Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,441

ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ РЕК

Красногорская Н.Н., Фащевская Т.Б., Елизарьев А.Н.
Работы Вернадского В.И. о биосфере Земли и о неизбежности ее эволюционного превращения в ноосферу в настоящее время приобрели исключительно важное значение. Биосфера, переработанная научной мыслью, превращается в ноосферу, и многие реки становятся зарегулированными целыми каскадами гидроузлов.

Эксплуатация водохранилищ значительно преобразует естественный гидрологический режим реки, что влечет за собой изменения многих других природных процессов и условий:

  • изменение климатических условий (радиационного баланса, температуры, количества осадков, влажности, ветрового режима);
  • подъем уровня грунтовых вод в верхнем бьефе (в т.ч. заболачивание и подтопление, изменение химического состава грунтовых вод);
  • переформирование берегов, негативное и позитивное воздействие на почвы, растительность и животный мир (в т.ч. изменения видового состава флоры и фауны);
  • изменения качества вод (содержание растворенного кислорода, эвтрофикация и т.д.).

При проведении водоохранных предприятий при эксплуатации водохранилища необходимо рассматривать не только нормирование качества водных ресурсов, но и нормирование количества водных ресурсов. Однако, степень допустимого количественного истощения (ПДИ) не имеет официальных нормативов и экологически не обоснована. Для сохранения водных экосистем необходимо ограничить допустимую степень регулирования определенными рамками в виде соответствующей величины стока, названного экологическим. При этом его количественная оценка базируется на оценке взаимосвязи элементов гидрологического режима и биоценозов поймы русла.

Этот термин - «экологический сток» - подразумевает внеэкономический поход. Он учитывает все фазы развития водного режима, включает и весеннее половодье, и дождевые паводки, и летнюю и зимнюю межени. Но при этом использовать термин «минимальный» (допустимый, необходимый) представляется недопустимым. Экологический сток учитывает весь комплекс речных систем (рыбу, луга, леса, птиц, млекопитающих).

Для получения достаточно обоснованных нормативов допустимой степени регулирования и изъятия водных ресурсов необходимо проследить все связи гидрологического режима с компонентами живой среды, учитывая все трофические связи. Особое внимание следует уделять пойме, развитость которой в значительной мере определяет ее биопродуктивность.

В Башкортостане, являющимся одним из наиболее промышленно развитых субъектов Российской Федерации, интенсивно ведется хозяйственная деятельность с активным использованием водных ресурсов. В республике насчитывается свыше 500 различных гидротехнических сооружений, самым крупным из которых является Павловское водохранилище объемом 1,43 км3.

В результате исследования влияния данного гидроузла рассчитан экологический сток реки Уфа непосредственно в створе Павловского водохранилища, створе Красный Ключ (на удалении 10 км), створе г.Уфа (на удалении более 150 км) в годы различной обеспеченности. Естественным принят сток до строительства гидроузла, измененным - после строительства. Построены диаграммы естественного, экологического и измененного стоков в годы различной обеспеченности согласно рассчитанным значениям, приведенным в таблицах 1 и 2.

Анализ результатов показывает, что гидроузел выравнивает кривую внутригодового стока. Однако измененный сток лежит выше пределов экологического только в годы низкой обеспеченности, в то время как в годы с более вероятной водностью экологический сток не обеспечивается. Ниже по течению влияние уменьшается, но даже в районе г.Уфы сохраняется необеспеченность экологического стока в годы с 95%-ой обеспеченностью. Анализ полученных данных по другому гидроузлу (Нугушское водохранилище объемом 0,4 км3) показал, что в месяцы половодья гидроузел также сдерживает слишком большие объемы стока, в результате чего экологический сток не обеспечивается.

В ситуации, когда нормирование степени зарегулирования стока гидросооружениями основывается только на экономических требованиях и частично на требованиях безопасности при паводках, официальных нормативов по влиянию количества оставляемого в нижнем бьефе гидроузлов стока не существует. Поэтому полученные результаты позволяют рекомендовать данный критерий для использования при планировании деятельности водохранилищ с учетом экологических особенностей водотоков, водности года и в зависимости от фазы водного режима объекта.

Таблица 1. Расчетные характеристики внутригодовых значений экологически необходимых расходов воды в створе гидроузла, м3

Месяц

Обеспеченность, %

25

50

75

95

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

январь

111

133

228

96

111

188

89

96

150

85

88

115

февраль

100

119

236

90

100

208

86

90

184

82

84

164

март

109

122

272

95

109

237

91

95

206

88

90

184

апрель

720

1 040

990

510

720

710

359

510

490

199

300

257

май

900

1 310

1 080

645

900

740

500

645

490

410

600

260

июнь

310

395

370

250

310

305

215

250

250

190

200

205

июль

200

290

370

155

200

240

135

155

190

125

130

155

август

165

215

265

130

165

200

115

130

168

105

110

135

сентябрь

166

225

272

128

166

200

112

128

164

103

108

120

октябрь

190

273

312

144

190

222

123

144

175

102

114

135

ноябрь

165

227

245

117

165

195

108

117

157

87

92

120

декабрь

126

158

224

98

126

177

90

98

140

86

88

107

Таблица 2. Расчетные характеристики внутригодовых значений экологически необходимых расходов воды г. Уфа, м3

Месяц

Обеспеченность, %

25

50

75

95

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

Эк. сток

Ест. сток

Изм. сток

январь

213

276

348

163

213

270

127

163

207

97

111

150

февраль

175

223

442

140

175

297

117

140

250

95

107

197

март

177

216

383

144

177

327

120

144

288

93

108

239

апрель

1 550

2 400

2 800

925

1 550

2150

560

925

1600

170

400

950

май

2 625

3 800

3 000

1 825

2 625

2150

1 300

1 825

1425

950

1 100

580

июнь

775

1 000

780

575

775

637

437

575

512

345

388

356

июль

460

655

590

350

460

435

275

350

370

210

245

280

август

320

480

460

250

320

360

210

250

300

155

180

218

сентябрь

320

480

500

235

320

340

195

235

275

140

180

215

октябрь

375

650

610

260

375

400

210

260

320

150

190

235

ноябрь

329

465

555

222

329

390

158

222

277

120

140

210

декабрь

256

352

368

176

256

296

130

176

234

100

117

176


Библиографическая ссылка

Красногорская Н.Н., Фащевская Т.Б., Елизарьев А.Н. ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ РЕК // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 5. – С. 37-38;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5590 (дата обращения: 27.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074