История ИВП и ГЭ

       В первые годы работы под руководством академика Д. М. Маматканова проводились исследования теории порядковых статистик (функций) кривых распределения вероятностей гидрологических величин и их статистических параметров по данным ограниченного объема выборки под названием «метод моментов вероятностей превышения исходных величин»;  были уточнены величины поверхностного стока и гидроэнергетический потенциал поверхностных водотоков, ирригационных каналов и водохранилищ, что послужило началом создания компьютерного банка данных по водным ресурсам;  разработаны основные теоретические положения и выявлены закономерности самоорганизации геофильтрационных сред, создана методология прогноза гидрогеологических параметров бассейнов подземных вод.

 Разработаны методика системного обоснования  социально-экологической эффективности строительства энергетических объектов и методические указания по проектированию гидроэлектростанций с учетом экологических факторов, методика комплексной количественной оценки уровня пригодности территорий для строительства горных и предгорных водохранилищ.

       В этот  труднейший для всей Республики период, когда надо было учиться жить в новых  условиях рыночной экономики, сама жизнь диктовала актуальные темы прикладных исследований. И сотрудники Института стали работать над повышением эффективности работы каскада Токтогульских ГЭС. Республика, обладая огромными запасами гидроэнергетических ресурсов, была на грани тяжелейшего энергетического кризиса из-за невозможности в зимний период срабатывать Токтогульское водохранилище для выработки необходимого количества электроэнергии. Вода нужна была в летний период для орошения, но только не собственных сельхозугодий, а для наших соседей. И эта проблема обусловила развитие целого направления исследований по разработке основных положений стратегии межгосударственного вододеления, адекватных современным политической и  экономической ситуациям, ценообразования в водопользовании в условиях рыночной экономики, компенсации ущербов от создания на территории Кыргызстана водохозяйственных объектов межгосударственного значения. Благодаря активной позиции Института и лично директора, избранного членом Межгосударственного совета по проблемам Аральского моря, в важнейшие  программные Соглашения и Заявления, утвержденные Главами Центрально-Азиатских государств в 1993-96 гг., были включены вопросы необходимости пересмотра существующей системы вододеления, долевого участия всех государств в эксплуатации межгосударственных водохозяйственных сооружений и компенсации ущербов и затрат.


Наряду с фундаментальными исследованиями, проводились работы по темам, имеющим практическую направленность. Это - повышение эффективности работы каскада Токтогульских ГЭС, ценообразование в водопользовании в условиях рыночной экономики, компенсация ущербов от создания на территории Кыргызстана водохозяйственных объектов межгосударственного значения. Разработанные в Институте рекомендации с оценкой ущербов для КР за счет  повышения эффективности эксплуатации Токтогульского каскада ГЭС вошли в Концепцию энергетической независимости Кыргызстана на период до 2005 г. и, несомненно, сыграли позитивную роль в смягчении и преодолении энергетического кризиса.

Получила развитие актуальная для Республики проблема перевода водохозяйственной отрасли на платное водопользование.  Было научно обосновано, что вода является экономической категорией, имеющей стоимость. Благодаря первому в 1995 г. гранту ЮСАИД «Ценообразование в водопользовании в Центральной Азии», Институт получил поддержку методологии  от западных ученых. Позицию по вопросам платности стали понимать и принимать  наши соседи, использующие кыргызские водные ресурсы. Вода получила статус товара в Законе «О межгосударственном использовании водных  ресурсов и водохозяйственных сооружений водных объектов Кыргызской республики», принятом в 2001 г.

В 1996 г. был получен второй грант «Система управления и контроля бассейном реки Сырдарья для принятия технических решений», результатом которого явилось создание первой версии компьютерной карты бассейна р. Сырдарья. Для этих целей Институту была предоставлена оргтехника: компьютеры, принтеры, что явилось основой для развития в дальнейшем нового современного направления – создание геоинформационных систем.

С 1997 г. исследования проводились по трехгодичному проекту «Разработать научные основы оптимизации использования водного и гидроэнергетического потенциала с целью достижения устойчивого развития Кыргызстана». Направленность научных исследований была акцентирована на разработке концептуальных положений, научно-обоснованных методических основ, реализующих суверенное право Кыргызстана на преимущественное использование собственного водного и водно-энергетического потенциала для устойчивого развития экономики. Для этого проводились исследования по оценке состояния водных ресурсов на начало 21 века. Установлено, что суммарный среднемноголетний сток поверхностных источников КР составляет 47,7 км3, а суммарные эксплуатационные ресурсы - 51,7 км3. Результаты показали значительное увеличение водности, особенно за последнее десятилетие. Так, по рекам Нарынского бассейна увеличение составило от 3 до 20 %, по Карадарьинскому - от 2 до 26%. Связано это с глобальным потеплением климата, что привело к активизации таяния ледников, являющихся одним из основных источников поверхностных водных ресурсов.

По результатам проведенного моделирования по развитию процессов формирования водных ресурсов в перспективе установлено, что при сохранении современных климатических тенденций к 2025 г. максимальные потери стока (в среднем на 20%) произойдут на реках северного побережья оз. Иссык-Куль, Большой и Малый Нарын. Полученные результаты имеют значительную ценность, как для перспективного планирования водохозяйственных мероприятий, так и для разработки превентивных мер по смягчению предстоящего периода маловодья.

В условиях изменения водности поверхностных источников особую актуальность приобретает проблема защиты подземных вод, как возможно единственного в перспективе источника водоснабжения. С учетом этого была разработана методика оценки и составлена карта уязвимости загрязнением подземных вод четвертичного водоносного комплекса Чуйской впадины М 1:200000, предложен комплекс мероприятий по защите подземных вод от загрязнения. Проведенное обследование систем питьевого водоснабжения Республики выявило их неудовлетворительное состояние по причине физического износа. Были предложены технические  решения  усовершенствованных  конструкций  водозаборных  сооружений, очистных обеззараживающих сооружений.

Проводилось исследование влияния Токтогульского водохранилища на окружающую среду. Разработана методика по определению ежегодного ущерба от создания и работы Токтогульского водохранилища в ирригационном режиме. На основании составленных перспективных водохозяйственных балансов по бассейнам рек с учетом орошения всего пригодного земельного фонда был определен необходимый для ирригации Кыргызстана потребный объем воды. Установлено, что по Кыргызстану общая площадь земель, пригодных к орошению составляет 2,3 млн.га, необходимый для этого объем водных ресурсов – 23 км3/год, а суммарный объем с учетом перспективного промышленного и коммунально-бытового водопотребления составит 30 км3/год, что в два с лишним раза превышает выделяемый Кыргызстану лимит.


В целях реализации тезиса о придании водным ресурсам статуса «товар», предложенного ИВПиГЭ, были  разработаны концепция ценообразования в водопользовании и пакет методик по определению тарифов:

  • на воду как природный ресурс;
  • за услуги эксплуатационных водохозяйственных организаций по подаче воды;
  • на воду, регулируемую комплексными и ирригационными водохранилищами и подаваемую в сопредельные государства.

     Итогом этого цикла работ является опубликованная в 2000 г. монография «Экономический механизм управления трансграничными водными ресурсами и основные положения стратегии межгосударственного вододеления». В ней констатируется, что Кыргызстан при выделяемом в настоящее время 25%-ном объеме водных ресурсов не в состоянии обеспечить экономическое становление и устойчивое развитие, для этого необходимо использовать более половины формирующихся водных ресурсов. На основании международных документов подтверждено, что Республика имеет на это право с целью обеспечения нынешнего и будущих поколений.

     В условиях рыночной экономики необходим переход на платное водопользование как внутри Республики, так и на межгосударственном уровне, только оно обеспечит развитие водохозяйственной отрасли, орошаемого земледелия и поступление средств в бюджет. Сейчас Кыргызстан несет значительные материальные потери, обеспечивая водой сопредельные государства, особенно существенны они по Токтогульскому гидроузлу - ежегодно более 120 млн. долл. В разработанном экономическом механизме определены порядок и величины всех компенсационных выплат Кыргызстану как поставщику водных ресурсов – порядка 140 млн. долл./год.

     Начиная с 2000 г., тематика научных исследований, проводимых в Институте, связана с Иссык-Кульско-Чуйским регионом и оз. Иссык-Куль. Выбор оз. Иссык-Куль в качестве исследуемого объекта был обусловлен  не только проявляемым к нему интересом как  объекту на трассе Великого шелкового пути, но и необходимостью его  сохранения как наиболее остро реагирующего природного объекта на происходящие природные катаклизмы.

   По результатам исследований установлено, что, современный подъем уровня  обусловлен увеличением поверхностного стока рек и уменьшением объема водозабора на орошение. При сохранении в перспективе современных климатических тенденций уже после 2025 г. большая часть ледников Иссык-Кульского бассейна будет сработана, и уровень озера начнет понижаться. Поэтому уже сейчас необходима разработка превентивных мер и научных основ комплексного использования природных ресурсов Иссык-Кульского региона для сохранения нашей жемчужины.

    Зная о том, что без истории нет будущего, были проведены исследования эволюционного развития озера в период голоцена. По данным радиоуглеродного анализа грунта, остракод, взятых со дна озера установлено, что 10-11 тыс. лет назад имело место значительное падение уровня озера (он находился ниже современного на 110 м). В период 7900-6000 лет назад озеро Иссык-Куль было пресным сточным водоемом. Затем оно эволюционировало к солоновато водному, а в период от 4300 лет назад стало бессточным, и соленость воды стала близка к современной. Такие исследования стали возможны благодаря участию в них ученых США в рамках выполнения гранта Американского научного фонда, полученного Институтом в 1997-99 гг. К исследованиям природных процессов, происходящих в Иссык-Кульской котловине, подключились ученые России, Голландии, Бельгии, Испании, Италии, Финляндии, Швейцарии.

В процессе изучения экологического состояния подземных вод для конкретных условий Иссык-Кульского бассейна построен ряд карт:

  •     карта районирования Иссык-Кульской  впадины по основным факторам уязвимости загрязнением подземных вод четвертичного водоносного комплекса;
  •     карта гидрогеологического районирования по условиям формирования и состоянию загрязнения подземных вод;
  •     предварительный вариант карты уязвимости загрязнением подземных вод и установлена обеспеченность подземными и поверхностными водными ресурсами потребностей коммунально-бытового сектора Иссык-Кульской области на современном этапе и в перспективе;

По результатам экспедиционного обследования, анализа взятых проб воды оценено экологическое состояние поверхностных источников южного побережья озера Иссык-Куль.