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

1.5 Климатические условия

Бассейн озера Балкаш подвержен северным, северо-западным и западным вторжениям полярных и арктических воздушных масс. Наибольшую повторяемость имеют вторжения полярного, наименьшую – арктического воздуха. В весеннее время здесь часты циклоны, когда влажные воздушные массы из Атлантики, Средиземного и Черного морей приносят огромное количество осадков. Летом часто вторгается теплый тропический воздух с Иранского нагорья. В горных районах на фоне общей циркуляции атмосферы проявляется местная горно-долинная циркуляция. Из-за значительных различий в геоморфологии климатические условия неоднородны [2; 24; 35]. Для бассейна оз. Балкаш характерны большие суточные и годовые колебания температуры воздуха, холодная зима, продолжительное, жаркое и сухое лето. Весенний период непродолжителен и характеризуется неустойчивой погодой, частыми возвратами холодов. Осенью учащается вторжение холодных арктических масс, что ускоряет переход к зиме.

Средняя годовая температура воздуха изменяется от 7°С на западном до 5,3°С на восточном побережье озера. Максимальная летняя температура достигают 40°С, минимальная зимняя – 45°С. Обычно в октябре – ноябре наблюдается понижение температуры воздуха на 9°С, что обусловлено вторжением северных воздушных масс и развитием отрога сибирского антициклона. В зимнее время характерны оттепели, а весной – интенсивный рост температуры воздуха. Для климата свойственно обилие солнечного света и тепла. Так, сумма солнечной радиации за год достигает около 30,0 кДж/см². Кроме того, наблюдается большая сумма положительных температур воздуха в течение вегетационного периода (около 3500 ⁰С). Годовая амплитуда температуры в равнинных районах составляет 35 – 40 ⁰С, а в горах 25 ⁰С и меньше. Большой величины достигают и суточные амплитуды температур, особенно в теплый период года.

Средняя годовая абсолютная и относительная влажность воздуха составляет, соответственно, 7 мб и 66%. Сочетание высоких летних температур с небольшим количеством осадков приводит к чрезвычайной сухости воздуха. Относительная влажность в холодный период года (ноябрь – март) – составляет порядка 80%, в переходные периоды (апрель – октябрь) колеблется в пределах от 57 до 67%, летом (июнь-август) – от 40 до 52 %. Дефицит влажности воздуха в течение года изменяется в пределах от 6,4 до 8,3 мб. Весной дефицит влажности быстро растет и в июле достигает 20 – 25 мб, а зимой снижается до 0,8 – 1,3 мб.

В районе оз. Балкаш отмечается увеличение средних многолетних сумм осадков с запада на восток. За период 1930-1969 гг. высота слоя осадков, выпадавших на акваторию озера, составляла в среднем 200мм в год, причем на Западный Балкаш (ЗБ) – 186 мм, на Восточный Балкаш (ВБ) – 220 мм, а за период 1970-1989 гг., соответственно, 178, 198 и 186 мм. Среднемноголетнее значение суммы осадков на метеостанции г. Балкаш за период с начала метеорологических наблюдений (1930) до 1997 гг. составило 136,2 мм в год, а на станции Алгазы – 128,4 мм в год [20]. Средний объем воды за счет осадков за 1930-1969 гг. составил 3,6 км3/год, а за 1970-1989 гг. – 3,5 км³/год.

Высокие летние значения температуры, сухость воздуха и сильные ветры создают благоприятные условия для испарения воды с поверхности озера. Средний слой и объем испарения за 1930-1989 гг. составляют, соответственно, 990 мм и 10,3 км³/год для ЗБ, 1000 мм и 7,47 км³/год для ВБ [2; 24; 36].

Режим снежного покрова зависит в первую очередь от широты и рельефа местности. Устойчивый снежный покров в равнинных районах обычно устанавливается в середине ноября или конце октября, однако в отдельные годы он может вовсе не наблюдаться. В этот же период формируется устойчивый снежный покров в низкогорных зонах Илейского Алатау на склонах северной экспозиции [37]. Таяние снежного покрова в равнинных районах начинается и обычно заканчивается в течение февраля – марта. В горах сход снега заканчивается в марте-апреле, а в высокогорных районах продолжается до июня-июля. Запасы воды в снежном покрове распределяются по территории весьма неравномерно. В средние по снежности годы запасы воды в снеге равнинных районов достигают 30, в малоснежные – 10 мм, максимальные запасы достигают 70-100 мм.

Ледостав на оз. Балкаш длится около четырех-пяти месяцев. Толщина льда на озере составляет в среднем 0,6-0,8 м [2; 3].

Приведем данные по облачности и ветру. Минимум общей и нижней облачности наблюдается в период с августа по сентябрь, когда средняя повторяемость ясного неба по общей облачности достигает 60 %. В период с ноября по апрель преобладает пасмурная погода, среднемесячная повторяемость общей облачности от 8 до 10 баллов колеблется в пределах от 41 до 58 % с максимумом в декабре.

Туманы в районе оз. Балкаш наблюдаются по всей акватории с колебаниями в отдельные годы от 29 в ВБ до 60 в ЗБ дней. Основное число дней с туманами наблюдается в холодное время года (ноябрь-март), а летом туманов, как правило, не бывает.

На территории оз. Балкаш в течение всего года преобладают ветры северовосточного и восточного направлений, его повторяемость в среднем за год колеблется в пределах от 25 до 45% общего числа случаев. Направление господствующих ветров, особенно в ЗБ совпадает с продольной осью озера. Следствием этого являются интенсивные сгонно-нагонные течения. Среднегодовая скорость ветра достигает довольно большой величины (4,8-4,9 м/с). Наиболее сильные ветры, имеющие характер бурь, дуют с юго-запада обычно в марте (15%), реже в январе со скоростью 25 – 30 м/с. Скорости ветра на северном побережье озера больше, чем на южном. Средние месячные скорости ветра в отдельные годы достигают 7-9 м/с, а максимальные – более 30 м/с. Летом в условиях антициклональной погоды в прибрежной полосе озера наблюдаются бризы [2; 38].

Климат района Приертисья континентальный с длительной суровой зимой и коротким жарким летом. Среднегодовая температура воздуха равна +3,3⁰С, зима с сильными ветрами и незначительным снежным покровом, достигающим 10-20 см (максимум 52 см). По данным метеостанции г. Павлодара [39] средняя месячная годовая температура воздуха в июле составляет +21,2⁰С; абсолютный минимум – 47⁰С приходится на январь.

Зимой грунты промерзают до глубины 1,75-2,25 м. Начало устойчивых морозов – третья декада ноября. Длительность периода устойчивых морозов составляет около 130 дней. Конец периода устойчивых морозов, как правило, третья декада марта. Лето отмечается преобладанием ясных дней, большой сухостью и изменчивостью температуры. Количество дней со средней суточной температурой воздуха свыше 20 ⁰С достигает 50. За лето в среднем бывает 3-5 дней, а в отдельные годы до 12 дней с температурой воздуха свыше 35 ⁰С.

В силу своего географического расположения район характеризуется дефицитом влажности – среднегодовые осадки составляют 231-249 мм. Около 50 мм осадков выпадает зимой, а остальные – в теплый период. Недостаточная увлажненность района усугубляется значительным испарением с водной поверхности. Среднегодовой слой испарения с водной поверхности составляет 85 см, в том числе за теплый период – 82 см. Потери воды на испарение (разность между испарением с водной поверхности и атмосферными осадками) составляют в среднем около 600 мм.

В многолетнем разрезе господствующее направление ветра в районе ЭТЭК – юго-западное со средней годовой скоростью около 4,5 м/сек. Доля ветров со скоростью 2-5 м/сек составляет 51 % от всех ветров, со скоростью 10 м/сек – 29,8 %; со скоростью выше 15 м/сек – 2,7 %. Максимальная скорость ветра может достигать 35-40 м/сек. В зимний период возможны вспышки сильных ветров до 42 м/сек. Такой ветровой режим способствует хорошей перемешиваемости водных масс водохранилищ, а также уносу солей из их береговых зон. Исследуемый район относится к зоне весьма недостаточного увлажнения и избыточной теплообеспеченности.

1.6 Факторы конечного водоема

Исключительная мелководность и сложная морфометрия является отличительной особенностью бессточных озер аридных зон, к которым относится и оз. Балкаш. А.А. Турсунов [40] и Н.Б. Казангапова [41] приводят морфометрические характеристики некоторых бессточных озер Центральной Азии (таблица 1.1).

А.А. Турсунов считает, что эта особенность обусловлена общим генезисом озер: почти все они образовались вследствие накопления речного стока на дне больших котловин выдуваний. За время их существования котловины заполнялись твердым стоком впадающих рек. Очень сильные ветровые течения сглаживали дно водоемов, а береговые линии принимали ажурную форму. Кроме того, в середине почти всех озер сформированы острова или серия островов.

В настоящее время оз. Балкаш делится на 8 гидрохимических районов (плесов), проливом Сары-Есик оно делится на западную (4 плеса) мелководную и восточную более глубоководную (4 плеса) части. Второй плес является наиболее крупным со средней глубиной 3,4 м при ширине около 35 км, что на 4 порядка больше глубины. Максимальная глубина 26 м отмечена в Бурлитобинском заливе, куда реки давно не впадают. Пологие склоны котловины и малые глубины озера вызывают относительно быстрое изменение площади зеркала с изменением уровня воды (таблица 1.1, рисунок 1.4).

За счет интенсивного перемешивания и мелководности в озерах аридных зон, в том числе оз. Балкаш, почти нет стратификации скоростей течения воды, температур, компонентов химического состава, не могут проявляться такие явления как апвеллинг, термобар, процессы евтрофикации, сейши, характерные для глубоких озер гумидной зоны. Специальные расчеты показали, что логарифмический декремент затухания свободных колебаний для оз. Балкаш составляет 0,3, а для глубоководного оз. Байкал – на два порядка меньше – 0,006. Иными словами, если воды оз. Балкаш вывести из состояния равновесия, то примерно через три периода колебания уровень воды вернется в равновесное состояние. Для оз. Байкал на это потребуется не менее 170 – ти колебаний [36]. За такой большой срок колебания различных периодов могут накладываться друг на друга и образовывать относительно высокие и опасные волны – сейши.

Таблица 1.1 – Морфометрические характеристики бессточных озер Центральной Азии [1; 3; 38]

Вследствие изменения климата уровни воды бессточных водоемов аридной зоны, в т.ч. оз. Балкаш, испытывают многолетние и вековые циклические колебания. Как показали исследования различных авторов [1; 24; 42; 43] средний многолетний уровень оз. Балкаш составляет 340,8 м, а за прошедший век – 341,0 м (таблица 1.2).

В 1990 – 2000 гг. горизонт в озере находился выше среднемноголетнего уровня, значит, прошедшее столетие можно считать многоводным. Самые низкие среднегодовые уровни отмечались в 1946 (340,7) и 1987 гг. (340,66 м), а максимальный среднегодовой уровень, 344,47 м, – в 1908 – 1910 гг. Таким образом, в 20 веке амплитуда колебаний среднегодовых уровней озера составила 381 см. Максимальная среднемноголетняя отметка уровня воды, равная 344,70 м абс., была определена [18] по меткам высоких вод 1908 – 1910 гг., а минимальная наблюдалась в 1986 г. (340,45 м абс.).

Абсолютное значение амплитуды колебания уровня (344,70 – 340,45=4,25) превышает 4,0 м.

Если проследить за ежемесячной динамикой уровня воды озера за 1998 – 2002 гг., то вырисовывается следующая картина (таблица 1.3). В 2002 г. уровень воды в оз. Балкаш по сравнению с 1998 г. поднялся на 80 см, что составляет около 20 см в год. Если в 1893 – 1908 гг. темп роста уровня воды составлял более 23 см в год, в 1953 – 1961 гг. – около 22 см, то нынешний темп не отстает, несмотря на водопотребление и водоотведение.

Таблица 1.2 – Изменение основных гидрологических характеристик озера Балкаш за отдельные периоды [19]

Таблица 1.3 – Изменение уровня воды оз. Балкаш за 1998 – 2002гг. (в см над «0» графика, 340 м абс.) [18]

В январе 2002 г. уровень воды равен 341,8 м, а в мае и июне достиг отметки 342,0 м. Такой уровень воды последний раз отмечался в 1975 г., т.е. в пятом году от начала спада. В 2004 г. уровень воды увеличился на 0,8 м и составил 342,6 м. Общий фон векового хода уровня оз. Балкаш определяется фазами подъема и спада внутривековых циклов [44]. Уровень воды оз. Балкаш определяется суммой его годовых приращений за ряд предшествующих лет, т.е. климатическими условиями предшествующего многолетнего периода.

Среднегодовые значения уровня за 1878-1931 гг. были приближенно восстановлены и уточнены А.Н. Жиркевичем и В.В. Голубцовым [45]. Тенденция изменения поверхностного притока и видимого испарения противоположно направлены, при этом коэффициент корреляции за 1937-1969 годы равен 0,59.

Интегрирование запасов воды в озере значительно увеличивает размах внутривековых колебаний уровня по сравнению с малыми тенденциями в изменении общего фона отдельных элементов водного баланса [24].

Авторы [46] считают, что потери стока в дельте р. Иле оказывают существенное влияние на водный баланс и колебания уровня озера. Так, за 59 лет (с 1911 по 1969 гг.) с поверхности дельты испарилось около 200 км³ воды, поэтому уровень озера снизился за эти годы на 133 см.

Следует учесть и тот факт, что динамика дельты р. Иле влияет на величину притока воды в озеро и колебания уровня. Так, с 1911 по 1946 гг. уровень озера снизился на 173 см за счет климатических факторов, а именно вследствие изменения разности между притоком воды и испарением с поверхности озера и осредненными потерями в дельте. В связи с наполнением Капшагайского водохранилища в 1970 г. оз. Балкаш недополучило в среднем 2,7 км³/год воды. Это значит, что из общей величины снижения уровня, 2,28 м, на долю данного водохранилища приходится 1,10 м. В 1937-1983 гг. норма испарения с ЗБ составила 997, для ВБ – 1015 мм/год [47].

Для бессточных озер Центральной Азии вообще, а для оз. Балкаш в частности, большое значение имеют ветровые течения, т.к. они вызывают петлеобразное перемещение частиц воды, которое обычно затухает на глубине. Такое перемещение приближается к нулю на глубине, равной половине длины волны. В результате такого действия ветровых волн в поверхностном слое образуется дрейфовое течение воды, образующее сгоны и нагоны. В глубинных слоях водоема образуется компенсационное противотечение, направленное против ветра. В достаточно глубоких водоемах их скорости пренебрежимо малы, но в мелководных водоемах становятся соизмеримыми с дрейфовыми течениями и играют весомую роль в процессах перемешивания водных масс.

На акватории оз. Балкаш практически ежедневно дуют ветры со скоростью 5 м/с, а наибольшие скорости достигают 7-8 м/с [48]. Такие ветры способствуют образованию волн высотой почти 1,0 м и длиной около 15 м (для внутренних водоемов крутизна ветровых волн, т.е. отношение их высоты к длине, составляет 1:15). Толщина активного слоя для такой волны составит 7,5 м, что значительно больше средней глубины большинства плесов этого озера. Такое же явление наблюдается и на других озерах рассматриваемой аридной зоны, причем здесь почти ежегодно бывают штормы со скоростью ветра 25-35 м/с, которые вызывают волны высотой до 3,0 м и длиной до 50 м.

А– план озера; Б– продольный разрез озера по З-В.

Рисунок 1.4 – Морфологические характеристики оз. Балкаш (по Ж. Достаю, [18])

Например, в оз. Чаны сильные течения в протоках и умеренные в открытых плесах бывают или чисто дрейфовыми, или градиентными, являющимися следствием вторичного проявления влекущего действия ветра. При продолжительном действии таких течений происходит отток воды из одного плеса в другой и интенсивный водообмен между соседними плесами, как это имеет место и в оз. Чаны [49].

По мнению профессора А.А. Турсунова «в случае мелководных водоемов аридной зоны, образуются своеобразные компенсационные ветровые течения, соизмеримые по скорости с дрейфовыми, которые занимают глубоководные части акватории, но направлены против ветра. Чем сильнее ветер, тем мощнее и больше по площади зона компенсационных течений. Дрейфовые и компенсационные течения образуют замкнутые вихревые образования (ринги), в центре которых создаются застойные зоны, где интенсивно происходит осаждение наиболее крупных наносов. Остатков растений и различных видов зообентоса. При устойчивых по направлению ветрах и сильных штормах на месте этих застойных зон могут образоваться осерёдки, острова и подводные мели (например, Досайская коса на оз. Балкаш)» [50].

Достаточно полные исследования ветровых течений на оз. Балкаш были проведены И.М. Мальковским на основании расчетов на двумерной математической модели и крупномасштабной физической модели озера [51]. Так, установлено, что ветровые течения локализованы по наиболее крупным плесам озера. Дрейфовые течения достигают почти во все участки изрезанного берега, создавая активное перемешивание вод большого числа заливов с водами плесов. Компенсационные же течения, направлены против ветра и находятся в середине относительно глубоких частей, обеспечивая водообмен между отдельными плесами озера и увеличивая разрушение дна глубоководных частей. Исследования синоптической ситуации за структурой поля ветровых течений показало, что уже к концу первых суток в Западном Балкаше доминировали поступательные движения воды по оси озера совместно с береговыми дрейфовыми течениями (скорость до 0,21 м/с) и центральным компенсационным течением (скорость до 0,09 м/с). Оказалось, что максимум скорости течения в самом узком месте озера, проливе Сары-Есик наступает через 15 часов и составляет 0,38 м/с. Третий гидрохимический район характеризуется четко выраженной антициклонической циркуляцией, диаметр которой составляет 2/3 ширины озера. В V и VIII гидрохимических районах, относящихся к Восточному Балкашу, выделяются крупномасштабные вихревые течения на фоне общих дрейфовых. Измерения показали, что взаимный обмен водными массами происходит между I и II, II и III, III и IV, VII и VIII гидрохимическими районами, а односторонний переток воды происходит из VI в VII, из V в VI и из IV в V районы озера. Такое явление как нагон отмечается в I, IV, VI и VIII районах озера.

Ветровые течения в оз. Балкаш обычно действуют совместно со стоковыми, плотностными и другими видами течений. Так, по данным [40] ветровые течения в районе острова Тасарал зафиксированы при очень слабых ветрах, возникающих, как правило, после продолжительных штилей. На такие условия приходится порядка 5-15% продолжительности безледоставного периода. Скорости поверхностных течений при этом составляют 1-3% скорости ветра на высоте 10 м над водной поверхностью. Наибольшие измеренные скорости суммарных течений в прибрежных зонах ЗБ достигают 0,55, а в удаленных от берегов участках еще больше, 1,0 м/с.

Сильные ветровые течения оказывают большое влияние на перемещение наносов в водоеме и взаимодействие мелководного водоема с их пологими берегами. Они не только поднимают донные отложения, илы со дна водоема, но и деформируют земляные берега, подвергают разрушению волнами (абразии) высокие скалистые берега, размывают пологие песчано-гравийные берега. Вдольбереговые дрейфовые течения переносят взмученные наносы и продукты разрушения скал в форме донных гряд. В связи с тем, что направления и скорости дрейфовых течений изменчивы, то меняется как ориентация, так и высота этих донных гряд: одни гряды накладываются на ранее отложившиеся гряды и т.п. В береговой зоне мелководного водоема происходит скопление наносов и развивается процесс флотации, приводящий к образованию характерных кос, береговых валов, подводных мелей и других формирований из крупных, промытых ветровыми течениями наносов. Более мелкие фракции (песок, пыль и ил) попадают в глубоководные части водоема с последующим их участием в компенсационных течениях и гидрохимических процессах. В период высокого стояния уровня воды озера в силу вступают не только крупные наносы притоков, но и продукты абразии берегов, и ранее сформировавшиеся береговые дюны. При усыхании и снижении уровня воды озера эти образования выступают из воды. На них оказывают влияние ветер и растительность. Со временем отмечается рост в высоту и в сторону воды, что приводит в конечном итоге к сокращению площади водоема. Например, на Аральском море известен мыс «Тигровый хвост» и Аттепинский архипелаг, а на оз. Балкаш – полуострова Сары-Есик и Кентюбек, острова Ультаракты и Коржун, а также знаменитая Досайская коса. Они в середине 60-х годов только начинали выступать из воды, вступая в первую фазу своего высыхания.

При резком снижении уровня воды в зону действия дрейфовых течений вступают более мелкие наносы, которые сформировались ранее у подошвы береговых форм. Вдольбереговые течения переносят эти наносы на большие расстояния, образуя удлиненные косы и гряды, отделяющие от основной части акватории большинство мелководных заливов, прибрежных озер, болотистых понижений. При второй фазе высыхания, береговое очертание озера обретает более округлую форму, в связи с чем площадь акватории озера и затраты воды на испарение значительно уменьшаются, а миграция солей в береговые отшнуровывающиеся заливы, наоборот, увеличивается. За счет выправления линии берегов и отшнурования излишних заливов озеро, тем не менее, стремится к самосохранению. При дальнейшем понижении уровня водоема в сферу действия ветровых течений вступают донные отложения, которые активно углубляют дно и в силу вступает третья фаза усыхания бессточного водоема – происходит самоуглубление мелководного водоема и его разделение на отдельные части. В результате в жизнь вступает блуждающее в собственных песчаных отложениях озеро, которое заполняется лишь в отдельные многоводные годы [40; 50].

Одним из недостатков водоема округлой формы является большая величина ветрового нагона – сгона из-за сильных ветров и пологих берегов. Образуется эффект смещения зеркала воды, ведущий к увеличению эффективной площади испарения и затраты воды на попеременное увлажнение берегов. Поэтому мелководное озеро на третьей фазе усыхания за счет механизма самоуглубления стремится создать более крутые берега из повторно просеянных частиц песка, сцементированных глинистым материалом и корнями тростника, то есть получается своеобразная «переупаковка» частиц грунта на берегах. При этом также возрастает отток солей в берега, которые после спада уровня высыхают и уносятся на значительные расстояния. Это достаточно большая расходная статья в солевом балансе бессточного водоема, который стремится остаться пресноводным.

Ретроспективный анализ морфометрических характеристик бессточных водоемов (Арал, Балкаш, Алаколь, Тениз и др.) показывает, что в конце 70-х годов они находились в первой фазе развития водоема. Их берега были сильно изрезанными с многочисленными заливами, с прибрежными озерами, низкими болотистыми берегами, где концентрировалась основная масса биоценоза этих водоемов. В настоящее время озера Балкаш, Тениз и Алаколь продолжают сохраняться во второй фазе усыхания.

Приведенные сведения о последовательных фазах усыхания аридных водоемов имеют важное практическое значение. В каждой фазе аридный водоем имеет определенный запас жизненных сил: его морфометрические характеристики, благодаря описанным выше механизмам самосохранения, приведены в соответствии со сложившимся водно-солевым балансом и с оставшимися видами гидробиоценоза. Зная этот баланс, можно продлить период существования водоема в данной фазе или перевести в другую более высокую фазу жизнедеятельности.

На уровне правительства РК принято решение сохранить оз. Балкаш во второй фазе усыхания, в пределах отметок его уровня 340,5 м и 341,5 м [52]. Нижняя отметка соответствует вековому минимуму, который имел место в 1883 г. Если снизить уровень озера ниже этого минимума, то может полностью высохнуть дельта р. Иле и западная, более обжитая часть озера. Если поднять уровень озера выше предлагаемого максимума, то вновь зальются водой отчленившиеся заливы и прибрежные озера, которые за последние 20 – 25 лет превратились в достаточно глубокие котловины выдувания. Следовательно, на заполнение этих котловин будут израсходованы значительные водные ресурсы, которые в регионе ограничены. Поэтому предложено не поднимать уровень озера выше отметки 341,5 м, а в многоводные годы излишки воды собирать в Капшагайском водохранилище.

Для обоснования проектного задания и рабочих чертежей ЭГРЭС-1 НОТЭП были проведены изыскательские работы в течение 1963-1978 гг. по гидрологии озер Жанкельды, Шандаксор и другим источникам: испарение с водной поверхности, уровни воды озер, сток воды по логам, водный и солевой балансы оз. Жанкельды в период промывки грунтов ложа от солей и др.) [53]. Дальнейшие многолетние гидрологические исследования были продолжены отделом гидрологии КазНИИЭ под руководством А.П. Браславского, А.В. Безызвестных и В.А. Корж. Для водохозяйственных расчетов по водохранилищу-охладителю ЭГРЭС-1, согласно материалам изысканий НОТЭП, приняты следующие исходные данные:

1) в средний по водности год: а) осадки на водную поверхность – 231 мм, в том числе за: IV-X месяцы – 180 мм; XI– III – 51 мм; б) годовой сток с площади водосбора – 0,9 . 10⁶ м³; в) годовое испарение с водной поверхности – 85 см, в том числе за IV-X месяцы 62 см.

2) год 95% обеспеченности (маловодный): а) осадки на водную поверхность – 90 мм, в том числе за IV-X – 60 мм; за XI– III – 30 мм; б) годовой сток – 0; в) испарение с водной поверхности – 93 см в год.

3) год 1% обеспеченности (многоводный): а) осадки на водную поверхность – 538 мм, в том числе за IV-X – 416 мм, XI– III -122 мм. Испарение в водной поверхности -22,4 см в год.

Наполнение водохранилища и восполнение безвозвратных потерь возможно осуществлять из КЕК, в водном балансе которого учтены необходимые расходы для ЭТЭК: в летний период расход воды не более 75 м³/с, в зимний около 42 м³/с.

Начиная с 1977 г. ложе оз. Жанкельды было дважды промыто водой КЕК по принципу «наполнение-сброс»: за период с 23 сентября 1977 г. по 12 июня 1979г. произведено поэтапно 5 сбросов воды в оз. Карасор общим объемом 21,29х10⁶ м³, с ним сброшено солей около 467 тыс. т. С 8 октября 1979 г. началось эксплуатационное заполнение водохранилища ЭГРЭС – 1, которое закончилось к 28 ноября 1979 г.

Озеро Шандаксор в 1977 г. было разделено на три основных котловины, годовая амплитуда уровня в которых составила 50-65 см. Амплитуда уровня на оз. Карасор составила 38 см, глубина воды не более 5 см. Сток воды в половодье 1977 г. по логу Актасты наблюдался только с 28 марта по 20 апреля и составил 1,15х10⁶ м³, что близко к среднегодовым величинам. Амплитуда уровня в это время возрастает до 106 см, средняя мутность воды – до 239 г/см³ при среднегодовом расходе наносов 0,009 кг/сек.

С момента ввода в эксплуатацию ВО ЭГРЭС-1 сотрудниками КазНИИЭ проводились измерения уровня воды, объема подпитки и других статей водного баланса. Поскольку для водоемов такого типа впервые применена плановая схема совмещения мест донного забора и поверхностного сброса циркуляционной воды (совмещенная схема) с использованием эффекта температурной стратификации, гидрологические исследования представляют как теоретический, так и практический интерес. Так, за период с сентября 1983г. по август 1984 г. уровень воды поддерживался на отметке 158,17 м БС (по проекту 158,5 м), а средняя величина мощности станции достигла 1500 мВТ (по проекту 400мМВТ). Площадь ВО ЭГРЭС-1 -19,5 км², средняя глубина 4,6м, циркуляционный расход воды на охлаждение конденсаторов турбин при 8 энергоблоках – в среднем 120 м³/с.

Выполнен также расчет слагаемых уравнения водного баланса за период с IX 1983 по VIII 1984 гг. по месячным интервалам времени с невязкой за годовой интервал в среднем 5 % [54; 55]. За это время водохранилище ЭГРЭС-1 пополнило свой объем водой из КЕК на 57,25 млн.м³, за счет выпавших на акватории атмосферных осадков на 5,44 млн.м³ и притока подземным путем на 3,96 млн.м³. Общий приток воды в ВО ЭГРЭС-1 составил 79,28 млн.м³, которым были восполнены потери воды на испарение– 27,96, гидрозолоудаление (ГЗУ) –37,33 и фильтрацию через плотины № 1-3 – 0,07 млн.м³.

ВО ЭГРЭС-2 начало функционировать в 1989 г., мощность станции, как и ГРЭС-1, составляет 4000мВТ. При НПУ 132,5 м БС имеет площадь 42,7 км², средняя глубина 6,1м, длина 8,5 км, ширина 6,5 км, объем около 286 млн.м³.

Гидрологами Главтехуправления ОРГРЭС (Южное отделение) разработана и применена на практике методика составления гидрохимических прогнозов с учетом накипеобразующих свойств охлаждающей воды [56].