НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИНСТИТУТА 

Учеными Института гидрогеологии и гидрофизики им.У.М.Ахмедсафина получены важнейшие научные результаты в области фундаментальных и прикладных исследований. Разработаны концепции, методологии и технологии управления в современных условиях и на перспективу водными ресурсами и состоянием экосистем, как основы экологического оздоровления окружающей среды и устойчивого развития Казахстана.

Разработаны новые направления в гидрогеологии аридных районов с целью изучения и выявления запасов подземных вод путем разработки новых методов прогнозирования, гидрогеологического картирования, регионального метода оценки, классификации прогнозных запасов, научного обоснования возможностей их широкого хозяйственно-промышленного использования для водоснабжения населения, аграрного комплекса, промышленности, в бальнеологии, для получения дешевой и экологически чистой энергии подземных термальных вод.

Инновационная деятельность связана с созданием опытного производства и разработкой принципиальной технологической схемы каскадного использования водно-энергетического потенциала месторождений геотермальных вод, решению задач  рационального использования ресурсов подземных вод методами математического и геоинформационного моделирования, созданием постоянно-действующих моделей, а также извлечение полезных компонентов и соединений из пластовых рассолов месторождений углеводородного сырья.

Лаборатория химико-аналитических исследований

up 01Абсаметов Малис Кудысович, д.г-м.н — заведующий лабораторией

Сектор гидрогеохимии начал свою работу с начала основания Института под руководством доктора геолого-минералогических наук Сыдыкова Ж.С., затем руководителем лаборатории становится доктор геолого-минералогических наук Давлетгалиева К.М.. С 2013 года, возглавил лабораторию директор Института доктор геолого-минералогических наук Абсаметов М.К.

Сектором гидрогеохимии проводились исследования по научному обобщению и гидрогеохимическому картированию, обоснованию гидрогеохимических критериев поисков нефтегазовых, рудных месторождений и подземных промышленных рассолов. Выполнен также ряд принципиально новых и крупных обобщений по генезису подземных вод и теоретической гидрогеохимии, выделены три типа гидрогеохимической зональности по степени минерализации, химическому и микрокомпонентному составам подземных вод, установлена природная зависимость между минерализацией, солёностью и плотностью подземных вод, внесены поправки в гидрогеохимические формулы известных ученых страны М.Г.Курлова и О.А.Алекина. Созданы гидрогеохимические карты Прикаспийской впадины, Мугоджар и Казахстана в целом. Впервые в стране произведено крупное обобщение и опубликована монография «Гидрогеохимические классификации и графики». Результаты исследований в области гидрогеохимии горных и равнинных территорий республики были обобщены и изданы в монографии «Гидрогеохимия Казахстана».

Лаборатория химико-аналитических исследований, выполняет широкий спектр работ по определению загрязняющих веществ в объектах окружающей среды: питьевой, поверхностных, подземных и сточных водах, почве, производственных отходах в рамках программ экологического мониторинга окружающей среды, бальнеологических исследований питьевых вод, а также проводит  разработку  новых химико-аналитических методов исследований подземных и поверхностных вод Казахстана.

IMG_0514

IMG_0516IMG_0505

Лаборатория, укомплектована оборудованием для проведения широкого спектра физико-химических исследований в сфере охраны окружающей среды, позволяющим использовать самые современные аналитические методы: атомно-абсорбционная спектрометрия с пламенной и электротермической атомизацией,  пламенная фотометрия, ионометрия, флюориметрия,  спектрофотометрия. Уровень оснащения лаборатории позволяет определять около 50 показателей органолептического, токсикологического, химического загрязнения различных типов вод, а также проводить идентификацию большого количества неорганических веществ.

  Рысмендеева Гульнара Ирболовна — заведующая сектором испытаний ЛХАИ

тел: (727) 2913166
mail: ecolab1@mail.ru

Основные направления научной деятельности:

  • выполняет широкий спектр химико-аналитических работ по определению загрязняющих веществ в объектах окружающей среды: питьевой, поверхностных, подземных и сточных водах, почве, производственных отходах в рамках программ экологического мониторинга окружающей среды, бальнеологических исследований питьевых вод, а также проводит разработку новых химико-аналитических методов исследований подземных и поверхностных вод Казахстана.
  • ЛХАИ успешно выполняет аналитические работы, связанные с проведением экологического мониторинга, а также выполняет испытания образцов продукции для последующей сертификации.

Лаборатория моделирования гидродинамических и геоэкологических процессов

TwoA--5548p8 TwoA--5623

Лаборатория создана в 1989 г. академиком НАН РК В.В.Веселовым, с 2005 года руководителем лаборатории, являлся доктор технических наук, член-корреспондент КазНАЕН Паничкин В.Ю., с 2015 года, возглавил лабораторию кандидат геолого-минералогических наук Муртазин Е.Ж.

Лабораторией разработана методика геоинформационно-математического моделирования гидрогеологических объектов, использования современных информационных технологий в гидрогеологических исследованиях, разработаны теоретические концепции, методика, технология и инст­рументальные средства геоинформационно-математического моделирования  гидрогеологических систем; созданы системы математических моделей гидрогеологических усло­вий Приаральского региона, Павлодарского промышленного района, Акда­линского массива орошения; исследованы техногенные процессы и выработаны рекомендации по охране окружающей среды  в промышленных районах  Северного Казахстана, разработаны методы решения эколого-мелиоративных проблем  и ис­пользования водных ресурсов бассейна озера Балхаш.

Основной целью деятельности лаборатории, является проведение научных исследований в области разработки, адаптации и применения новейших информационных технологий в гидрогеологических исследованиях, математическое моделирование сложных гидрогеологических процессов и создание автоматизированных геоинформационных систем. Применение методов моделирования для решения задач оценки запасов подземных вод, прогнозирования негативного влияния техногенных процессов на подземные воды, оценки влияния подземных вод на техногенные объекты.

Основные направления научной деятельности:

Математическое моделирование сложных гидрогеологических процессов и создание автоматизированных геоинформационных систем. Применение методов моделирования для решения задач оценки запасов подземных вод, прогнозирования негативного влияния техногенных процессов на подземные воды, оценки влияния подземных вод на техногенные объекты.

Лаборатория региональной гидрогеологии и геоэкологии

IMG_0587TwoA--5459IMG_0632

С 1965 года первый директор Института Уфа Мендыбаевич Ахмедсафин  одновременно руководил работами лаборатории региональной гидрогеологии, с 1982 году лабораторию руководителем лаборатории, являлась кандидат геолого-минералогических наук В.Ф.Шлыгина, в 2003 году — доктор геолого-минералогических наук М.А.Мухамеджанов, с 2014 года руководителем лаборатории становится Арыстанбаев Я.У.

Учеными лаборатории были выполнены основополагающие работы в области картирования, районирования и выявления артезианских бассейнов подземных вод Казахстана и выработке практических рекомендаций по их широкому использованию. Исследования в области изучения подземных вод межгорных впадин Юга и Юго-Востока Казахстана, детальное изучение наиболее водообильных и качественных подземных вод, которые затем стали широко использоваться для решения вопросов водоснабжения  ряда  городов и  сельских населенных пунктов. С 2003 по 2009 годы лаборатория значительное внимание уделяла решению вопросов Каспийского региона. В этот же период были  научно обоснованы методы и оценка регионального и глубокого подземного стока горных и предгорных районов Заилийского и Киргизского Алатау, картирование подземного солевого стока, ресурсов подземных вод Арало-Балхашского бассейнов и их использование. Учеными лаборатории была проведена оценка естественных запасов и ресурсов слабоминерализованных подземных вод всех гидрогеологических систем Казахстана, при этом впервые учтена роль глубокого подземного стока (боковой приток), формирующегося в недрах высокогорных областей и скрыто, подземным путем перетекающего на большей глубине в пределы межгорных артезианских бассейнов.

Всего за существование лаборатории учеными было опубликовано свыше 30 монографий, 20 гидрогеологических карт, большое число научных статей, касающихся различных проблем аридной гидрогеологии и геоэкологии Казахстана.

Основные направления научной деятельности:

Региональные методы оценки, классификации прогнозных запасов, научное обоснование возможностей их широкого хозяйственно-промышленного использования. Охрана и рациональное использование водных ресурсов недр.

Лаборатория ресурсов подземных вод

TwoA--5570

Лаборатория ресурсов подземных вод была создана в 1965 год

Ученые лаборатории занимались решением целого ряда фундаментальных научных проблем, связанных с изучением закономерностей пространственного размещения подземных вод, оценкой и классификациями их запасов и ресурсов, научным прогнозированием режима, баланса и региональных эксплуатационных ресурсов подземных вод, гидрогеологическим картированием и использованием подземных водных ресурсов для различных нужд.у – в год основания Института гидрогеологии и гидрофизики АН КазССР. Лабораторией руководили известные ученые-гидрогеологи: с 1965 по 1990 г.г. – кандидат геолого-минералогических наук Джабасов М.Х., с 1990 по 2008 г.г. – доктор  геолого-минералогических наук, академик НАН РК Джакелов А.К., с 2008 по 2012 г.г. – кандидат геолого-минералогических наук, профессор Сатпаев А.Г., с 2013 года лабораторией руководит кандидат геолого-минералогических наук, член-корреспондент АМР РК Касымбеков Д.А.

Большое научное значение имел предложенный коллективом лаборатории региональный метод прогнозирования, картирования и оценки водных ресурсов, классификации их на вековые, многолетние, ежегодно возобновляемые, эксплуатационные и т.д. Он послужил основой для научного

TwoA--5506

гидрогеологического прогнозирования ресурсов подземных вод,  приведшего к открытию обширных пресных бассейнов подземных вод в различных засушливых районах Казахстана и составления принципиально новых фундаментальных карт прогнозов артезианских бассейнов и грунтовых вод, изданных в 1965-1970 годах.

Важное теоретическое и народнохозяйственное значение имеют карты распределения ресурсов подземных вод Казахстана, изданные в 1975-1983 годы и характеризующие вековые, многолетние, ежегодно возобновляемые и прогнозные эксплуатационные их ресурсы и запасы. Они намного расширили представления о водных ресурсах недр отдельных регионов страны.

Существенным вкладом в науку явилось издание совместно с другими лабораториями Института многочисленных монографий,  среди которых: «Гидрогеологическое районирование и региональная оценка ресурсов  подземных вод Казахстана» (1965), «Подземные воды пастбищных территорий Казахстана» (1969), «Формирование подземного стока на территории Казахстана» (1970), «Ресурсы и использование подземных вод Казахстана» (1972), «Подземные воды Южного Прибалхашья» (1980), «Региональные ресурсы подземных вод Казахстана» (1983),  Справочник  «Месторождения подземных вод Казахстана» в 3-х томах (1999), Справочник «Водные ресурсы Казахстана». Приложение. Разведанные месторождения подземных вод Казахстана (2001),  Водные ресурсы Казахстана (поверхностные и подземные воды, современное состояние)» и многие другие.

Основные направления научной деятельности:

Исследование ресурсов пресных, минеральных, термальных, промышленных и других типов подземных вод; оценка запасов и экологического состояния водных ресурсов недр; комплексное использование водных ресурсов.

Лаборатория промышленных и термальных вод

IMG_0579

Сектор гидротермии,  термальных и минеральных вод  под руководством д.г.-м.н. В.С. Жеваго образован при создании Институт с 1965 г. В последующем данное направление научной деятельности возглавляли д.г.-м.н. С.М.Мухамеджанов и д.г-м.н. Р.М. Курмангалиев. В 2012 г. воссоздана лаборатория  термоаномальной гидрогеологии под руководством к.г.н. Плеханов П.А, а с 2013 г. руководителем лаборатории промышленных и геотермальных вод, являлся к.г.-м.н. Е.Ж. Муртазин. С 2015 лабораторию возглавляет к.г.-м.н. С.М. Кан. 

С момента создания сектора были составлены «Карта подземных минеральных вод Казахстана масштаба 1:2500000. Пояснительная записка» (1966 г.), «Каталог пунктов проявления минеральных вод» и «Каталог химического и газового состава минеральных вод» (1966 г.). Большая роль отводилась изучению гидротермии, а именно  структуры геотермических полей земной коры и верхней мантии, а также разработкам рекомендаций по использованию глубинного тепла Земли в практических целях. Были проведены гидрогеотермические исследования территории Казахстана по трем научным направлениям:

-     изучение пространственного  распределения, накопления и миграции тепла в верхней части земной коры в зависимости от геоструктурных, гидрогеологических, климатических, полеогидрогеологических и других естественных условий;

-     выявление закономерностей в распределении  и залегании термальных вод, их качества и количества;

-     выявление закономерностей в распределении минеральных лечебных и столово-питьевых вод.

По результатам исследований 1968-1975 гг.  были составлены  карты геотермического градиента, тепловых потоков, геотермического районирования, глубины залегания нейтрального слоя  и  колебаний годовых температур в нем, а также термического режима недр земли. Были выявлены участки распространения термальных вод на территории Казахстана, установлены общие закономерности в распределении температур подземных вод, изучено их качество (химический состав и минерализация), глубина залегания. Проведена предварительная количественная оценка запасов и ресурсов термальных вод, выявлены и оконтурены месторождения термальных вод.      

В 1990 г. была издана «Карта геотермальных вод Казахстана (перспективные водоносные комплексы) с монографией «Подземные термальные воды Казахстана» и ряд статей по минеральным и термальным водам Тобольского и Тургайского артезианских бассейнов (авторы Р.М. Курмангалиев, Е.Ж. Муртазин).

С 2010 г. в лаборатории начаты исследования по разработке технологии комплексного использования  водно-энергетического потенциала геотермальных вод Жаркентской части Копа-Илийской межгорной впадины.  Разработана принципиальная  технологическая схема каскадного использования геотермальных вод, получившая на Всемирной выставке «Экспо-2010» в Шанхае диплом Международного конкурса инновационных проектов.

Помимо прежних областей исследований (термальные и минеральные воды) на современном этапе лабораторией начаты работы в новом направлении гидрогеологической науки Казахстана – изучение промышленных вод. Лабораторией изучаются закономерности:

-     формирования, ресурсов и запасов, гидрохимического состава, динамики промышленных и геотермальных вод на территории Казахстана;

-     формирования, ресурсов и запасов, гидрохимического состава, полезных свойств и динамики подземных вод со специфическим минеральным составом, обладающих лечебными свойствами.

            Основные направления научной деятельности:

Проведение фундаментальных и прикладных исследований по важнейшим проблемам аридной гидрогеологии в сфере формирования и комплексного использования термальных, лечебно-минеральных и промышленных подземных вод Казахстана.

Лаборатория техногенной гидрогеологии

TwoA--5434

Ахметов Жанкельды Абуталипович, к.г-м.н — заведующий лабораторией

Руководителями лаборатории за 50-ти летнюю историю Инсистута гидрогеологии и геоэкологии им. У.М.Ахмедсафина являлись: д.г.-мн.н. С.Ж.Жапарханов (1966-1986гг. — сектор гидродинамики подземных вод), д.г.-мн.н. Т.Т. Махмутов (1987-2011гг.),  к.г.-мн.н. Ж.А. Ахметов (2011).

Основная цель деятельности лаборатории — разработка научно-прикладных основ анализа, оценки, прогнозирования и регулирования гидрогеологических процессов и сис-тем в условиях глобальных изменений климата и интенсивной хозяйственной деятельно-сти на территории Казахстана, в т.ч. на участках горных работ и  действующих водоза-боров с интенсивным водопонижением, а также накопителей-испарителей промышленных и хозяйственно-коммунальных стоков с целью обоснования защиты подземной гидро-сферы и окружающей среды от негативного влияния техногенеза.

Проведена оценка степени обеспеченности административных областей Южного Ка-захстана и горно-промышленных районов подземными водами хозяйственно-питьевого назначения. Выполнен сравнительный анализ величин потребности с величинами прог-нозных ресурсов и разведанных запасов подземных вод на территории административной области. Фактически распределение подземных вод и потребности в них в пределах от-дельных районов и областей крайне неравномерны. В частности на территории ряда областей, в целом надежно обеспеченных подземными водами питьевого качества, есть районы или участки, испытывающие дефицит в питьевых водах.

Значимые исследования выполнены по проблеме загрязнения долины р. Илек шести-валентным хромом на отрезке от г. Актобе до границы с Россий­ской Федерацией с обос-нованием модели переноса хрома поверхностными водами р. Илек (2009-2011 гг.). На базе созданных моделей оценен вынос шестивалентного хрома из водоносного горизонта в промзоне г. Актобе в реку, проделаны прогнозы развития очага загрязнения подземных вод в промзоне г. Актобе хромом, прогнозы изменения выноса хрома в речные воды и пе-реноса хрома речными водами. Эти прогнозы обеспечили информационную базу для при­нятия управленческих решений по улучшения геоэкологических условий в районе г. Актобе, в частнсти по очистке подземных вод от шестивалентного хрома.

Проведены исследования по разработке методологии экосистемного подхода к гид-рогеологическому райнированию и оценке ресурсов и запасов подземных вод Казахстана (2012-2014гг.), основными результатами которых являются:

-осуществление оценки потенциала естественных  ресурсов подземных вод основ-ных областей стока, гидрогеоэкологичских районов и бассейнов рек Республики Казах-стан на основе анализа дифференцированного уравнения водного балансы меженного пе-риода, достигающего 50% речного стока (51,15 км3/год в абсолютном выражении);

-осуществление оценки потенциала общих водных ресурсов Казахстана как сум-марной величины стока (поверхностного и подземного) уравнения водного баланса, равного полуторному объему современного речного стока — ныне 153,45 км3/год;

-установление  нормированного экологического спроса на подземный сток на осно-ве учета соотношение поверхностного и подземного стока как 2:1 (в рамках гидродина-мической взаимосвязи поверхностных и подземных вод) и нормированного экологичес-кого стока природно-хозяйственных экосистем Казахстана на водные ресурсы недр в объеме 18,93 км3/год;

- научное обоснование объема использования естественных ресурсов подземных вод в различных секторах экономики Казахстана на основе экосистемного подхода, опре-деляемое естественными ресурсами за вычетом экологического спроса на водные ресурсы недр, равное 32,22 км3/год, обеспечивающее 21,5-кратный резерв водоснабжения респуб-лики ресурсами подземных вод (относительно нынешнего уровня использования -1,5 км3/год);

-научное обоснование эксплаутационного истощения ресурсов подземных вод, обусловленного дисбалансом между объемами восполнения естественных ресурсов под-земных вод и эксплуатационного их извлечениия, сопровождающееся снижением  пъезо- и уровней с образованием обширных депрессионных воронок и осушением зоны аэрации с последующими негативными экосистемными процессами, причем различаются регу-лируемое — на месторождениях (преимущественно групповых водозаборов подземных вод) и нерегулируемое — на участках самоизлива, преимущественно одиночных скважин, эксплуатаеционное истощение ресурсов подземных вод;

-научное обоснование балансового уравнения «загрязнения – истощения ресурса пресной воды гидросферы (глобального и регионального масштаба)», отражающего закон сохранения в условиях неизменности объема гидросферы при всех природно-техногенных процессах в ней как квазизакрытой термодинамической системе;

-рассмотрение на региональном и глобальном  уровнях прогрессирующего загряз-нения, как качественного истощения ресурсов пресных вод, контролируемого, не только  комплексом внешних факторов — изменением климата и  несогласованностью межгосу-дарственных отношений по количеству и качеству трансграничных водных ресурсов, но и  внутренних факторов — использованием водозатратных и «грязных» технологий во всех приоритетно-актуальных направлениях использования водных ресурсов, в т.ч. ресурсов подземных вод в экономике и социальной сфере: хозяйственно-питьевом и производст-венно-техническом водоснабжении, сельском хозяйстве, включающем орошаемое земле-делие и обводнение пастбищ;

-определение приори­тет­ных направ­лений и прогноз на перспективу объёмов ис-пользова­ния подзем­ных вод в различных секторах экономики Казахстана на  ос­нове экоси­стемного похода — совместимости водохозяйственных мероприятий с естественным функ-ционированием экосистем с учетом территориального размещения и перераспределения водных ресурсов недр, способного обеспечить устойчивое социально-экономическое раз-витие и экологическую безопасность Казахстана.

Лаборатория  ГИС технологий

                 Лаборатория ГИС технологий образован в 2014 году, руководителем сектора назначена кандидат технических наук Шагарова Л.В.

                Основная сфера деятельности лаборатории направлена на проведение научных исследований с применением геоинформационных технологий и методов дистанционного зондирования, а также обеспечение цифровой информацией с использованием картографической основы, данных ДЗЗ и основанных на них специальных и тематических картах и космопланов различного уровня детализации всех структурных подразделений Института.

IMG_0661 IMG_0656 IMG_0665

На основе данных дистанционного зондирования Земли, лабораторией, решаются следующие гидрогеологические задачи: гидрогеологическое и геоэкологическое районирование территорий — гидрогеологические регионы, районы, бассейны 3 и 4 порядков и др. по границам породных комплексов, водоразделам, водотокам и т.п.; поиск и разведка подземных вод различного целевого назначения, включая уточнение границ территорий оценки естественных ресурсов подземных вод; выявление косвенных признаков и обнаружение участков развития подземных вод, оконтуривание водоносных пластов и участков разгрузки подземных вод на поверхности.

В качестве исходных данных ДЗЗ в основном используются оптико-электронные космоснимки Landsat-8 и радиолокационные данные Sentinel-1.

Áåçûìÿííûé-3Лабораторией проводились исследования в рамках Межгосударственной программы инновационного сотрудничества государств — участников СНГ по разработке экспертной системы реабилитации геологической среды, загрязненной нефтепродуктами, на основе принципов самоорганизации для территорий государств-участников СНГ; в рамках Международной специализированной выставки ЭКСПО 2017 подготовлен Атлас энергетического потенциала возобновляемых источникам энергии Казахстана; для обоснования целесообразности выбора трассы каналов «Каспий – Персидский залив», «Евразия» или «Волго-Дон-2» построены 3D-изображения буферных к каналам территорий на основе мозаики космоснимков и цифровой модели рельефа, а также изображения уклонов местности.

Специалистами лаборатории разработана структура базы геоданных гидрогеологических карт в формате ArcGIS для стандартизированного подхода к созданию, хранению и анализу больших объемов картографических данных по гидрогеологии с использованием геоинформационных систем.

Лаборатория прикладных гидрогеологических исследований

TwoA--5645

Антипов Сергей Михайлович — заведующий лабораторией

тел: (727) 291 08 73
mail:

Основные направления научной деятельности:

Лабораторией ведутся крупные фундаментальные и региональные прикладные исследования в области установления закономерностей формирования и размещения различных типов подземных вод, выявления значительных ресурсов подземных вод, разработки новых методов их оценки, гидрогеологической стратификации и картирования, прогнозирования техногенных гидрогеологических процессов с использованием современных методов химического анализа воды, а также моделирования и новейших компьютерных и ГИС технологий.