Район и объекты исследования
Костанайская область расположена на северной части Республики Казахстан, между Уральским хребтом на западе и Казахским мелкосопочником на востоке. Костанайская область граничит с тремя областями Российской Федерации и пятью областями Республики Казахстан (Актюбинской, Улытауской, Карагандинской, Акмолинской и Северо-Казахстанской). Территория региона составляет 196 тыс. км2, то есть 7.7 % от площади Казахстана. Протяженность территории с севера на юг составляет 750 км, и с запада на восток 350 км (рисунок 1). Костанайская область характеризуется как индустриально-аграрный регион.

Рисунок 1. Тобыл-Торгайский водохозяйственный бассейн
Бассейн р. Тобыл расположен в глубине материка и удален от океанов и морей. Вследствие отсутствия на севере и юге высоких естественных барьеров территория доступна для перемещения теплого сухого субтропического воздуха пустынь Казахстана и Средней Азии и холодного, бедного влагой арктического воздуха, перемещающихся в меридиональном направлении. Доступ влажных атлантических воздушных масс затрудняется Уральскими горами, а тихоокеанских – Средне-Сибирским плоскогорьем и горными массивами Алтая. В результате этих особенностей климат рассматриваемой территории резко континентален: зима холодная и малоснежная [9-12].
Средняя годовая температура воздуха на рассматриваемой территории колеблется на севере от 1.2 °C до 4.4 °С на юге.
Зима характеризуется довольно устойчивой морозной погодой. Средняя температура самого холодного воздуха месяца января – «минус» 16-18 °С, а в южной части – «минус» 14-16 °С. Абсолютный минимум в отдельные годы достигает «минус» 47 °С.
Летом преобладает жаркая погода. Наиболее теплый месяц – июль, средняя месячная температура июля изменяется от 20 °С на севере до 24 °С на юге территории. Абсолютный максимум достигает в отдельные годы 45 °С на юге бассейна. Таким образом, амплитуда колебаний среднемесячных температур воздуха достигает 36-41 °С, абсолютная амплитуда превышает 90 °С.
Весна и осень на рассматриваемой территории продолжается всего 20-30 дней. В весеннее время среднесуточная температура поднимается примерно на 10 °С в течение 8-10 дней после ее перехода через 0 °С, при затяжной весне этот переход увеличивается до 15-20 дней. Весной средняя суточная температура воздуха переходит через 0 °С в сторону положительных температур в среднем 31 марта на юге, 4-8 апреля на севере. Осенью переход через 0 °С среднесуточной температуры воздуха наблюдается 26-29 октября на севере. На юге задерживается до 2-4 ноября. Продолжительность теплого периода (среднесуточная температура воздуха больше 0 °С) в среднем составляет 200-218 дней.
Увлажнение территории атмосферными осадками уменьшается с запада на восток [9-10, 12-14]. Среднее годовое количество осадков колеблется от 350 мм на западе Зауральского плато, до 216 мм на правобережье р. Тобыл. Большая часть осадков 70-80 % годовой суммы выпадает в теплый период – с апреля по октябрь. Максимальное их количество обычно выпадает в июле, минимальное в феврале. Среднее максимальное суточное количество осадков колеблется в пределах 20-30 мм. Наибольшие суточные суммы осадков на западе достигают 90 мм и более. Среднее число дней с осадками более или равно 0.1 мм на севере составляет 121 день в году, на юге 65 дней.
Снежный покров, исключая некоторые случаи выпадения первого снега, устойчив. Образование устойчивого снежного покрова приходится на вторую декаду ноября. В ранние зимы он устанавливается в первой половине октября, в поздние – во второй и третьей декадах декабря. Продолжительность периода его в залегания составляет в среднем 135-145 суток, увеличиваясь с юга на север. Разрушение устойчивого снежного покрова наступает в первой декаде апреля. В ранние весны снег сходит во второй декаде марта, в поздние – во второй половине апреля.
Формирование снежного покрова в основном происходит до февраля, то есть до минимума осадков. Высота снега в среднем составляет менее 30-35 см, а запасы воды в снеге составляют от 40 до 75 мм. В отдельные годы снегозапасы достигают 100-130 мм.
В зимнее время над бассейном вдоль параллели 50 о северной широты обычно образуется полоса повышенного атмосферного давления – отрог сибирского антициклона. К северу от нее преобладают ветры южного и юго-западного, а к югу – северного и северо-восточного направлений. В летний период господствующими являются ветры северных и северо-западных направлений [13-14].
Вопросы заполнения главных водохранилищ Костанайской области являются одними из ключевых для экономики региона. При этом возможно два негативных сценария. Малоснежные зимы, засушливое лето и недостаточность осенних осадков часто приводят к слабой наполняемости водоемов. На момент февраля 2023 г. главные водохранилища Костанайской области опустели на 60%, что для области является критической ситуацией с водоснабжением. Каратомарское водохранилище, из которого ежегодно берут до 20 млн кубов воды на нужды Костаная и Рудного, было заполнено только на 42 процента от мощности [1, 15-16].
С другой стороны, избыток влаги в период катастрофического весеннего паводка в период апрель месяц 2024 года принес в себе проблемы, связанные с подтоплением территорий десятков населенных пунктов Костанайской области, что привело к чрезвычайным ситуациям, включая затопление и разрушение сотен жилых домов, гибели домашних животных. Неравномерность заполнения водохранилищ Костанайской области в период весеннего паводка связанна с рядом факторов, включая резкое потепление в апреле месяце, неравномерные таяние снега, ледяные заторы, своевременный сброс вод по каскаду водохранилищ, оперативный контроль уровня и объема вод в водохранилищах, проведение противопаводковых мероприятий. Также, имеют случаи прорывов дамб защитных, что приводит к резкому повышению уровня вод ниже по стоку.
[Источники]
- 9) Водный баланс Костанайской области / Под редакцией А.И. Чеботарева. - Л.: Гидрометеоиздат, 1966. – 212 с.
- 10) Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель / Под ред. В.А. Урываева. – Вып. II Кустанайская область Казахской ССР. – Л.: Гидрометеоиздат, 1959. – 711 с.
- 11) Природные и естественные ресурсы СССР. Казахстан. / Под общей ред. И.П. Герасимова. – М.: Наука, 1969. – 483 с.
- 12) Ресурсы речного стока Казахстана: книга 1: Возобновляемые ресурсы поверхностных вод Западного, Северного, Центрального и Восточного Казахстана // (монография) под редакцией Р.И. Гальперина. Алматы: АО ННТХ «Парасат», ТОО «Институт Географии», 2012. – 684 с.
- 13) Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные, Части 1-6, вып. 18, Казахская ССР, книга 1. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 514 с.
- 14) Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные, Части 1-6, вып. 18, Казахская ССР, книга 2. - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 440 с.
- 15) Вуглинский B.C. К вопросу о методике учета влияния водохранилищ на речной сток - Труды ГГИ, Вып. 274. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - С. 73-85.
- 16) Методика расчета водохозяйственных балансов водных объектов. - М., 2007. – 50 с.