Natural conditions in North and Central Kazakhstan and the energy potential of chestnut soil testify to the efficiency of agriculture, especially on irrigated lands. The humus horizon of chestnut soils is 35–50 cm, and the humus content is 3.0–3.5%. The majority of the humus (75%) is contained in a half-meter layer, which emphasizes the short humus level. The phosphorus content, both gross and mobile, is very low at 0.98–0.031%. Potassium is in elevated amounts. Soils are most susceptible to the application of nitrogen–phosphorus fertilizers. According to the mechanical composition, chestnut soils are predominantly lightly loamy, light clays with substrates of souses. Salinization is low, with a salt content in the 0–100 cm soil layer of 0.10–0.20%. The mass of the arable soil layer is 1.3–1.4 g/cm³. Deep plowing and loosening of soils improve the water and nutrition regime, creating good conditions for arid agriculture. With deep autumn plowing up to 30 cm, the accumulation of sediment and spring meltwater reaches 1200–1500 m³/ha more than in spring disposal. Deep plowing ensures absorption of irrigation water, eliminates run-off during irrigation, and reduces the number of crops requiring extra irrigation. In an average dry year, at 50% water availability and 70% soil moisture content (MC), the number of irrigations is 4, and the irrigation rate is 300–470 m³/ha; at 60% MC, 2 irrigations are performed, and the irrigation rate is 600–650 m³/ha. On irrigated land, the yield of cereals is 2.8–2.6 t/ha; perennial grasses, 3.0–4.5 t/ha; potatoes, 23.2–24.1 t/ha; carrots, 35.0–40.0 t/ha; and cabbage, 50.0–75.0 t/ha.

The problem of effective water supply using natural energy resources of water in modern conditions is promising and relevant, the solution of which is rationally carried out from watercourses with the necessary standard sizes of a hydraulic ram pumping unit, the design of which has a novelty. At the Kazakh National Agrarian Research University conducted applied research to improve the efficiency of water supply from watercourses in the system of irrigation of lands and irrigation of pastures of peasant and farm farms of the agro-industrial complex of the Republic of Kazakhstan through the development of an improved hydraulic ram pumping unit with an increase in its energy indicators: hydraulic shock pressure, supply, pressure and efficiency. This article presents a calculation to substantiate the economic efficiency of the studies carried out on the use of the necessary standard sizes of an improved hydraulic ram pumping unit (NUV-7-12 and NUV-17-20) for water supply to peasant and farm farms of the Republic of Kazakhstan and irrigation of lands located in areas of adjacent watercourses, compared with basic pumping units (AN - 2K - 9 - M1 and ANS-60 D).

Основным потребителем водных ресурсов во всех странах является сельское хозяйство, в частности орошаемое земледелие. Научно-исследовательское сообщество мира уже многие десятилетия занимаются разработкой и обоснованием водосберегающих способов и технологий поливов сельскохозяйственных культур, благодаря которым достигнуты определенные успехи по снижению уровня водного стресса в маловодные и засушливые годы, по сохранению почв от ирригационной эрозии, засоления, заболачивания и улучшению их водно-физических и агрохимических свойств почв. Кроме того, имеются многочисленные исследования по использованию в орошаемом земледелии нетрадиционных водных источников, таких как повторное использование коллекторно-дренажных минерализованных вод и рациональное управление ими, опреснение сточных сбросных или морских сильноминерализованных вод для орошения сельскохозяйственных культур в условиях глобального дефицита пресной воды. Поэтому, все с большей остротой встает вопрос об изыскании и использовании новых дополнительных альтернативных водных источников. Такими источниками могут быть неиспользуемые в огромном объеме слабо минерализованные грунтовые воды и сбрасываемые с полей орошения коллекторно-дренажные воды. Например, по результатам гидрологических наблюдений на гидропостах расположенных в сбросных системах Туркестанской области в 2022 году суммарный объём коллекторно-дренажных вод по орошаемым массивам области составил 597,8 млн.м3, в том числе на нашем объекте исследований в Мырзачульском массиве орошения (Мактааральский и Жетысайские районы) 278,8 млн.м3 или около 47% от общего стока по области. В целом возрастающий дефицит оросительной воды на землях Туркестанской области приводит к поиску и внедрению водосберегающих технологий особенно, в Мирзачульском массиве орошения, где основными проблемами являются – недостаточная водообеспеченность и засоление земель. Ежегодный дефицит воды составляет в объеме от 260,0 до 300 млн.м3. Повышение водообеспеченности орошаемых земель данного массива можно решить за счет повторного использования дренажных вод откачиваемых скважинами вертикального дренажа с целью понижения уровня грунтовых вод.

Накопленный в 1960-1990-е годы опыт эксплуатации малых ГЭС показывает, что гидротехнические сооружения, в первую очередь водозаборные сооружения являются наиболее уязвимой частью гидроэнергетических узлов. Одним из перспективных направлений осваивания гидроэнергетического потенциала является использование водного стока малых горных рек, которые, как правило, размещаются в местах расположения потребителей электроэнергии. Эти сооружения проектируются без учёта значительного внутрисуточного колебания стока рек, которые недостаточно изучены. Поэтому необходимо провести работы, направленные на улучшение водозаборных сооружений в зимний период. В рамках данной статьи проведены исследования на различных варианты пропуска шуги: через гребень сдвоенного затвора промывника, через боковые и донные отверстия затвора-автомата уровня верхнего бьефа, а также через специальное отверстие в сбросном пороге сооружения. Полученные данные, расчеты и проектирование автоматизированного водозаборного сооружения для деривационных ГЭС будут использованы при реализации проекта строительства не менее 20 малых ГЭС на горных реках южного Казахстана. Выполненный анализ недостатков существующих конструкций водозаборных сооружений позволил разработать новую конструкцию водозаборного сооружения для деривационных ГЭС, на которую получен патент Республики Казахстан.

Қазақстанның оңтүстік және оңтүстік-шығыс аймақтарының егіс алқаптарына ауыл шаруашылығы дақылдарын суарудағы су үнемдеу технологияларын пайдалануды енгізу арқылы су тұтынуды төмендету мәселелері қарастырылған. Су ресурстарының тапшылығы еліміздегі экономиканың тұрақты дамуына кедергі келтіруде, сондықтан суды тұтынатын барлық салаларда суды үнемдеу технологияларына көшу қажеттігі туындап отыр. Республиканың оңтүстік өңірлерінде суармалы егіншілікті одан әрі дамыту, су үнемдеу технологияларын енгізу негізінде ғана мүмкін болады. Осындай келешегі бар технологиялардың бірі - жаңбырлатып суару болып табылады. Қазақстанның оңтүстігіндегі суармалы жерлердің көпшілігіне жаңбырлатып суару қолданылған аумақтардың топырақ-мелиоративтік және гидрогеологиялық жағдайлары тән. Топырақ өнімділігі бойынша 24-тен 42-ге дейінгі сапалық баллмен жақсы деп жіктеледі. Тау етегіндегі аймақтардағы жер асты сулары 3 м-ден астам тереңдікте жатыр және ол өсімдіктерді сумен суаруға жарамайды. Қазір Әлемдік жылынуға байланысты, бүкіл вегетациялық кезеңде, ауаның орташа айлық температурасы көпжылғыдан жоғары болады, нәтижесінде жылумен қамтамасыз ету және тиімді температуралардың қосындысы жоғары болады. Бұл суармалы егістіктердің бетінен буланудың жоғарылауына тікелей әсерін тигізеді, яғни ол ауылшаруашылығы дақылдардың суару мен су тұтыну нормаларының ұлғаюына алып келеді.