Энергетика

Геосистемой (географической системой) называется закономерное сочетание  взаимно связанных обменом веществ  и энергии компонентов природы  земной коры, воздуха, вод, почв, растительности и животных, образующих неразрывное  единство на определенной территории или акватории. Глубокое и разностороннее познание сложных взаимосвязей между  компонентами внутри геосистем является необходимой предпосылкой любого воздействия  на них со стороны человека (принцип  комплексности). Подавляющее большинство  современных территориальных и  аквальных комплексов геосистем  отражают свои свойства, внутренние и  внешние связи, все более интенсивно протекающие процессы взаимодействия природы и общества. Изучение этих вопросов применительно к геосистемам  ныне составляет одну из центральных  задач географической науки. Однотипные воздействия человека в разных геосистемах  могут приводить к различным  результатам. Например, какие изменения  произойдут в результате вырубки  леса? На этот вопрос нельзя ответить однозначно, безотносительно к определенному  месту. Для прогнозирования следствий  вырубки лесов надо знать, о каких  геосистемах идет речь. Так, сведение лесов по южной окраине лесной зоны умеренного пояса сопровождается увеличением площади степей и  прерий. По северной окраине этой зоны, в избыточно влажных районах  Канады, Сибири, севера Восточно-Европейской  равнины, сведение лесов сопровождается расширением болот, а это приводит к дальнейшей гибели лесов и смещению тундровой зоны к югу.

Все геосистемы отличаются также  и по своей устойчивости к антропогенным  воздействиям. Как правило, геокомплексы экстремальных природных зон-тундр  и пустынь более уязвимы, чем  геокомплексы лесной зоны. При прочих равных условиях наименее устойчивы мелкие и просто устроенные геосистемы. Наиболее устойчива сложно устроенная геосистема высшего порядка - географическая среда. 

В состав географической среды  входят как естественные природные  образования - материки, океаны, горы, реки, озера, леса, почвы, животные и т. д., так и измененные или созданные  человеком искусственные формы  рельефа, водохранилища, каналы, окультуренные  почвы, лесополосы, оазисы и т. п. и  те и другие могут подвергаться антропогенным  воздействиям. Например, загрязняющие вещества могут попадать как в  реки, так и в каналы; пожары могут  уничтожать как естественные леса, так и лесополосы. Следовательно, охране подлежат различные по своему происхождению геосистемы - как естественные, так и антропогенные. Поскольку  деятельность человеческого общества начала оказывать ощутимое влияние  на современное состояние географической среды, а целом, появилась потребность  в разработке мер по ее охране в  глобальном масштабе. Увеличение численности  населения Земли, интенсивное развитие экономики сопровождаются быстрым  ростом потребления природных ресурсов. Возникла реальная угроза полного исчерпания не только невосполнимых, но и ряда восполнимых природных ресурсов. Их простое возобновление уже  не в состоянии обеспечить растущие потребности человечества. Поэтому  появилась настоятельная необходимость  не только в сохранении и восстановлении, но и в расширенном воспроизводстве  природных ресурсов, а также в  улучшении естественных условий  жизни человека. Решение этих вопросов достигается преобразованием природы.

Преобразованием природы  называется изменение естественных качеств геосистем, направленное на достижение определенных, заранее поставленных целей. Общей задачей преобразования природы является повышение продуктивности геосистем и улучшение экологических  условий жизни человека. Например, в результате орошения пустынь формируются  специфические геосистемы оазисов. Их биологическая продуктивность и  экологические условия многократно  превосходят соответствующие показатели пустынных ландшафтов.

Эту преобразующую роль человека в процессе воздействия на природу  особо подчеркивал еще Ф. Энгельс: «...животное только пользуется внешней  природой и производит в ней изменения  просто в силу своего присутствия; человек  же вносимыми им изменениями заставляет ее служить своим целям, господствует над ней»'.

Однако не всякое изменение  природы является ее преобразованием. Так, загрязнение воды и атмосферы, эвтрофикация водоемов, дефляция и  эрозия почв, смоги, истребление многих видов животных и растений все  антропогенные изменения подобного  рода к категории преобразовательных, естественно, отнести нельзя. К ним  относятся лишь те, которые направлены на оптимизацию взаимоотношения  природы и общества. В результате преобразования природы нередко  возникают сложные структуры  географической среды геотехнические системы (геотехсистемы). Геотехнические системы состоят из природных геосистем и инженерных сооружений, органически и неразрывно связанных между собой. Естественные качества сохраняются в них лишь частично, так как в значительной мере они преобразованы с помощью технических сооружений. К числу геотехсистем относятся водохранилища с прилегающими к ним территориями, города, каналы, орошаемые земли и т. п. При организации рационального использования геотехнических систем приходится в равной степени заботиться об охране как природных, так и инженерных их частей. Например, если разрушить плотину, исчезнет водохранилище. Для сохранения водохранилища необходимо заботиться не только о плотине, но и о природе на всей его водосборной площади. Эрозия почв в бассейне реки может привести к полному или частичному заиливанию водохранилища. Поэтому меры по борьбе с эрозией сохраняют от разрушения не только почвы, но и водоемы.

В ходе преобразования природы  происходит интенсивная трансформация  природных свойств геосистем, а  в ряде случаев и их полная замена. Но любые природные комплексы  всегда выполняют определенные функции, обеспечивая какое-то звено в  круговороте веществ и энергии  в составе географической оболочки. Преобразуя природные комплексы, необходимо отчетливо представлять, какие изменения  при этом произойдут в процессах  обмена веществ и энергии, эквивалентны ли в этом отношении новые, преобразованные  геосистемы естественным природным  комплексам, существовавшим ранее на их месте. Очевидно, что любое преобразование и хозяйственное освоение геосистем  должно строиться с учетом эквивалентной  компенсации тех элементов природы, которые изымаются из них в  качестве ресурсов. Например, при вырубке  лесов происходит соответственное  уменьшение продуцирования кислорода  и углерода, снижается объем поглощения углекислого газа, нарушается прежний  ход геохимических процессов. При  преобразовательных воздействиях эти  данные должны сопоставляться с эквивалентными объемами веществ, продуцируемых агробиоценозами (лугами, садами, полями и т. п.), создаваемыми на месте лесов. Преобразованные  геосистемы, эквивалентные по своим  географо-экологическим функциям природным  комплексам, называются геоэквивалентами. Взаимоотношение между природой и обществом в настоящее время  и должно строиться на принципах  ее охраны и преобразования, предусматривающих, по образному выражению А. Г. Исаченко, нахождение сбалансированного отношения  между эксплуатацией, консервацией и мелиорацией (улучшением) природной  среды.

В заключение отметим, что  ныне, наряду с терминами «охрана» и «преобразование природы», широко используются и другие, близкие к  ним по содержанию: «охрана окружающей среды», «охрана окружающей природной  среды», «рациональное природопользование», «оптимизация природной среды».

Термин «охрана природы», появившийся впервые в XVIII в., ныне не всегда соответствует вкладываемому  в него содержанию и поэтому не совсем удобен. В последние годы при изучении проблем взаимодействия природы и общества широко используется понятие «охрана окружающей среды». Однако в ряде случаев ему дают очень широкое толкование, подразумевая охрану не только природной, но также техногенной и даже социальной частей окружающей среды. За рубежом в понятие «охрана окружающей среды» нередко вкладывается методологически неверное содержание, когда состояние природных и социальных условий рассматривается как однозначное.

Более конкретным является понятие  «охрана окружающей природной среды». Оно применимо ко всем проблемам, связанным с охраной природных  систем и их компонентов. Поэтому  Международная Европейская конференция  по природоохранительному просвещению (1971) вынесла решение о том, что  понятие «охрана окружающей природной  среды» может употребляться и  рассматриваться как синоним  понятия «охрана природы». В советской  природоохранительной литературе при  употреблении понятия «охрана окружающей среды» чаще всего подразумевается  лишь ее природная часть.

Под природопользованием  понимается любой вид хозяйственного и бытового использования природных  ресурсов и условий. Рациональное природопользование в качестве составных взаимосвязанных  частей включает в себя как охрану, так и преобразование природы.Некоторые  географы, однако, считают неудачным  термин «рациональное природопользование»  из-за его утилитарно-потребительского оттенка и предлагают заменить его  термином «оптимизация природной среды». По А. Г. Исаченко, оптимизация природной  среды предполагает рациональное, научно обоснованное и технологически совершенное  использование природных ресурсов, охрану природных комплексов, т. е. их защиту от техногенных нагрузок в  разных формах, вплоть до полного заповедования, и активное регулирование природных  процессов на строго научной основе, или мелиорацию.

Топливно-энергетические ресурсы

Эти виды ресурсов Казахстана представлены каменным и бурым углем, нефтью и природным газом, горючими материалами. Богатейшие запасы угля сконцентрированы в месторождениях Экибастуза, Караганды, Майкубени, Кендерлика, Таскомирсая  и Алаколя. Республиканское значение среди перечисленных бассейнов  принадлежит Карагандинскому и  Экибастузскому. Главным и основным районом концентрации углеводородного  сырья является Западный Казахстан, а именно Мангыстауский и Эмбинский  нефтегазоносные бассейны. В последние  годы были разведаны и освоены  новые месторождения в Западном Казахстане - Карачаганак, Тенгиз, Восточный  Кашаган и др.

Минеральные ресурсы

По разнообразию видов  и запасов минерального сырья  наша республика занимает ведущее место  в мире. В ее недрах встречаются  почти все элементы таблицы Д.И.Менделеева. Основным железорудным районом является Северный Казахстан, где расположены  известные месторождения - Соколовско-Сарбайское, Качарское, Коржинкольское и др. Руды черных металлов имеются в Рудном Алтае (Восточный Карсакпае, Каражале (Центральный Казахстан)). Богат Казахстан полиметаллическими рудами. Основными залеганиями являются Рудный Алтай, Сарыарка. В Казахстане повсеместно встречаются месторождения цветных металлов. 
В Западном и Южном Казахстане имеются огромные запасы нерудных ископаемых. Здесь налажена добыча фосфоритов, солей, строительных материалов (цементные глины, известняк, ракушечник). Своими запасами и качеством фосфоритов Южный Казахстан известен далеко за пределами республики.

Климатические ресурсы

Обширность территории Казахстана и особенности географического  положения обусловили формирование разнообразных климатических ресурсов. 

Большие запасы солнечной  энергии и длительность вегетационного периода на юге Казахстана, дают выращивать на этой территории теплолюбивые культуры (кукурузу, рис, хлопок, табак  и др.). Существуют возможности использования  ресурсов солнечной выработки тепла  и обогрева им жилых домов, народнохозяйственных объектов и комплексов. Казахстан  богат и ресурсами ветра. В  районах с частыми ветрами  энергию ветра используют для  выработки механической и электрической  энергии.

Водные ресурсы

Водные ресурсы Казахстана представлены поверхностными (реки, озера, ледники) водами, минеральными источниками. Особенности климатических условий  наложили свой отпечаток на формирование речной сети, где очень редка гидрографическая сеть, большое значение для хозяйства  имеют воды артезианских бассейнов. Обеспечение водой крупных городов  и других населенных пунктов осуществляется за счет подземных вод. Казахстан  обладает значительными запасами различных  источников минеральных вод. Минеральные  воды содержат многие химические вещества, необходимые для организма человека. Широко известны санатории и курорты  Алмаарасан, Барлыкарасан, Капаларасан, Жаркентарасан, Сарыагач и др., которые  созданы на базе таких источников.

Развитие городов и  промышленности, освоение природных  ресурсов невозможно при недостатке воды. Как известно, крупные реки, протекающие по территории нашего государства, берут начало в соседних государствах. В связи с чем возникли проблемы рационального использования транзитных рек и их экологического состояния. Не менее актульны вопросы водопотребления  рек Иртыша, Или, Сырдарьи и Таласа.В 1992 году на Хельсинской конференции  в ООН была принята Конвенция  по охране и рациональному использованию  ресурсов трансграничных рек и международных  озер, в том числе Каспийского  и Аральского морей. Ежегодный рост водопотребления создал угрозу истощения  и загрязнения пресных вод  рек и озер. Дальнейшее использование  водных ресурсов должно основываться на их разумном и рациональном потреблении. При планировании и строительстве  гидротехнических сооружений необходимо учитывать территориальные особенности  природного комплекса.

3.2 Особенности Северного Казахстана

В марте – апреле 1954 года на севере Казахстана при участии  всех республик Советского Союза  началось освоение огромных массивов целинных и залежных земель: в короткие сроки предстояло решить колоссальной важности задачу по формированию на востоке  страны новой житницы государства. «Едем мы, друзья, в дальние края, станем новоселами и ты, и я...», —  пела в то время вся страна. Многие из тех новоселов стали в дальнейшем энергетиками — строили новые  электростанции, возводили в бескрайних степях Казахстана линии электропередачи, электрифицировали совхозы и  колхозы. Именно эти люди продвинули идеи плана ГОЭЛРО на Целину.

За короткий срок в хозяйственный  оборот республики было вовлечено более 17 млн. га извечно пустовавших плодородных  земель, создано около 800 крупных  совхозов с посевными площадями  в десятки тысяч гектаров каждый, было отстроено свыше 4,5 тысячи поселков. Центральные усадьбы новых совхозов сооружались по генеральным планам и обустраивались необходимыми инженерными  коммуникациями. Сельское население  этого региона, занятое в производстве, увеличилось более чем в 4,5 раза и достигло 2,3 млн. человек.

Электроэнергетика Северного  Казахстана ранее была раздробленной, выработка электроэнергии производилась  на десятках маломощных электростанций различных ведомств, каждая из которых  обслуживала «свое» предприятие  или «свой» район города. Так, например, в Целинограде было 15 электростанций суммарной мощностью 4,85 МВт, а в  Кустанае — 11 суммарной мощностью 5,22 МВт. Ведомственная разобщенность, несогласованность территориального и отраслевого планирования, отсутствие перспективных схем отрицательно сказывались  на развитии электроэнергетики. Сложившаяся  диспропорция в уровнях электрических  мощностей и развитии распределительных  сетей крайне осложняла электроснабжение народного хозяйства. Темпы роста  производства электроэнергии отставали  от потребности в ней, повсеместно  ощущался ее острый дефицит.

Электроэнергетическая база на селе была крайне неэффективной  и не обеспечивала его потребности  в электрической энергии. На первоначальной стадии освоения целинных земель для  удовлетворения первейших нужд в  электрической энергии, прежде всего  для освещения, массово использовались передвижные дизельные электростанции (ДЭС), как правило, мощностью 30 кВт, реже — 60 кВт. Всего было смонтировано примерно 7,5 тысячи таких ДЭС суммарной  мощностью 270 тыс. кВт, расходовавших  несколько сотен тысяч тонн дефицитного  дизельного топлива в год. Они  являлись надежным, хотя и низкого  качества, источником электроэнергии, достаточно дорогим (средняя себестоимость  составляла 42 коп. за 10 кВт·ч и более  чем в 4 раза превышала среднюю  фактическую себестоимость в  энергетических системах), а годовое  число часов использования установленной мощности в среднем достигало 1245. На обслуживании этих ДЭС было занято около 5 % от числа работающих в сельскохозяйственном производстве.