [21].

Растительный мир бассейна оз. Балкаш разнообразен по составу и биологическим особенностям. Во влажных местообитаниях при большой надземной массе растительность обычно расходует до 600 мм воды, а тростниковые заросли до 1150 мм в год [27]. В условиях пустынного климата, характерного для большей части Балкашского водосборного бассейна, водноболотные комплексы являются интразональными. Создание Капшагайской ГЭС на р. Иле привело к снижению и выравниванию сезонных колебаний расходов воды и сосредоточение их в руслах. Большая часть речного стока, а с ним и загрязняющих веществ, стала проходить через долины и дельты, не задерживаясь в пойменных озерах и лугах. К 1975г. обсохли значительные площади тростниковых мелководий и заливов. Сокращение обводнённости дельт обусловило обсыхание плавней и озер, способствовало усилению пастбищных нагрузок на тугайные сообщества и ускорило их деградацию. Площади заливаемых лугов, составляющих основу кормовых угодий, сократились в дельте р. Иле на 2/3; на оставшихся площадях наблюдалось снижение продуктивности сообществ [15].

К настоящему времени на большей части территорий дельт рек Иле, Аксу и Лепсы наблюдается формирование сообществ пустынного типа вместо водноболотных и луговых [28]. При снижении уровня воды оз. Балкаш, обнажающееся песчаное дно озера зарастает низкорослым тростником или галофитами, что свидетельствует об опустынивании бывших водно – болотных угодий побережья озера [29]. Установлено, что из состава растительности дельт рек Иле, Амударьи и Сырдарьи утеряны три формации пойменного типа [19]. Это практически невосполнимая потеря, так как все они являются мезогидрофильными, а в современных дельтах такие условия среды уже практически не существуют. В настоящее время на оз. Балкаш происходит затопление ранее обсохших участков, возвратные смены гидроморфных сообществ [30]. Современное состояние, структура и динамика растительности низовьев рек южного Прибалкашья достаточно подробно изложены в монографиях [1; 31].

Ниже представлена характеристика засоленности почв и растительности Приертысья.

По данным изысканий НОТЭП (1964 г.) засоление грунтов (44 образца) ложа ВО ЭГРЭС-1 распространяется на глубину более 7 м: наибольшую засоленность имеют верхние слои грунта; наименьшую – нижние; наиболее засоленными являются рыхлые илистые отложения оз. Жанкельды, имеющие среднюю мощность 0,60 м; содержание солей в них составляет в среднем 35 % от веса абсолютно сухих илов. Засоление суглинков и супесей, залегающих под илами, колеблется в пределах 7-12%, а почв, слагающих борта озера, попадающие в зону затопления – в среднем 2,5 % от веса грунта.

Основной солью, определяющей минерализацию илистых отложений оз. Жанкельды, является гипс (СаSО₄·2Н₂О), количество которого достигает 4560% от суммы всех солей. По мере снижения солесодержания в породообразующих минералах с глубиной уменьшается и концентрация гипса (до 15-1%). Содержание сульфата магния не превышает 1%. Хлориды присутствуют в количестве от 1 до 5 % и представлены в большинстве случаев хлоридом натрия (NaCl). Более высокие концентрации хлоридов натрия и калия (4-5%) и относительно низкое содержание (до 1%) хлорида магния, отмечены в суглинках на глубине 3-5 м, что, возможно, связано с влиянием высокоминерализованных грунтовых вод хлоридного типа. Установлено, что степень засоленности илистых отложений неравномерна по площади озера и максимальных значений достигает там, где создаются наиболее благоприятные условия для садки солей: минимальный приток пресных вод, неглубокий легко прогреваемый участок. Отмечается также и сезонное колебание засоленности ила, связанное с изменением уровня воды в озере.

Изучая засоленность породообразующих минералов, прилегающих к озеру до глубины чаще 4-5 м, реже до 6-8 м, выявлено, что в бортах оз. Жанкельды кроме гипса в значительном количестве содержится галит (NaCl), от 0,5 до 1 % при общем солесодержании 2,5 %. Засоленность почв до 1-3% в чаше водохранилища встречается повсеместно, а до 4-6 % – лишь на отдельных участках. Характер распределения солей по глубине разреза оказался почти одинаковым для всех участков повышенной засоленности, а именно: а) от поверхности до глубины 1,0-1,5 м содержание солей составляет около 1 %; б) в интервале глубин 1,0-2,5 м засоленность резко повышается до 4-6 % и более; в) на глубине 2,5-3,0 м содержание солей снижается до 0,5-1,0 %; г) мощность слоя почв с повышенной засоленностью практически по всему периметру чаши не более одного метра.

Грунты озерной котловины Шандаксор в пределах площади проектируемого водохранилища в 1977-1978 гг. являются в различной степени засоленными вторичными минералами: галитом, мирабилитом (Na₂SO₄ .10H₂O), эпсомитом (MgSO₄ . 7H₂O), кизеритом (MgSO₄ . H₂O), гипсом и др. [6]. Встречаются грунты незасоленные (менее 0,35 %), слабо засоленные (0,350,50%), сильно засоленные (0,6-1,0%) и солончаки (до 3,0%). Качественный состав содержащихся в грунтах водорастворимых солей следующий:

– в бортах озерной котловины при солесодержании не больше 2,0-3,0 % имеется преимущественно сульфатно-хлоридная или хлоридно-сульфатная, натриевая или натриево-кальциевая засоленность;

– в поверхностном слое (до 1,0 м) при полностью пересохшем озере преобладают хлориды или сульфаты натрия, магния или кальция.

Содержание труднорастворимых солей (СаСО₃, MgСО₃, СаSО₄) в донных отложениях составляет 4-9 %, легкорастворимых – 91 – 96 %.

Запас водорастворимых солей в верхнем метровом слое грунта бортов на площади ВО ЭГРЭС-2 около 40 км² составляет 900 тыс. тонн, из них около 350 тыс. тонн приходится на площадь озера 6,0 км² (таблица A 1). В слое грунта мощностью 3,0 м запас солей ориентировочно равен 2 млн. 600 тыс. тонн [6].

Почвенный покров в районе метеостанции г. Экибастуза представлен темно-каштановыми солонцеватыми малогумусными почвами. Почвенный разрез характеризуется следующим составом: 0-40 см – чернозём (наносный слой); 40-50 см – солонец (прослойки); 50-100 см – легкий суглинок; 100-240 см – суглинок тяжелый с камнями; 240 см и ниже – супесчаная почва с водой. Почвы в районе метеостанции Павлодар – светло-каштановые, в пойме реки Ертис – чернозёмные, наносные. В середине трассы КЕК распространены солонцы (от оз. Карасор до г. Экибастуз локально на площади от 10 до 60 кв.км); каштановые и светло-каштановые малоразвитые и неполноразвитые щебнистые солонцеватые; каштановые и светло-каштановые малоразвитые и неполноразвитые щебнистые почвы.

Растительный покров района исследования чрезвычайно пестрый и образован преимущественно караганово-ковыльно-типчаковыми, полыннотипчаковыми группировками, которые чаще всего летом выгорают [8; 9]. По акватории озер (Карасор, Шандаксор и др.) распространены галофитнолуговая и галофитно-полукустарничковая растительность на солонцах и солончаках. Вдоль рек Ертис, Шидерты, ЭРВ имеют место пойменные луга и кустарники [32-34]. На правобережье р. Ертис нет древесной растительности, за исключением отдельных деревьев ивы и тальниковых кустарников в пойме реки. Здесь преобладает растительность сухих степей: ковыль, тырса и др.