Приток воды к каскаду водохранилищ рассчитан по данным гидрологических постов р. Тобыл – с. Гришенка и р. Аят – с. Варваринка. Приходная часть водохозяйственного баланса составляет следующие величины: в засушливые годы 97 % обеспеченности 61.72 млн. м³, в маловодные годы 75 % обеспеченности – 153.58 млн. м³, в годы 50 % обеспеченности – 306.81 млн. м³, в многоводные годы 25 % обеспеченности 601.06 млн. м³. В сухие и засушливые годы происходит сработка водохранилища, а в годы с обеспеченностью 50 % и ниже происходит аккумуляция. Современный водохозяйственный баланс бассейна р. Тобыл в годы различной водности приведен в таблице 1. 

Таблица 1 - Современный водохозяйственный баланс бассейна реки Тобыл

При стоке высоких обеспеченностей (примерно более 75 %) весь объем половодья независимо от водности предшествующих лет уходит на водопотребление. В годы с обеспеченностью 50 % и ниже появляется возможность создание запаса. В средние по водности годы водохранилище пополняется на 530.93 млн. м³, что составляет 38 % полезного объема каскада водохранилищ р. Тобыл. В средние по водности годы бывают сбросы во время половодья. 

Наполнение каскада водохранилищ регламентируется объемом притока. Водохранилище заполняется стоком обеспеченности 50 % и ниже. Наполнение водохранилища до отметки НПУ происходит только в годы низких обеспеченностей. 

Фильтрационные расходы из водохранилища не учтены, что в значительной мере объясняется достаточно широким распространением суглинистых грунтов и заиленностью чаши водоема (слой илистых отложений на дне водохранилища достигают 0.5-1.0 м).

Годовой слой испарения с акватории каскада водохранилищ составляет 0.739 м. Объем испарения с водной поверхности в средний по климатическим условиям год при площади водохранилища на НПУ равен – 47.0 млн. м³. Естественно, в реальности потери на испарения могут быть меньше, поскольку площадь акватории уменьшается обычно к началу осени, кроме того, к началу лета водоем может находиться на отметке ниже НПУ. 

В объемах промышленного и питьевого водоснабжения учтены забор воды из водохранилища по данным РГП «Казводхоз». В итоге современный водохозяйственный баланс в самой неблагоприятной ситуации дает превышение водных ресурсов над водопотреблением на 237 млн. м³.

Современный водохозяйственный баланс отдельно для Верхнетобольского водохранилища и Каратомарского водохранилища в годы различной водности приведены в таблицах 2 и 3. Элементы водохозяйственного баланса водохранилищ заимствованы из фондовых материалов Костанайского филиала РГП «Казводхоз» Комитета водного хозяйства Министерства водных ресурсов и ирригации Республики Казахстан. 

Таблица 2 - Режим использования Верхне-Тобольского водохранилища за период 2014-2023 гг. 

Таблица 3 - Режим использования Каратомарского водохранилища за период 2014-2023 гг. 

Анализ количественных показателей годового стока реки Тобыл позволил осуществить интегральную оценку водных ресурсов Верхнетобольского и Каратомарского водохранилищ. Количественная оценка выполнена на основе данных водохозяйственного баланса за период с 2014 по 2023 гг. 

Водохозяйственный баланс, представляющий собой количественное сопоставление имеющихся водных ресурсов с потребностями в них, был заимствован из фондовых материалов РГП «Казводхоз» в пределах выделенных участков за десятилетний период.

Основой приходной части являлись речной сток, поступающий с выше расположенных участков: для Верхнетобольского водохранилища, это сток реки Тобыл у створа с. Гришенка, осадки, выпадающие на поверхность водоема; для Каратомарского водохранилища приходной частью баланса являются сток реки Аят у створа с. Варваринка, а также попуски из Верхнетобольского водохранилища. Основу расходной части составляют объем забранной воды из водохранилищ, потери на испарение и фильтрацию, а также водоохранный попуск в нижний бьеф. 

На рисунках 1-2 приведены графики изменения водных составляющих водохранилищ за период 2014-2023 гг. 

1 – объем вдхр. в начале года; 2 – приток к вдхр; 3 – потери на испарение и фильтрацию из вдхр; 4 – забор воды из вдхр; 5 – сброс воды в нижний бъеф из вдхр.

Рисунок 1 - Динамика изменения составляющих водного баланса Верхне-Тобольского водохранилища

Рисунок 2 - Объем водохранилища на конец года

1 – объем вдхр. в начале года; 2 – приток к вдхр; 3 – потери на испарение и фильтрацию из вдхр; 4 – забор воды из вдхр; 5 – сброс воды в нижний бъеф из вдхр.

Рисунок 3 - Динамика изменения составляющих водного баланса Каратомарского водохранилища

В 2019 году наблюдался очень засушливый год за весь период наблюдения на р. Тобыл. Годовой приток к Верхнетобольскому водохранилищу по р. Тобыл в створе с. Гришенка в 2019 годы был на 18.9 раз меньше средней многолетней величины, а приток к Каратомарскому водохранилищу в 2019 году был в 10.7 раз меньше средней многолетней величины притока. 2020 год также был маловодным, приток в Каратомарское водохранилище был на 11.1 раз меньше средней многолетней величины притока. Более низкий приток воды за год наблюдался в 1938, 1975, 1977 и 2009 гг. Тем не менее, водохозяйственная ситуация в зоне каскада водохранилищ реки Тобол в 2019 году полностью соответствовала проектным показателям и ограничениям действующих правил использования водных ресурсов и их стоков. Дефицит стока за маловодный год был компенсирован с учетом перераспределения стока за многоводный год.