The article discusses modern approaches to assessing and analyzing the water balance of the Bartogai Reservoir, located in the Shelek River basin. The Bartogai Reservoir is located in the Bartogai tract, 175 km from Almaty and 70 km from the village of Shelek. The total design capacity of the reservoir is 320 mln.m3, the dead volume is 70 mln.m3, the useful volume is 250 mln.m3, the dam height is 60 m, the dam length is 325 m, and the length of the connecting dams is 250 m. A comprehensive analysis of the main elements of the balance was conducted, including inflow, water withdrawals for economic needs, evaporation, filtration losses, and the operating mode of hydraulic structures. The balance covers the period from January to December 2024, with the result as of January 1, 2025. The volume of water at the beginning of 2024 was 184.0 million m³. During the year, the volume fluctuated: the maximum was 296.9 mln.m3 (May–June), and the minimum was 156.1 mln.m3 (November). At the end of the year (January 1, 2025), it was 186.3 mln.m3. By the end of the year, the reservoir level had almost returned to its initial value (an increase of 2.3 mln.m3). Based on the collected and processed hydrological data, the effectiveness of current water use was assessed and key problems related to uneven water supply and increasing anthropogenic pressure were identified. The results of the study can be used to optimize reservoir operation modes, improve water supply reliability, and conduct long-term planning in the region's water resources sector.

Accurate selection of a best-fit probability distribution function for rainfall data is crucial in hydrological studies and plays a fundamental role in the planning and design of infrastructure for the city of Almaty. This study presents a comprehensive statistical and probabilistic assessment of extreme precipitation in the city of Almaty, Kazakhstan, based on annual maximum precipitation data from five meteorological stations for the period 2000–2023. Given the complex mountainous terrain and distinct seasonal precipitation regimes, selecting an appropriate distribution is particularly critical for modeling design rainfall and flood risks. The reliability of the rainfall data was verified through tests for independence and stationarity. Five theoretical probability distributions – exponential, generalized extreme value, normal, lognormal, and gamma – were evaluated using the maximum likelihood estimation method. The best-fit distribution was determined using the chi-square goodness-of-fit test. The results indicate that the generalized extreme value distribution provides the best fit for most stations, followed by the lognormal and gamma distributions, confirming its robustness in representing extreme precipitation in mountainous urban environments such as Almaty. Furthermore, spatial variability and increasing intensity of extreme rainfall events were observed, especially during the warm season. Design rainfall estimates were calculated for various exceedance probabilities (e.g., 1%, 2%, and 10%), corresponding to return periods of 100, 50, and 10 years, respectively. These findings are critical for flood risk assessment and the development of climate-resilient urban drainage systems, highlighting the broader applicability of this distribution-fitting methodology in regions exposed to hydrological extremes.

As part of the International Decade for Action “Water for Sustainable Development” (2018–2028), assessing the water and irrigation potential of river basin catchment areas is essential for sustainable water use and agricultural development. This study assesses the water and irrigation potential of the Karatal River Basin in the Zhetysu Region of the Republic of Kazakhstan using trend analysis of climatic and hydrological indicators considered as functions of time, providing a basis for forecasting. Source data for this study were obtained from yearbooks published by the “Kazhydromet” and from the regional water management organization “Kazvodkhoz”. Analysis of the spatial and temporal variability of climatic and hydrological indicators revealed both stochastic and deterministic components, with the latter expressed as significant trends, providing a basis for assessing the water and irrigation potential of river basin catchments. For the entire period from 1966 to 2024, the estimated total increase in the average annual air temperature at the meteorological stations under study, determined based on a linear trend, ranged from 1.444 to 6.078 °C. Annual precipitation showed mixed trends, with linear trend coefficients ranging from −2.916 to +1.989 mm/year. The estimated total decrease in the average annual flow of the Karatal River, determined based on a linear trend over the same period, was 15.658 m³/s at the Ushtobe hydrological station and 31.575 m³/s at the Naimansuek station. The river discharge decrease occurred against a backdrop of rising average annual air temperatures and changes in precipitation patterns, which affected the components of the basin’s water balance, including river discharge and evaporation. Based on the identified trends and indicators of the spatial organization of water use, the water availability of the Karatal River Basin was assessed using the water stress index and the per capita water availability indicator—the Falkenmark index. The volume of available water resources per capita ranged from 32.233 to 5.872 thousand m³ per person per year in the Eskeldi District and from 87.826 to 44.814 thousand m³ per person per year in the Karatal District. The water stress index ranged from 21.130% to 13.096% and from 19.10% to 2.848%, respectively, indicating water stress levels ranging from moderately high to moderately low and from moderately low to low. An assessment of trends in the dynamics of climatic and hydrological indicators, as well as criteria for water resource availability, revealed differences in the structure of water use among administrative districts.

Мақала су ағындарына түсетін антропогендік жүктемені бағалаудың заманауи әдіснамалық тәсілдерін талдауға арналған, сонымен қатар шағын өзен экожүйелерінің әртүрлі техногендік ықпалдарға осалдылығына ерекше назар аударылған. Гидроэкологиялық мониторинг тәжірибесінде қолданылатын индикаторлық, индекстік, баланстық-массалық, биоиндикациялық, геоақпараттық және модельдік тәсілдер қарастырылған. Олардың артықшылықтары, шектеулері және аймақтық жағдайларға бейімдеу мүмкіндіктері сипатталған. Алматы облысының шағын өзендерінің жағдайын климаттық өзгергіштік пен артып келе жатқан антропогендік қысым жағдайында бағалау үшін біріктірілген әдістерді қолданудың мақсатқа сай екендігі негізделген. Қосымша түрде жүйелік тәсілді қолдану тек су нысандарының ағымдағы жағдайын ғана емес, сонымен қатар шаруашылық қызметінің ықпалымен болатын өзгерістердің үрдістерін анықтауға мүмкіндік беретіні көрсетілген. Мұндай талдау экожүйелердің деградация қаупін болжауға және алдын алу шараларын әзірлеуге ғылыми негіз береді. Шағын өзендерге антропогендік әсерді кешенді бағалау экологиялық мониторингті жетілдірудің, табиғатты қорғау шараларын әзірлеудің және тиімді су пайдалану стратегияларын негіздеудің маңызды құралы болып табылады. Алынған қорытындылар шағын су ағындарын қорғау мен су пайдалану бойынша тұрақты стратегияларды қалыптастыруға, сондай-ақ климаттық өзгерістер жағдайында аймақтық және ұлттық бейімделу бағдарламаларын жасауға негіз бола алады.

Бұл жұмыста Алматы облысының өзендерінің гидрологиялық режимін көпжылдық орташа су өтімі, ауа температурасы және атмосфералық жауын-шашын мөлшері туралы деректер негізінде талдау нәтижелері ұсынылған. Климаттық факторлар температуралық режим, жауын-шашын мөлшері ағынның қалыптасу ерекшеліктерін және өзендердің су режимінің маусымдылығын айқындайтыны көрсетілген. Мәліметтер су ресурстарын бағалауда және су шаруашылығы қызметін жоспарлауда табиғи-климаттық ерекшеліктерді кешенді ескерудің қажеттілігін дәлелдейді. Сонымен қатар, есептеулер нәтижесінде орташа су ағыны үлкен өзендерде 1,5-10 м³/с, ал кіші өзендерде 0,1-2 м³/с құрайды. Құбылмалылық коэффициенті (Cv) көрсеткіштері 0,13-0,27 аралығында, яғни кей өзендер тұрақты ағынға ие (Талғар өзені Cv=0,13), ал кейбір өзендер (Кіші Алматы Cv = 0,27) су ағынының айтарлықтай ауытқуына ие. Бұл өзендер үшін судың жылдық режимі маусымдық факторларға тәуелді, әсіресе қарлы кезеңдер мен жазғы құрғақшылық кезінде. 5% қамтамасыз етілу жылдағы ең жоғары су өтімі, негізінен көктемгі қар еру кезінде байқалады; 50% қамтамасыз етілу орташа ұзақ мерзімді ағын, су ресурстарының орташа көлемін сипаттайды; 95% қамтамасыз етілу құрғақ мезгілдегі минималды су ағыны, су тапшылығы кезеңін көрсетеді. Әртүрлі қамтамасыздық кезеңдерінде мәндерден таулы өзендерде су тапшылығының аз екендігін байқаймыз. Зерттеу нәтижелері климаттың өзгеруі жағдайында су ресурстарын орнықты басқарудың өңірлік стратегияларын әзірлеу үшін маңызды әрі Алматы облысындағы су пайдаланудың тәжірибесін жетілдірудің ғылыми негізі ретінде қолданылуы мүмкін.