Біз жанбасақ лапылдап,
Аспан қалай ашылмақ...

Arainfo.kz - жастарға арналған басылым

Байланыс

Ағын суды тазартудың амалы бар

Ағын суды тазартудың амалы бар
ашық дереккөз
Қазіргі таңда ағын су тапшылығы әлем бойынша өзекті мәселеге айналып отыр.

Сонымен қатар қалдық суларды зиянды заттардан тазалау және жою, өңдеп, әжетке жарату да күн тәртібінде тұрған сұрақтардың бірі. Осы орайда біз Жамбыл индустриалды технологиялық колледжінің әдістемелік бірлестік жетекшісі, бірнеше ғылыми жобаның авторы, техника ғылымдарының магистрі Азат Жаманқұлмен сұхбаттасқан едік. Өйткені Азат Миятұлы жастайынан ғылым жолына түсіп, қазіргі таңда сушаруашылығы саласында жемісті еңбек етіп жүр. Сушаруашылығын дамытуға қатысты республикалық әртүрлі байқауларға қатысып, жеңімпаз атанып жүрген жерлесіміздің айтары көп.

– Азат Миятұлы, қазіргі таңда қалдық су мәселесі өңір тұрғындары үшін өте өзекті. Әсіресе Тараз қаласынан шыққан шайынды сулар облыс орталығының іргесіндегі Жамбыл ауданының аумағына жайылып, халықты алаңдатып отыр. Қоғам белсенділері аталған мәселені талай мәрте көтерген де болатын. Тұрғындарды толғандырған түйткілдің түйінін қалай тарқатуға болады?
– Шайынды су талай жылдан бері өңірдің экологиялық проблемасына айналғаны белгілі. Шайынды судың қоршаған ортаға зиян келтіріп жатқанын тұрғындар білгендіктен мәселеге немқұрайды қарап жатқан жоқ. Негізі қоғам белсенділерінің халықтың мұң-мұқтажын мәселе етіп көтеруі өте орынды. Өйткені көктем шыға қалдық су жиналатын орынға жақын орналасқан ауылдарға бара қалсаңыз, қолқаны қабатын иіске адамның шыдауы мүмкін емес. 
Жалпы қалдық су бірнеше сүзгіден өтіп, залалсыздандырылған соң жерге сіңуі керек. Табиғаттағы судың айналымы үздіксіз жүретін үдеріс екені белгілі. Тұрмыстық немесе өндірістік жағдайда пайдаланған су болса да қайта жерге сіңеді. Судың белгілі бір бөлігі күн энергиясының әсерінен бу болып аспанға көтеріліп, артынша жаңбыр не қарға айналып, қайта жерге түседі. Ал қалдық сумен бірге ағып шыққан зиянды заттар топырақта қалады. Шайынды су құйылатын сүзу алаңының маңында егістік алқаптар да бар. Тура соған жақын жерге көктемде пияз егіледі. Енді мәселенің қандай масштабты қамтып отырғанын ойлай беріңіз.
Шайынды суды әжетке жарату оңай шаруа емес. Мәселен, шайынды суды тазартудың механикалық, химиялық, физико-химиялық және биологиялық секілді түрлі әдісі бар. Кез келген ғалым мәселені шешуге ден қойғанда аталған әдістердің бірін таңдап алады. Қазір біз шайынды суды тазарту бағытында ізденіс үстінде жүрсек, ал ағын суды тазартуға қатысты нақты екі жоба ұсынып отырмыз. Бірі – өзендер мен суармалы каналдардағы құм ұстағыш конструкция. Яғни егістікке баратын, сондай-ақ шаруашылық мақсаттағы ішкі каналдарға тіршілік нәрін тасымалдайтын су жүйелеріндегі судың өтімділігін қалыпты жағдайда сақтау. Бұл суды тазартудың қарапайым, яғни механикалық түріне жатады. Аталған ғылыми жоба өзен мен каналдағы ағынның әсерінен пайда болатын айналмалы қозғалыстың ықпалынан каналдағы суды шөгінділер мен лайдан тазарту бағытында қолданылады. Жобаның жаңашылдығы осында. Тағы бір жаңашылдығы – құрылғы ешқандай электр энергиясын қажет етпейді. Бұдан бөлек құрылғы тек диқандарға ғана қажетті дүние емес. Мысалы, өндірістен шыққан суларға, қала ішіндегі немесе қала маңындағы каналдардың су өтімділігін сақтау үшін де аса қажет.
– Ендеше құрылғыларыңыздың жұмыс істеу процесін айтып берсеңіз...
– Қазақстан Республикасында жерді мелиорациялау базасында ауылшаруашылығы өндірісі қарқынды дамыды. Гидротехникалық құрылыстар мен суару желісін қамтитын су жүйелерін пайдалану нәтижесінде құрылымдарға байланысты бірқатар мәселе туындауда. Сондықтан да біз сушаруашылығында қолданылатын гидротехникалық құрылыстардың бірнеше жаңа экологиялық құрылымдарын ұсынып отырмыз.
Бірінші өнертабысымыз гидротехникалық құрылыстар мен құрылыс саласына, экологияға, атап айтқанда, суды тұтыну орындарына жеткізуге арналған, каналдардың қиылысында табиғи және жасанды кедергілермен каналдар жолында кездесетін суды тасымалдауға арналған сумен жабдықтау құрылыстарына қатысты болып отыр. Біз ұсынып отырған су құбыры кіріс және шығыс бөліктен тұрады. Бұл құрылғыны біркелкі қозғалыспен жұмыс істейтін су өткізгіш науа деп те атауға болады.
Бұрыннан қолданыста бар мұндай су құбырының құрылысы қарапайым және оның аз да болса кемшілігі бар. Егер су құбыры аз қысыммен жұмыс істесе, шөгінділер біртіндеп су өткізгіш науаға түседі. Осыған байланысты науаның нақтылы қимасының ауданы азаяды, су құбырының өткізу қабілеті де төмендейді, тіпті су құбыры да істен шығуы мүмкін. Су жүйесінің кіріс және шығыс бөліктерінен, су өткізгіш науадан тұратын су құбырының қазіргі қызметі осындай. Егер су жүйесінің арнасы мен табанының өлшемі, қиылысы немесе өзеннің су деңгейі су құбырының аралық құрылымынан төмен болса, онда бұл қолайлы. Бірақ ағын судың екпіні мен деңгейі үнемі біз ойлағандай бола бермейді. Су құбырларының тіректері көпір құрылысында қолданылатын тіректерге ұқсас болып жасалады. Бұл негізінен ағынды сумен толтырылған науа аралық құрылым ретінде қызмет ететін көпірлер. Су ағатын науаның құрылысы оның кіріс бөлігінің орнында да, тік жазықтықта да арнамен біркелкі қосылуын қамтамасыз етуі керек. Су құбырындағы судың жылдамдығын шөгінділердің науаға түсуіне жол бермеу үшін оған іргелес арналарға қарағанда біршама үлкен етіліп жасалады. Мұндай су құбырларының кемшілігі сол, құрылымдардың жоғарғы және төменгі бөліктеріндегі қысымның шамалы айырмашылықтарында науаға түсетін шөгінділер су өткізгіш бөлігіне орналасады. Бұл науаның көлденең қимасын кішірейтеді, сайып келгенде, су құбырының шығынына әкеледі. Мұндай жағдайда су құрылыстарының жоғарғы және төменгі бөліктеріндегі қысымның шамалы айырмашылығы кезінде су құбырының су өткізгіш науасының (біркелкі қозғалыспен) бейімділігін және өткізу шығынын қамтамасыз етуіміз қажет. Бұған техникалық жолмен су өткізгіш науаның ұзындығы бойынша оның түбінде үш қатарға (науаның білігі бойымен) саңылаусыз бетон құбырлары түрінде бойлық кедір-бұдырларды жасау арқылы қол жеткізіледі. Өнертабыстың маңыздылығы – су өткізгіш науаның бүкіл ұзындығы бойынша түбіне бетон құбырлары түрінде бойлық кедір-бұдырлар түрінде жасалуында. Екі жақтағы су ағынының қысылуына байланысты науаның түбінде біркелкі қозғалыс арқылы байқалмайтын құйынды қозғалыс тудырады және судың жылдамдығы тікелей ағынмен салыстырғанда артады. Бұл қажетсіз шөгінділердің тұнып қалуын жояды.
Су құбыры бірнеше саты бойынша жұмыс істейді. Мәселен, су ағыны кіріс бөлігіне өтеді. Одан кейін су науаның бүкіл ұзындығы бойынша түбінде саңылаусыз бетон құбырлар түрінде бойлық кедір-бұдырлар орналасқан су өткізетін науаға түседі. Осы кезде біз сөз еткен науаның түбінде байқалмайтын құйынды қозғалыс пайда болады. Онда ағынның бетінде біркелкі қозғалыс байқалады және судың жылдамдығы тікелей ағынмен салыстырғанда тығыздыққа байланысты артады. Су өткізгіш науада шөгінділері бар су – қысым айырмашылығының әсерінен және кедір-бұдырлықтың саңылаусыз бетон құбырлары түрінде бойлық орналасуына байланысты үйіріледі. Төмен қысыммен бұралған ағынның шығыны тікелей ағыннан үлкен болатыны белгілі. Науаның түбіндегі ағынның үйірілуіне байланысты шөгінділердің жиналуы осы сәттен бастап жойылады. Су құбырының өткізу қабілеті артады және жалпы су өткізгіш науа тұнбайды. Бұл шағын су шығындарды өткізіп жіберген кезде су құбырының жарамсызданбауын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
– Екінші жобаның біріншісінен айырмашылығы неде?
– «Пайдалы үлгі» деп аталатын екінші өнертабыс өзен гидротехникалық құрылымдарына, атап айтқанда, шөгінділер ағынын кезең-кезеңімен тазартуға арналған құрылғыларға жатады. Оның артықшылығы – тұндырғыштар қиыршық құмды шөгінділерді жояды. Әдетте құмды гидравликалық жуумен және төменгі шөгінділерді ұстап қалуға болады. Бұл суды иіруге арналған жүйенің арналарында орналасқан ұсақ бөлшекті тұндырғыштар.
Тұндырғыш құмды мерзімді жууымен ерекшеленеді. Су торабының құрамында, яғни су жүйесінің су кіретін бастауына құрылғы орнатылады. Осы арқылы тазарту ісі жүзеге асырылады. Оның құрылымы суды өзіне тартып алуымен ерекшеленеді. Судың кірер басының саңылауларының саны әдетте тұндырғыш камераларының санына тең. Қоймалжың өткізгіштің тасымалдау қабілетін арттыратын иірімді ағын жасау үшін оған ішкі бұрыштары 120-140 градусқа тең болатын 2-3 бұрылыс жасалады. Негізінде жоғарыда аталған тұндырғыштардың жалпы кемшіліктері суды жеткізетін арнаға өзеннен төменгі шөгінділердің едәуір мөлшері түседі, одан кейін олар арнаға тартылады. Төменгі құрама жолдар, әсіресе олардың бастапқы учаскелері де шөгінділермен тез бітеліп қалады. Біздің мақсатымыз – осы тұстағы кемшілікті жою.
Су жүйелері құрылысы саласының ғалымы И.К.Никитин конструкциясының үздіксіз әрекет ететін қисық сызықты тұндырғышы бар. Бұл тұндырғыш шөгінділермен күресу үшін ағынның иірімге ұласуынан пайда болатын көлденең айналымды қажет етеді. Тұндырғыш арналар құмды және қиыршық тасты шөгінділерден қорғау үшін қолданылады. Тұндырғыш камерасы осьтің 4В-ға тең радиусы 90 градусқа бұрылумен бетондалған арнаның қисық учаскесі түрінде жүзеге асырылады. Бұл құрылғы қисық сызықты учаскедегі дөңес көлбеу бойымен жуылатын су жолының кіреберісіне қойылады. Ол суды ағызатын қиманың ұзындығы бойынша айнымалы етіп те орналастырады.
Сонымен қатар бұл шұңқырдың кемшіліктері де бар. Атап айтқанда, қоймалжың өткізгіш жол арқылы тұндыру камерасынан келетін барлық шөгінділерді су қорының төменгі бөлігіне кедергісіз қабылдайды. Суды тасымалдауды және ағызуды тиісті түрде қамтамасыз етпейді және тиісті тасымалдау қабілетіне ие бола алмайды. Сондай-ақ жуу саңылауларының алдында өте майда фракциялы түп шөгінділер жиналады.
Бұл өнертабыстың міндеті – құрылғының құрылысын жетілдіру және жеңілдету, оның жұмысының тиімділігін арттыру. Осы мақсатта қойылған міндет – су қабылдағыш камераны өзеннің барлық режимдерінде су түбіндегі шөгінділерден мығым және тұрақты қорғауға кепілдік беру. Ол үшін тұндырғышқа қатысты ұсынылған сызбасының құрамына қоймалжың өткізгішке перпендикуляр орналасқан бойлық қабылдау саңылаулары бар, шөгінділерді тартып алуға арналған жуу коллекторы ретінде жұмыс істейтін тетік түріндегі құрылғыны қамтитын үйінді қабылдағыш құрылғы енгізілуі қажет. Мәселе осы арқылы шешіледі.
Қажетті нәтижеге су қабылдағыш камерада орналасқан және камера жағынан қоймалжың өткізгішке іргелес жатқан бойлық саңылаулары бар жолдардың шөгінділерін тартып алу үшін құмды қиыршық тастарды қоймалжың өткізгішке орнату арқылы қол жеткізіледі. Ол үздіксіз тұндырғыш су қабылдағыш камерадан, ағызу арнасына қарай біршама еңісі бар қоймалжың өткізгіш, қоймалжың өткізгішке дәнекерленген тангенциалды тік құбырдан және су қабылдағыш камерада орналасқан, камера жағынан қоймалжың өткізгішке іргелес бойлық қабылдау саңылаулары бар жолдардан тұрады. 
Үздіксіз сорғы да бірнеше сатыда жұмыс істейді. Су қабылдағыш камерада орналасқан бойлық саңылаулары бар үйінді қабылдағыш жолдардың құрылғысы бойлық саңылауларды толтырмай, кішірек шөгінділердің өтуіне мүмкіндік береді. Ал қоймалжың өтетін науаға тангенциалды тік құбырды орнату судың тангенциалды түсуі есебінен үйіндіні тартып алатын жолдардан келетін негізгі ағымды бір бағытта қосымша бұруға мүмкіндік береді. Қоймалжың өткізгіштің бастапқы бөлігінде және бүкіл ұзындығы бойынша шөгінділердің тұнбасы болмайды және бүкіл қоймалжың арнаға еніп, одан кейін қайтадан өзенге немесе табиғи жолмен жер астына сіңеді.
Біз бұл жобаны өзен гидротехникалық құрылыстарына, атап айтқанда, су торабының бір бөлігінен екіншісіне балықты өткізуге арналған құрылғыларға қатысты пайдалы үлгі және балықты қауіпсіз жерге өткізу құрылымы ретінде де ұсынып отырмыз.
– Мұндағы мақсат қандай?
– «Пайдалы үлгінің» мақсаты – құрылғының құрылысын жақсарту және жеңілдету, балықты балық су жинағышқа тартудың тиімділігін арттыру. Өйткені су жүйесімен ағып келген балық ақыр соңында егістік даласына өтіп, қырылып қалуы мүмкін. Сондықтан балық өткізу құрылысының сенімді және тұрақты жұмысына кепілдік беру үшін ол мәселе сатылы науалар жасау арқылы шешіледі. Олар бірнеше өлшемдегі жеке бассейндерден тұрады. Мәселен, ені – 1,2-13,5, ұзындығы – 2-2,5 метр. Судың тереңдігі – 1,2 -1,75 метрді құрайды. Бекіре және сазандар үшін сарқырама – 0,3-0,5 метр және көксерке, маринка, табан және тағы басқа балық түрі үшін 0,15-0,25 метр шұқырлардан тұрады. Бассейндерді бөлетін көлденең қабырғаларда жүзу тесіктері орналастырылған. Олар кезекпен оң жақта, одан кейін сол жақта орналасады. Бұл бекіре тұқымдас балықтар үшін судың түбінде, сазандар үшін су бетіне жақын орналасады. Тесіктердің өлшемдері 0,2х0,3-тен 1х1,5 метрге дейін жетеді. Сондай-ақ балықты тартудың тиімділігін арттыру үшін сатылы науалардың екі жағынан да жылдамдық түрінде транзиттік бөлік жасалады. Бұл жазық бөлікке өздігінен шығуға дағдыланған үлкен балықтар үшін жасалады.
– Жобаңыздың артықшылығына осы саланың мамандары лайықты баға бергенінен хабарымыз бар. Ендігі мәселе – ағын суды қайтсек ысырапсыз, тиімді пайдалануға болады?
– Аса, Талас өзені арқылы және жауын-шашыннан пайда болатын қарғын су көбіне қолда бар қоймаларға құйылғаннан кейін артық су иен далаға немесе құмға барып сіңіп кетуі мүмкін. Сол үшін көктем айларындағы қар және жауыннан пайда болған көп мөлшердегі суды тиімді пайдаланудың ең ұтымды жолы – суқоймалар салу. Осы арқылы жаз айларында егістікке ағын су жетіспеушілігінің алдын алуға болады. Суқойма салудың артықшылығы өзен бойында орналасқан елді мекендерді су басу қаупінен де сақтауымен ерекшеленеді. Жалпы ағын судан таршылық көрмеу үшін табиғат заңдарын, табиғат берген сыйды тиімді пайдалануымыз керек.
– Отбасыңыз туралы да айта кетсеңіз, ғылым жолына түсуіңізге кім ықпал етті?
– 1995 жылы 30 қаңтарда Тараз қаласында дүниеге келдім. Әкем өмірінің жартысын мұғалімдік қызметке арнаған. Ал анам денсаулық сақтау саласының маманы. Отбасымызда 3 ұл, 1 қыз тәрбиелендік. Мен үйдің тұңғышымын. Екінші інім спорт саласында қызмет етеді. Менен кейінгі інім ауылшаруашылығы саласында еңбек етіп жүр. 
Отбасын құрғанмын. Тараз қаласындағы М.Мақатаев атындағы орта мектептің түлегімін. Алматы қаласындағы Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университетін тәмамдағанмын. Техника ғылымдарының магистрімін. Ғылыми жобамен оқушы кезімнен бастап айналысып келемін. Дегенмен үлкен жобалармен айналысу, ғылымға бет бұру университетте жүргенімде басталды. Ғылым саласынан бөлек самбодан спорт шеберімін, дзюдодан спорт шеберіне үміткермін.
Жалпы ғылым саласына келуіме атам Жаманқұл Арынбаев түрткі болды.  Атам ұзақ жыл мектеп директоры болған. Ол кісі 45 жыл ғұмырын химия саласына арнағандықтан менің осы бағытта ізденуіме көбірек ықпалын тигізді. Атамның тәрбиесінің арқасында мектепте химия пәніне қатты қызықтым.
Осы пән бойынша облыстық олимпиадаға қатысып, жүлделі II орын иеленгенім есімде. Ал нақты гидротехника саласын зерттеп, осы бағытта жұмыс істеуіме техника ғылымдарының докторы, профессор, Қазақстан Республикасының Жаратылыстану ғылымдары академиясының академигі, 121 ғылыми еңбектің, 9 монографияның авторы Әбдіманап Әбдіраманов ықпал етті. Магистратурада осы кісіден білім алғанмын.
– Ел-жұрттың біле жүргені дұрыс шығар, қандай жетістіктеріңіз бар?
– Жақында Астана қаласындағы Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде 12 сәуір – Ғылым күніне орай, сондай-ақ Қаныш Имантайұлы Сәтбаевтың 125 жылдығына орай өткен «Ғылым және Білім- 2024» XX халықаралық жас ғалымдар конференциясында жоғарыда біз сөз еткен жобамды қорғап, жүлделі I орын иелендім. Барлық жетістігімді тізіп шықсам, мақтанғандай болармын. Дегенмен ең елеулі дегенін сөз етейін. Мәселен, біріншіден, Президент стипендиясының иегерімін. Республикалық Ғани Мұратбаев атындағы жастар сыйлығының 2019 жылғы жеңімпазымын. «Үздік жас педагог-2019», «Үздік жас инженер-2020», «Әулиеата үміті» облыстық жастар сыйлығының «Үздік жас ғалым-2021» номинациясының, «Үздік көшбасшы-2022» және «Үздік ауыл жастары-2023» республикалық байқауларының жеңімпазымын. «Тәуелсіздік ұрпақтары-2023» облыстық грантының иегерімін.
Қазіргі уақытта «Жас зерттеуші» студенттік ғылыми ұйымның жетекшісі ретінде жастарға ғылыми еңбек жазу бойынша бағыт-бағдар берумен айналысамын. Болашақта еліміздің сушаруашылығы саласын дамытуға өз үлесімді қоссам деген ниетім бар.
– Жастарға бағыт-бағдар беріп жүрсеңіз, шәкірттеріңіздің қандай жетістіктерімен мақтана аласыз?
– Әзірге шәкірттерім үш республикалық конкурста жүлделі III орын иеленіп, облыстық «JAMBYL» телеарнасына арнайы шақыртумен барып, сұхбат бердік. Сондай-ақ облыстық конкурстарда да жеңімпаз атанып жүрміз. Тарқата айтсам, Шымкент қаласында Леонид Пугаев ІІІ орын иеленсе, Алматы қаласында «Мен кәсіпкермін» республикалық грант турнирінде Ұлжан Құлтай мен Ернар Амантай да ІІІ орынға қол жеткізді. Астана қаласындағы Еуразия техникалық университетінде өткен байқауда Нұрсая Сағымбек те ІІІ орынды еншіледі. Әзірге шәкірттерім қатысқан байқауларынан жүлдесіз қайтып жүрген жоқ. Алдымызда әлі жүзеге асыруды қажет ететін жоспарларымыз бар. Ең бастысы, ұстаз ретінде сапалы, білікті мамандар даярлау – басты мақсатым. Қай салада болмасын білікті кадр тапшылығы туындамауы қажет және ғылымға талпынысы жоғары жастар қатары көбеюі керек. Осы бағытта еңбектену, үдеден шығу – басты міндетімнің бірі.
– Әңгімеңізге рақмет!

                                                                                                                                                                                                                                       Сұхбаттасқан Нұрым СЫРҒАБАЕВ
 

AR-AY
Автор

AR-AY

Arainfo.kz жастар газеті

Ұқсас жаңалықтар