The object of research, development or design (in Russian) : р. Буктырма – с. Лесная Пристань (Буктырма), р. Жабай – г. Атбасар (Есиль), р. Улкен-Кобда – с. Кобда (Жайык).

The object of research, development or design (in Kazakh) : Бұқтырма өзені-Лесная Пристань ауылы (Бұқтырма), Жабай өзені – Атбасар қаласы (Есіл), Үлкен Қобда өзені-Қобда ауылы (Жайық).

Aim of work (in Russian) : Основной целью исследования является оценка современных и прогнозных гидрологических изменений в типичных водосборах рек Казахстана в различных природно-климатических условиях, для обеспечения качественной прогнозной информацией о сроках и объемах половодья и межени на фоне изменения климата, при использовании современных ГИС технологий и гидрологического моделирования (на примере рек Буктырма, Есиль и Жайык). Разработка и построение карт площадей затопления пойм рек по отдельным участкам, при помощи гидравлического моделирования. Полученные результаты исследования могут послужить для дальнейшей разработки бассейновых планов и стратегий по управлению водными ресурсами, как основы для смягчения последствий и адаптации к изменениям климата.

Aim of work (in Kazakh) : Зерттеудің негізгі мақсаты қазіргі заманғы ГАЖ технологияларын және гидрологиялық модельдеуді пайдалану кезінде (Бұқтырма, Есіл және Жайық өзендерінің мысалында) климаттың өзгеруі аясында су тасқыны мен межениінің мерзімдері мен көлемі туралы сапалы болжамды ақпаратпен қамтамасыз ету үшін әртүрлі табиғи-климаттық жағдайларда Қазақстан өзендерінің типтік су жинауындағы заманауи және болжамды гидрологиялық өзгерістерді бағалау болып табылады. Гидравликалық модельдеу көмегімен жекелеген учаскелер бойынша өзендердің жайылмаларын су басу алаңдарының карталарын әзірлеу және салу. Зерттеу нәтижелері климаттың өзгеруін азайту және бейімдеу үшін негіз ретінде бассейндік су ресурстарын басқару жоспарлары мен стратегияларын одан әрі дамытуға қызмет етуі мүмкін.

Методы исследования (на русском) : Для исследования изменения режима рек Буктырма, Есиль и Жайык с изменением климата был выполнен комплекс задач, который включал в себя сбор наблюденных данных стационарных станций и постов, проверка на однородность (стандартный нормальный тест Александерсона, тест Буишанда, непараметрический тест Петита, отношение Фон-Ноймана, критерий Стьюдента) и репрезентативность рядов наблюдений, интерполяцию массива данных по методу обратно-взвешенных расстояний, математическую статистику, численное моделирование стока, обработка и выбор сценариев климата, прогнозирование стока, адаптация гидравлической модели и на основе ее построение карт площадей затопления. Для прогнозирования применялась интегрированная модель почвы и воды (SWIM) – основанная на процессе детерминистической экогидрологической модели для масштаба речного бассейна, разработанная на основе двух ранее созданных моделей: SWAT и MATSALU. Модель имеет трехуровневую схему пространственной дезагрегации: «бассейн - суббассейны - гидротопы». Прогнозные оценки водных ресурсов на основе проекций климата были получены на основе модели SWIM в перспективе до 2099 г. Построение карты площадей затопления была осуществлена на основе смоделированных данных о подтоплении, с пространственной привязкой, по гидравлической модели HEC-Ras (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System), которая была разработана в Гидрологическом инженерном центре Корпуса гражданских инженеров армии США.

Методы исследования (на казахском) : Климаттың өзгеруімен Бұқтырма, Есіл және Жайық өзендерінің режимінің өзгеруін зерттеу үшін стационарлық станциялар мен бекеттердің бақыланған деректерін жинауды, біртектілігін тексеруді (Александерсонның стандартты қалыпты тесті, Буишанд тесті, Петиттің параметрлік емес тесті, фон-Нейман қатынасы, студент критерийі) және бақылау қатарларының өкілдігін, интерполяцияны қамтитын міндеттер кешені орындалды кері өлшенген қашықтық әдісі бойынша мәліметтер массиві, математикалық статистика, ағынды сандық модельдеу, Климаттық сценарийлерді өңдеу және таңдау, ағынды болжау, гидравликалық модельді бейімдеу және оның негізінде су басу алаңдарының карталарын құру. Болжау үшін топырақ пен судың интеграцияланған моделі (SWIM) қолданылды – өзен бассейнінің масштабына арналған детерминистік экогидрологиялық модель процесіне негізделген, бұрын жасалған екі модельге негізделген: SWAT және MATSALU. Модельде үш деңгейлі кеңістіктік дезагрегация схемасы бар:"бассейн - суб - бассейндер-гидротоптар". Климаттық проекцияларға негізделген су ресурстарын болжамды бағалау 2099 жылға дейінгі перспективада SWIM моделі негізінде алынды. Су тасқыны алаңдарының картасын құру АҚШ армиясының азаматтық инженерлер корпусының гидрологиялық инженерлік орталығында әзірленген HEC-Ras (Hydrologic Engineering Center - River Analysis System) гидравликалық моделі бойынша кеңістіктік байланыстырылған су тасқыны туралы модельденген мәліметтер негізінде жүзеге асырылды.

Obtained results and novelty (in Russian) : Использование современных методов моделирования является альтернативой по сравнению с другими методами, при редкой сети и недостаточной освещенности территории данными (плотность наблюдательной сети в Казахстане недостаточна для полноценного мониторинга изменений гидрометеорологических характеристик. По нормам ВМО в Казахстане должно быть 683 МС, т.е. примерно в 2 раза больше имеющихся, для получения более качественной информации по долгосрочным прогнозам водности рек. 1) В период 2050-2074 гг. для р. Буктырма–с.Лесная-Пристань наблюдается увеличение водности реки в апреле месяце в 1.7 раза, при объеме стока за апрель – 1611 млн. м3, по сравнению с объемом за исторический период – 941.2 млн. м3. В 2075-2099 гг.: по данным сценария SSP2-4.5, пик половодья в мае месяце уменьшится, но в апреле ожидается резкое увеличение уровня воды; по данным сценария ssp585, пик половодья будет смещен с мая на апрель месяц. 2) Согласно сценарию SSP2-4.5 среднегодовой сток р. Улкен Кобда-Кобда за 2025-2049 гг. составит 3.68 м3/c, что на 32.15% ниже по сравнению с историческим периодом (1985-2022 гг.) – 5.29 м3/c. По сценарию SSP5-8.5 среднегодовой сток за период 2025-2049 гг. составит 2.93 м3/c, что на 44.8 % ниже исторического значения. 3) Для р. Жабай–г.Атбасар показал, что с 2025 по 2049 гг. пик половодья будет увеличен с 27 до 41 м3/с. С 2050 по 2074 гг. наблюдается еще большее увеличение водности реки в апреле месяце, достигающим увеличение пика половодья с 27 до 54 м3/с.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Модельдеудің заманауи әдістерін қолдану сирек кездесетін желі және аумақты деректермен жеткіліксіз жарықтандыру кезінде балама болып табылады (Қазақстандағы бақылау желісінің тығыздығы гидрометеорологиялық сипаттамалардың өзгерістерін толыққанды мониторингтеу үшін жеткіліксіз. ДМҰ нормалары бойынша Қазақстанда 683 МС, яғни өзендердің ұзақ мерзімді Су болжамдары бойынша неғұрлым сапалы ақпарат алу үшін қолда бар ақпараттан шамамен 2 есе көп болуы тиіс. 1) 2050-2074 жж. Бұқтырма өзені – Лесная-Пристань ауылы өзен суының сәуір айында 1.7 есеге, ағын суының көлемі сәуір айында – 1611 млн.м3, тарихи кезеңдегі көлеммен салыстырғанда – 941.2 млн. м3 ұлғаюы байқалады. 2075-2099 жылдары: ssp2-4.5 сценарийіне сәйкес, су тасқыны шыңы мамыр айында азаяды, бірақ сәуір айында су деңгейінің күрт өсуі күтілуде; ssp585 сценарийіне сәйкес, су тасқыны шыңы мамырдан сәуірге дейін өзгереді. 2) ssp2-4.5 сценарийіне сәйкес Үлкен Қобда - Қобда өзенінің орташа жылдық ағыны 2025-2049 жж. кезеңінде 3.68 м3/с құрайды, бұл тарихи кезеңмен салыстырғанда 32.15% – ға төмен (1985-2022 жж.)-5.29 м3/с. Ssp5-8.5 сценарийі бойынша 2025-2049 жылдар кезеңіндегі орташа жылдық ағын 2.93 м3/с құрайды, бұл тарихи мәннен 44.8 % төмен. 3) Жабай өзені – Атбасар қаласы үшін алынған нәтижелерді талдау 2025-2049 жж. аралығында су тасқыны шыңы 27-ден 41 м3/с дейін ұлғайтылады. 2050-2074 жж. сәуір айында өзен суының одан да артуы байқалады, су тасқыны шыңының 2 есе артуы (27-ден 54 м3/с дейін).

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Получены количественные показатели стока рек по сезонам и на долгосрочную перспективу, которые предоставляют возможность использовать результаты проекта для предотвращения и/или смягчения последствий неблагоприятных и опасных гидрологических явлений, таких как наводнения и маловодья (засухи) в условиях устойчивой тенденции изменения климата, также рассчитывать риски подтоплений, при помощи карт площадей затоплений пойм исследуемых рек.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : / Климаттың өзгеруінің тұрақты тенденциясы жағдайында су тасқыны және су тасқыны (құрғақшылық) сияқты қолайсыз және қауіпті гидрологиялық құбылыстардың салдарын болдырмау және/немесе азайту үшін жоба нәтижелерін пайдалануға, сондай-ақ зерттелетін өзендердің жайылмаларының су басу алаңдарының карталарын пайдалана отырып, су басу тәуекелдерін есептеуге мүмкіндік беретін маусымдар және ұзақ мерзімді перспектива бойынша өзендер ағынының сандық көрсеткіштері алынды.

Level of implementation (in Russian) : Полученные научные результаты опубликованы в журналах Q1–Q2: 1) Smagulov, Zh., Makhmudova, L., Alimkulov, S., Talipova, E., Zagidullina, A., Birimbayeva, L., & Sailaubek, A.. Transformation of seasonal distribution of river flow in the Zhaiyk–Caspian water basin under changing climate conditions //Journal of Water and Climate Change. – 2025. – Т. 16. – №. 2. – С. 400-429. percentile - 72, Q2. https://doi.org/10.2166/wcc.2024.537; 2) Nurbatsina, A., Salavatova, Z., Tursunova, A., Didovets, I., Huthoff, F., Rodrigo-Clavero, M. E., & Rodrigo-Ilarri, J. Flood modelling of the Zhabay River basin under climate change conditions //Hydrology. – 2025. – Т. 12. – №. 2. – С. 35. percentile - 77, Q1. https://doi.org/10.3390/hydrology12020035; 3) Tursunova, A., Nurbatsina, A., Salavatova, Z., & Huthoff, F. Sustainability Challenges in Kazakhstan’s River Systems: Assessing Climate-Induced Hydrological Changes //Sustainability. – 2025. – Т. 17. – №. 8. – С. 3405. percentile - 86, Q1. https://doi.org/10.3390/su17083405; 4) Nurbatsina, A., Tursunova, A., Makhmudova, L., Salavatova, Z., & Huthoff, F. Projected Hydrological Regime Shifts in Kazakh Rivers Under CMIP6 Climate Scenarios: Integrated Modeling and Seasonal Flow Analysis //Atmosphere. – 2025. – Т. 16. – №. 9. – С. 1020. percentile - 62, Q2. https://doi.org/10.3390/atmos16091020.

Level of implementation (in Kazakh) : Алынған ғылыми нәтижелер Q1-Q2 журналдарында жарияланды: 1) Smagulov, Zh., Makhmudova, L., Alimkulov, S., Talipova, E., Zagidullina, A., Birimbayeva, L., & Sailaubek, A.. Transformation of seasonal distribution of river flow in the Zhaiyk–Caspian water basin under changing climate conditions //Journal of Water and Climate Change. – 2025. – Т. 16. – №. 2. – С. 400-429. percentile - 72, Q2. https://doi.org/10.2166/wcc.2024.537; 2) Nurbatsina, A., Salavatova, Z., Tursunova, A., Didovets, I., Huthoff, F., Rodrigo-Clavero, M. E., & Rodrigo-Ilarri, J. Flood modelling of the Zhabay River basin under climate change conditions //Hydrology. – 2025. – Т. 12. – №. 2. – С. 35. percentile - 77, Q1. https://doi.org/10.3390/hydrology12020035; 3) Tursunova, A., Nurbatsina, A., Salavatova, Z., & Huthoff, F. Sustainability Challenges in Kazakhstan’s River Systems: Assessing Climate-Induced Hydrological Changes //Sustainability. – 2025. – Т. 17. – №. 8. – С. 3405. percentile - 86, Q1. https://doi.org/10.3390/su17083405; 4) Nurbatsina, A., Tursunova, A., Makhmudova, L., Salavatova, Z., & Huthoff, F. Projected Hydrological Regime Shifts in Kazakh Rivers Under CMIP6 Climate Scenarios: Integrated Modeling and Seasonal Flow Analysis //Atmosphere. – 2025. – Т. 16. – №. 9. – С. 1020. percentile - 62, Q2. https://doi.org/10.3390/atmos16091020.

Efficiency (in Russian) : Модели SWIM и HEC-RAS были успешно адаптированы и откалиброваны с коэффициентами совпадения NSE = 0,65–0,98, что свидетельствует о высокой достоверности результатов. Применение сценариев CMIP6 позволило спрогнозировать изменения водного режима до 2099 года и выявить уязвимые зоны речных бассейнов. Полученные научные результаты опубликованы в журналах Q1–Q2, что подтверждает значимость и признание проведённой работы.

Efficiency (in Kazakh) : SWIM және HEC-RAS модельдері сәтті бейімделді және NSE = 0,65–0,98 сәйкестік коэффициенттерімен калибрленді, бұл нәтижелердің жоғары сенімділігін көрсетеді. Cmip6 сценарийлерін қолдану су режимінің өзгеруін 2099 жылға дейін болжауға және өзен бассейндерінің осал аймақтарын анықтауға мүмкіндік берді. Алынған ғылыми нәтижелер Q1-Q2 журналдарында жарияланды, бұл халықаралық деңгейде жүргізілген жұмыстың маңыздылығы мен танылуын растайды.

Field of application (in Russian) : Результаты исследований ориентированы на повышение экологической и экономической целесообразности использования ресурсов речного стока в водоемких отраслях экономики, и могут применяться при планировании и разработке комплексных региональных и республиканских программ социально-экономического развития. Реализация программы направлена на координацию научной, научно-организационной и практической деятельности в области совершенствования управления и эффективного использования водных ресурсов. Данный Проект относится к сфере реализации долгосрочных приоритетных государственных документов – Концепции перехода РК к устойчивому развитию на 2007-2024 гг., Постановление Правительства Республики Казахстан «Об утверждении Национального плана по интегрированному управлению водными ресурсами и повышению эффективности водопользования Республики Казахстан на 2009-2025 годы» от 28 января 2009 года №67, Указ Президента Республики Казахстан «О Концепции по переходу Республики Казахстан к «зеленой» экономике» от 30 мая 2013 года № 577. Результаты проекта направлены на возможность избежать экономических потерь от разрушительных действий неблагоприятных гидрометеорологических явлений, таких как паводки, наводнения и засухи, в условиях изменения климата. Планировать управление водными ресурсами в целях эффективной выработки в секторе гидроэнергетики. Регулировать вопросы использования воды для хозяйственно-питьевых нужд и орошения.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері экономиканың суды көп қажет ететін салаларында өзен ағынының ресурстарын пайдаланудың экологиялық және экономикалық орындылығын арттыруға бағытталған және әлеуметтік-экономикалық дамудың кешенді аймақтық және республикалық бағдарламаларын жоспарлау мен әзірлеуде қолданылуы мүмкін. Бағдарламаны іске асыру су ресурстарын басқару мен тиімді пайдалануды жетілдіру саласындағы ғылыми, ғылыми-ұйымдастырушылық және практикалық қызметті үйлестіруге бағытталған. Бұл жоба ұзақ мерзімді басым Мемлекеттік құжаттарды іске асыру саласына жатады – ҚР орнықты дамуға көшуінің 2007-2024 жылдарға арналған тұжырымдамасы, "Қазақстан Республикасының Су ресурстарын интеграцияланған басқару және су пайдаланудың тиімділігін арттыру жөніндегі 2009-2025 жылдарға арналған Ұлттық жоспарын бекіту туралы" Қазақстан Республикасы Үкіметінің 2009 жылғы 28 қаңтардағы №67 қаулысы, "Қазақстан Республикасының "жасыл" экономикаға" көшу жөніндегі тұжырымдамасы туралы " Қазақстан Республикасы Президентінің Жарлығы 2013 жылғы 30 мамыр № 577. Жобаның нәтижелері климаттың өзгеруі жағдайында су тасқыны, су тасқыны және құрғақшылық сияқты қолайсыз гидрометеорологиялық құбылыстардың жойқын әрекеттерінен экономикалық шығындарды болдырмауға бағытталған. Гидроэнергетика секторында тиімді өндіру мақсатында Су ресурстарын басқаруды жоспарлау. Шаруашылық-ауыз су қажеттіліктері мен суару үшін суды пайдалану мәселелерін реттеу.