Водное очищение Действительно, в эти дни вода приобретает особые энергетические свойства, полезные для человека. Многолетние наблюдения подтверждают, что крещенская вода особенно полезна для человека. Я набираю каждый год двадцать и более литров крещенской воды: для

Водное голодание

Водное голодание Еще один вид очищения водой. Его суть в том, что человек ничего не ест, но при этом пьет воду. При голодании эффект от действия воды усиливается в несколько раз. Можно сказать, что водное голодание – один из самых быстрых способов очищения организма при

Водное естество человека

Водное естество человека Одно из главных качеств, характеризующих хорошего ныряльщика на - это уровень его адаптации к водной среде, по сути, уровень «слияния» подводника с водой.В особенности, если речь идет об охотнике на задержке дыхания. Чем больше он сливается с

Лектор – , доцент,

кандидат геолого-минералогических наук

Лекции по курсу «Водоснабжение и инженерные мелиорации»

1. Комплексное использование и охрана водных ресурсов

Дисциплина «Водоснабжение и инженерные мелиорации» является логическим завершением многих специальных курсов и посвящена вопросам практического использования водных ресурсов и их сохранению как наиболее важного природного ресурса (после атмосферного воздуха), обеспечивающего жизнь на планете Земля.

Эволюция человека и человеческого общества связана с постоянно растущим потреблением воды. В целом оно превосходит суммарное потребление всех видов ресурсов и продукции.

В качестве примера роста потребления воды можно привести такие цифры:

В период с 1900 до 1975 г. промышленное водопотребление возросло:

В мире - в 21 раз – от 30 до 630 км3/год;

В СССР - в 83 раза – от 1 до 83 км3/год.

В период с 1913 по 1968 г. г. население в СССР возросло в 1,5 раза, а потребление воды - более чем в 5 раз. Это связано с ростом промышленности, особенно наиболее водоемкой отрасли – гидроэнергетики (см. табл.).

Темпы развития народного хозяйства и водопотребления в СССР

Показатели

Годы

Численность населения, млн. чел.

Объем промышленной продукции

(по отношению к 1913 г.)

Выработка электроэнергии гидростанциями, млрд. квт. ч.

Площади орошения, млн. га

Объем используемой воды, км3

Водопотребление и водообеспечение во всем мире, в том числе и в нашей стране, имеет несколько особенностей. Главные из них состоят в следующем:

1.Количество и пространственное распределение водных ресурсов не всегда соответствуют потребностям в них и, следовательно, потребность в ресурсах не всегда соответствует их наличию;

2. Использование воды отличается значительной неравномерностью. Наиболее постоянное водопотребление на промышленных предприятиях, работающих круглосуточно, при водоснабжении населенных пунктов и в гидроэнергетике. Гораздо менее равномерно водопотребление в орошении, водном транспорте, рыбоводстве. При орошении подача воды нужна лишь в вегетационный период; водный транспорт и лесосплав нуждаются в поддержании определенных глубин в период навигации, рыбное хозяйство в период нереста. В некоторых отраслях хозяйства потребление воды существенно изменяется в течение суток. Все это весьма усложняет использование воды и ее распределение между потребителями.

3. Особое значение приобретает разделение вод по качеству. Для питьевого водоснабжения должна использоваться вода высшего качества, прежде всего подземная, а также незагрязненных водоемов и водотоков. Для нужд промышленности и орошения может быть использована вода более низкого качества за исключением отдельных видов промышленности. Для гидроэнергетики, судоходства, лесосплава качество воды особого значения не имеет. Требования отдельных отраслей хозяйства к качеству воды сформулированы в нескольких нормативных документах – ГОСТах для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водоснабжения и в ТУ (технических условиях) для различных отраслей промышленности, питьевых – в ГОСТах и СанПиНах

4. Рост водопотребления вызвал и рост сброса сточных вод. Для защиты вод от загрязнения требуется многократное разбавление стоков. В условиях дефицита воды это зачастую становится невозможным. В конечном итоге ухудшается качество природных вод.

В силу указанных проблем использование вод и весь процесс водоснабжения – водоотведения становятся сложными задачами, решение которых требует специальной организации. В последние 30-40 лет это направление народного хозяйства оформилось в виде отрасли, которая получила название –

1.1. Водное хозяйство

Различные ученые и практики вкладывали в это понятие несколько разный смысл. К настоящему времени наметились 2 подхода в его определении. В “Водохозяйственном словаре” (1970 г.) говорится, что

“водное хозяйство – это совокупность мероприятий, направленных на изучение, учет, охрану и использование водных ресурсов для нужд общества и государства, а также на борьбу с ущербом, причиняемым народному хозяйству разрушительными действиями воды”

Другой вариант определения “водного хозяйства”, сохраняя содержание первого, расширяет его и звучит так:

“Водное хозяйство – это отрасль народного хозяйства, занимающаяся изучением, учетом, планированием комплексного использования водных ресурсов, охраной поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения и транспортировкой их к месту назначения (потребления)”

Как видим, первое определение включает “использование вод”, а второе – только “планирование использования”, первое не включает очень важный элемент – транспортировку воды, а второе – борьбу с разрушительными действиями воды

На мой взгляд, суть водного хозяйства объединяет оба эти понятия и поэтому определение лучше звучит так:

“Водное хозяйство – это отрасль народного хозяйства, занимающаяся изучением, учетом, планированием и комплексным использованием водных ресурсов, их транспортировкой к месту назначения, охраной от загрязнения и истощения и борьбой с разрушительными действиями воды”

Отсюда вытекают основные задачи водного хозяйства:

а) обеспечение всех отраслей народного хозяйства водой в необходимом количестве,

б) необходимого качества,

в) и в нужное время,

г) борьба и предупреждение разрушительного действия воды

1.2. Следующие виды использования водных ресурсов

Водное хозяйство включает обслуживание следующих водопотребителей:

1) хозяйственно-бытовое водоснабжение;

2) водоснабжение промышленных предприятий и теплоэнергетики ;

3) обеспечение гидроэнергетики;

4) сельскохозяйственное водоснабжение (водоснабжение, орошение и обводнение, осушение земельных угодий);

5) водный транспорт;

6) лесосплав и рыбное хозяйство;

7) спортивно-оздоровительное использование;

8) водоотведение;

9) борьба с разрушительными действиями воды: наводнениями, селями (водно-грязевые выносы), оползнями, размывом берегов и т. д.

Как любая отрасль народного хозяйства, водное хозяйство характеризуется своим особым производственным процессом.

Цель этого процесса состоит в создании определенного режима водных источников, который обеспечит возможность бесперебойного использования водных ресурсов всеми потребителями. Создание такого режима достигается обычно с помощью специальных гидротехнических сооружений, которые образуют важнейший элемент производственного процесса водного хозяйства.

Конечным результатом такого процесса является подготовленная к разным видам использования вода, представляющая собой продукцию водного хозяйства

Следовательно, продукция водного хозяйства – это, прежде всего, вода, подготовленная к различным видам использования. Для различных потребителей эта продукция характеризуется различными показателями:

А) это вода определенного качества, доставленная водопотребителям в определенном объеме и в необходимое для них время;

Б) объем воды, поддерживаемый на определенном уровне, который обеспечивает выработку электроэнергии, судоходство, лесосплав, орошение;

В) водная среда, обладающая необходимыми для развития живых организмов скоростями течения, течением и кислородным режимами, если они обеспечиваются с помощью каких-либо мероприятий

Водные ресурсы, подвергнутые обработке в ходе использования обществом, приобретают определенную трудовую стоимость . Она измеряется капитальными и текущими затратами на создание и эксплуатацию гидротехнических сооружений, при помощи которых осуществляется использование продукции водного хозяйства, т. е. водных ресурсов

Водное хозяйство во всех развитых странах превратилось в систему организованно планируемых мероприятий по рациональному и комплексному использованию водных ресурсов и их охране от истощения и загрязнения

Бесперебойное водоснабжение всех отраслей народного хозяйства и населенных мест достигается путем создания устойчивых во времени запасов воды на основе поиска и разведки месторождений подземных вод, регулирования или перераспределения поверхностного стока и централизованной подачи воды потребителям. Это связано с огромными объемами гидротехнического, мелиоративного и других видов строительства, требует больших капиталовложений и эксплуатационных затрат.

Целесообразность переброски стока определяется экономическими показателями: затратами на водоснабжение, влиянием этих затрат на стоимость продукции, использующей воду; экономическим эффектом от улучшения условий водообеспеченности, улучшением экологической обстановки и многим другим.

Межбассейновая переброска стока из многоводных бассейнов в маловодные стала одним из важнейших мероприятий в системе водного хозяйства страны.

За годы советской власти были осуществлены крупные межбассейновые переброски стока рек. Построены каналы Волга-Москва, Волга-Дон, Днепр-Кривой Рог, Северо-Крымский, подающий воду Днепра в северную засушливую часть Крыма, Каракумский, Иртыш-Караганда и др.

Вторым условием бесперебойного водоснабжения является согласование интересов многих отраслей народного хозяйства. Необходимые для этого мероприятия зачастую изменяют веками установленные связи в природе, что может негативно влиять на экологическую ситуацию больших территорий.

В связи с этим водное хозяйство не может функционировать в виде разрозненных, не взаимодействующих элементов. В современных условиях водное хозяйство страны формируется в виде сложной иерархической структуры .

1.3. Структура водного хозяйства

Верхней ступенькой водохозяйственной структуры является

Единая водохозяйственная система страны – ЕВХС , ее основное назначение – объединять крупнейшие природные источники водных ресурсов по всей стране и осуществлять их регулирование и распределение между основными регионами. При формировании ЕВХС решаются технические, экономические и организационные проблемы.

Одним из первых этапов создания ЕВХС явилось формирование водного хозяйства как отдельной отрасли путем централизации управления системы в целом и ее отдельных объектов.

Основные функции ЕВХС состоят в следующем:

1) учет количества и качества вод в крупнейших водоемах и водотоках;

2) прогноз развития водного хозяйства с учетом изменений природной среды и основных тенденций социального развития общества и научно-технического прогресса;

3) формирование крупных программ водохозяйственного строительства на основе централизованного федерального финансирования;

4) обеспечение всех отраслей хозяйства водой в соответствие с их требованиями к качеству и количеству, и режиму подачи;

5) осуществление контроля за состоянием и качеством вод в процессе их использования, очистки и отведения.

Формирование ЕВХС является основной задачей будущего развития водного хозяйства страны.

Следующей ступенью единой водохозяйственной структуры страны является

1.4. Региональная водохозяйственная система (РВХС)

Она формируется в пределах отдельных регионов страны. Она объединяет объекты и системы крупнейших водотоков и водоемов крупных регионов страны. Регулирование использования водных ресурсов внутри этих регионов осуществляется за счет межбассейнового перераспределения водных ресурсов. Управление региональными системами осуществляется централизованно на уровне регионов. На территории бывшего СССР за годы советской власти сформированы 3 основных хозяйственных региона: Европейская часть страны; Западная Сибирь – Казахстан – Средняя Азия; Восточная Сибирь и Дальний Восток. К настоящему времени наиболее сформирована РВХС в Е. Ч.С. Основные водохозяйственные мероприятия этой системы – территориальное перераспределение речного стока. Оно осуществляется по системе каналов: им. Москвы, Северский Донец – Донбасс, Днепр – Кривой Рог, Днепр – Крым, Волга – Дон и др. Общий объем переброски составляет 25-30 км3/год. При этом сформирована глубоководная транспортная система внутри страны. Она включает каналы: Беломорско-Балтийский, Волго – Донский, им. Москвы. Они связали крупнейшие реки, озера и моря Европейской части страны, а именно: Волгу, Днепр, Дон, Неву, Ладожское, Онежское озера, Белое, Балтийское, Каспийское, Азовское и Черное моря. При дальнейшем развитии этой системы переброска стока должна достигнуть 60-70 км3/год, т. е. увеличится.

Формирование РВХС Западной Сибири, Казахстана и Средней Азии связывалось с переброской части стока Оби и Иртыша в бассейн Аральского моря. На первом этапе объем этих перебросок должен был составить 25-30 км3/год. В настоящее время в связи с распадом СССР формирование этой системы приостановлено. Каждая из стран, входящих в эту РВХС, пытается решать свои водохозяйственные проблемы самостоятельно.

Создание РВХС в восточных районах страны началось с освоения водных ресурсов Ангары, Енисея, Амура. На Ангаре и Енисее построен каскад водохранилищ и ГЭС, на Амуре построена Зейская ГЭС с водохранилищем, заканчивается строительство Буреинской ГЭС с водохранилищем. Задачи этих водохранилищ – не только в получении электроэнергии, но и защите прилегающих районов от наводнений. Пока в эту систему не включен бассейн реки Лены, но чрезвычайные события весны – лета 2001 года ставят вопрос о расширении водохозяйственного строительства в ее бассейне, главным образом, для защиты от наводнений.

Следующая ступень водохозяйственной структуры страны – это Бассейновые водохозяйственные системы (БВХС). Они создаются в пределах водосборных бассейнов отдельных крупных рек. Основой их формирования являются, как правило, каскад водохранилищ на основной реке и ее притоках.

Основная задача БВХС – регулирование стока бассейна реки для удовлетворения всех водопользователей, пользующегося водными ресурсами этого бассейна, при условии их рационального использования. Практически на всех крупнейших реках южного склона территории ЕЧС созданы каскады водохранилищ с общим зарегулированным объемом стока около 150 км3. Наиболее развитые водохозяйственные системы созданы в бассейнах Волги, Камы, Днепра, Дона, Днестра. Практически все БВХС в ЕЧС имеют комплексное значение. В восточной части страны такие системы наиболее развиты лишь в бассейнах Енисея и Ангары, частично – в бассейне верхней Оби. Следующей ступенькой иерархической лестницы водохозяйственной структуры страны являются:

1.5. Водохозяйственные комплексы (ВХК)

Они образуются, главным образом, на базе комплексных гидроузлов и сопутствующих им объектов и являются основными составляющими элементами БВХС.

Основная задача ВХК состоит в регулировании стока реки с целью согласованного удовлетворения всех водопотребителей, т. е. водоснабжение населения и промышленности, энергетики, сельского хозяйства , водного транспорта и др. в отношении количества, качества воды и своевременной ее доставки в условиях неравномерного стока . В области охраны природы важнейшие функции ВХК в зоне влияния гидроузла состоят в следующем:

а) обеспечение пропусков воды для поддержания гидробиологического режима водотока;

б) регулирование уровня подтопления земель;

в) выполнение необходимых санитарно-гигиенических требований в районе водохранилища и в нижнем течении реки.

На нижней ступеньке водохозяйственной структуры страны находятся отраслевые водопользователи (ОВ), которые непосредственно потребляют воду или используют водную среду. Это конкретные предприятия и отдельные (более мелкие) потребители и пользователи. Формирование водного хозяйства и его отдельных (единых) систем начинается с самой нижней ступеньки, т. е. с конкретных водопотребителей и водопользователей, объединяющихся в ВХК. Именно эта единица всей водохозяйственной системы любой страны является главной, наиболее приближенной к реальной хозяйственной и социальной системе страны. Изучение ВХК, его участников, взаимосвязей между ними и составляет основную часть курса.

1.6. Водохозяйственное районирование территории РФ и стран СНГ

После того, как мы познакомились со структурой водного хозяйства и потребителями его продукции, и знаем, как распределяются водные ресурсы по территории страны, целесообразно рассмотреть распределение водопотребителей по стране и их приуроченность к определенным водным объектам и ресурсам. При этом необходимо выявить перспективы дальнейшего развития отдельных территорий ВХ районирования. Это лучше всего просматривается (обнаруживается) в водохозяйственном районировании страны. Это деление страны или ее части по уже сформировавшемуся или будущему ВХК. Водохозяйственное районирование отражает специфические черты географического размещения водного хозяйства страны. Оно необходимо для планирования развития народного хозяйства. С ростом дефицита воды оценка возможностей развития производства в районе начинается с оценки водных ресурсов, которые приобретают первостепенное значение. Отсюда вытекает роль водохозяйственного районирования в системе экономического и в целом комплексного районирования страны. Оно выявляет возможность комплексного районирования страны. Необходимость такого районирования обеспечивается административно-территориальным делением страны и потребностями развития каждого района. Как мы видим на карте ВХ районирования большинство экономических районов являются интегральными, объединяющими несколько отраслей хозяйства, но бывают и узко специализированные, отраслевые экономические районы, ориентированные на использование их естественных ресурсов. В стране давно сложились топливно-энергетические районы, в том числе угольные, нефтяные и газовые, черной и цветной металлургии , химии и нефтехимии, сельскохозяйственные районы. В этих районах, да и во всех остальных, водное хозяйство выступает посредником между природой и потребителями воды. По этой причине ВХ районы можно считать особым видом экономического районирования, являющимся в то же время элементом интегрального районирования.

Объективной основой водохозяйственного районирования служат реально существующие территориально-производственные комплексы, которые во взаимодействии с водными ресурсами определяют экономическое единство района. Территориальную структуру водохозяйственного районирования создают производственные взаимосвязи отраслей народного хозяйства между собой, а также с потребителями. Однако водохозяйственные районы охватывают не только отрасли народного хозяйства, т. е. сферы производства и потребления.

Производственной базой водохозяйственного района является источник водоснабжения с гидротехническими сооружениями, т. е. природная и техническая части ВХК, а зоной водообеспечения – связанная с ними хозяйственно насыщенная территория. Связь между водными ресурсами (т. е. природой) и хозяйством реализуется в водохозяйственном районе – опосредовано, через формирование конкретных типов производственно-территориальных комплексов.

При этом один водный источник редко образует основу водохозяйственного района, чаще всего это несколько водных источников. Следовательно, водохозяйственное районирование может осуществляться по следующим признакам :

1) по тяготению к бассейнам определенных рек;

2) по существующему экономическому и административно-территориальному делению страны;

3) по характеру использования водных ресурсов;

4) по сложившейся структуре водохозяйственных комплексов.

Первоначальный этап районирования – установление факторов районирования, а с ними – и границ районов:

1) в первую очередь учитываются ресурсы поверхностных и подземных вод. Их характер определяет масштабы и режим возможного использования;

Отсюда следует определение водохозяйственного района (ВХР района).

ВХ район – это территория с общностью источников водных ресурсов и структуры водного хозяйства при многостороннем характере использования водных ресурсов, т. к. для большинства водопотребителей основным источником являются поверхностные воды, то водохозяйственные районы, как правило, должны совпадать с бассейнами основных рек или их частями.

Н основании такого подхода на территории СССР выделено 20 водохозяйственных районов.

Этот принцип (учет перечисленных факторов) использовался при составлении “Генеральной схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов СССР”, выполненный под руководством института Гидропроект. Этот же принцип используется и в практике органов водного хозяйства.

В качестве территориальных единиц водохозяйственного районирования приняты бассейны основных рек или крупные экономические районы.

В бассейнах основных рек (охватывают огромные территории), на которых могут сформироваться несколько крупных экономических районов и систем, например, в бассейне реки Волги. В то же время имеются крупные экономические районы, принадлежащие к различным речным бассейнам (Северо-Запад, Центр, Центрально-Черноземный р-н и др.)

Следовательно, водохозяйственное районирование исходит из учета не столько природных предпосылок, сколько исторически сложившихся хозяйственных особенностей. Поэтому в основе водохозяйственного районирования должны находиться связи между хозяйством и необходимыми для него водными ресурсами. Кроме водных ресурсов и сложившихся экономических районов, водное хозяйство включает технологию и технику добычи воды, ее транспортировку, очистку и другие показатели. Эту сторону водного хозяйства также необходимо учитывать при водохозяйственном районировании.

Таким образом, к водохозяйственному районированию следует подходить на основе учета уже сложившегося и перспективного размещения хозяйственных комплексов, их тяготения к определенным источникам водоснабжения.

На основании всего этого можно сказать, что ВХ район – это территория, характеризующаяся определенной общностью свойств водных источников, спецификой хозяйственного водопотребления и составом производств, использующих в настоящее время или в перспективе эти источники водоснабжения.

Это определение приобрело более общий характер, но специфическое содержание сохранилось.

Методология водохозяйственного районирования разнообразна, но чаще всего при этом не учитывается экономическая значимость водных ресурсов. Она была учтена в 1961 – 1962 годах. При этом выделены следующие виды районов :

1) со свободными водными ресурсами, не нуждающимися в регулировании стока;

2) районы, в которых необходимо сезонное или многолетнее регулирование;

3) районы, нуждающиеся в переброске стока из других районов;

4) районы с исчерпанными водными ресурсами и ограниченными возможностями для обводнения извне;

5) районы, нуждающиеся в неотложных мерах по очистке водоемов;

6) бассейны рек, сохраняемые как резервные для водоснабжения растущих индустриальных центров.

При районировании учтена водообеспеченность территории по количеству и качеству воды и вид водного источника. В лесной и лесостепной зонах ведущую роль играют поверхностные воды, а в бессточных районах основой являются ресурсы подземных вод.

Среди экономических условий решающую роль играют размещение населения и хозяйства.

Одно из последних районирований выполнено и. Оно носит комплексный характер и включает 3 раздела, вида (блока), информацию:

1) общая характеристика района (территория, население);

2) характеристика природных водных источников;

3) характеристика водопотребления

Достаточность водных ресурсов оценивалась по удельной водообеспеченности, т. е. объему стока с 1 км2 на 1 жителя.

Уровень водопотребления – по фактическому объему потребляемой воды.

По таксономической соподчиненности при этом районировании выделяются:

1) водохозяйственные зоны, объединяющие несколько водохозяйственных районов (Средняя Азия, Европейская часть СССР, Сибирь, Дальний Восток – т. е. территории с различным уровнем ограничений в использовании водных ресурсов или без ограничений);

2) водохозяйственные районы, т. е. территории с общностью источников водных ресурсов и структуры водного хозяйства;

3) подрайоны – выделяются в пределах районов к крупным водохозяйственным системам, обслуживающим промышленные узлы, большие массивы орошаемого земледелия.

Масштаб районирования: мелкий - для водохозяйственных зон, где критерии районирования генерализованы, обобщены; средний – для отдельных районов и крупный – для подрайонов или их частей.

1.7. Границы водохозяйственных таксонов

Границы водохозяйственных зон совпадают, как правило, с границами географических регионов; границы районов – с границами крупных экономических районов, но в пределах последних может быть выделено несколько водохозяйственных районов, имеющих различную структуру водохозяйственных комплексов. Часто водохозяйственные районы выделяются путем объединения административных единиц, подрайонов – по границам крупных водохозяйственных систем. По комплексу указанных признаков на территории СССР выделен 41 район, в том числе 21 – на территории РФ. Эти районы объединены в 6 типов – по наличию водных ресурсов, характеру их использования и перспективам обеспеченности водой.

Первый тип – районы, расположенные в пустынных и полупустынных зонах, характеризующиеся минимальной водообеспеченностью на всей исследованной территории. Поскольку это, в основном, Казахстан и Средняя Азия, мы не будем их характеризовать детальнее.

Второй тип водохозяйственных районов – это Донно-Кубанский, Терско-Кумский, Тоболо-Ишимский, Иртышский расположены в степной зоне неустойчивого увлажнения. Они характеризуются недостаточной и резко недостаточной природной водообеспеченностью. В хозяйственной структуре преобладает сельское хозяйство, преимущественно производство зерна. Из-за неустойчивого естественного увлажнения производительность сельского хозяйства резко колеблется по годам.

Из-за ограниченности водных ресурсов размещение водоемких производств в этих районах проблематично, в т. ч. расширение орошаемого земледелия.

Возможности переброски стока рек из других районов в 60-ых годах не рассматривались, а в настоящее время эта проблема актуальна.

Третий тип – это наиболее густо заселенные районы Волжско-Окский, Верхне-Окский, Центрально-Черноземный, Восточно-Уральский. Здесь множество городов, образующих крупнейшие агломерации – Москва, Урал (Свердловск-Екатеринбург).

Здесь преобладают обрабатывающая и добывающая промышленность с большим удельным весом водоемких производств в т. ч. тепловых электростанций, металлургии, текстильной и пищевой промышленности . Огромному объему водопотребления соответствует и столь же большой объем водоотведения, ухудшающий качество вод. Природная водообеспеченность этих районов невысокая, поэтому развитие водоемких производств целесообразно ограничить. Водное хозяйство этих районов находится в очень сложном положении, т. к. в регулировании стока достигнут предел. Усиленно используются подземные воды, но в ряде районов дефицит водных ресурсов наблюдается. Для этих районов ставится вопрос о межбассейновых перебросках стока.

Четвертый тип водохозяйственных районов – это районы с наиболее разветвленной структурой водохозяйственных комплексов, расположенные в бассейнах Волги, Оби: - Волго-Камский, Верхнекамский, Верхнеобский. В них размещены общероссийские базы железорудной промышленности, металлургии, нефтяной и химической промышленности . Все эти отрасли характеризуются очень высокой водоемкостью. Здесь созданы и мощная гидроэнергетика и водный транспорт.

При высокой общей плотности населения здесь имеется много крупных городов. Хорошо развито орошаемое земледелие. Бассейны Волги имеют уникальное рыбохозяйственное значение. Все это обеспечило очень большие объемы водопотребления, которые будут возрастать и далее. Для этих районов требуется пополнение частью стока северных рек.

Пятый тип – это хорошо увлажненные районы с широким развитием заболоченности. Это Волго-Вятский, Приморский, Сахалинский районы. В их хозяйстве преобладает добывающая, нефтеперерабатывающая, химическая, целлюлозно-бумажная промышленности , имеющие высокую водоемкость. Здесь много крупных городов. Общее водопотребление велико. Речной сток достаточно велик, но неравномерен. В целом он достаточен пока для удовлетворения всех нужд в воде.

Шестой тип – это районы с наиболее высокой водообеспеченностью, слабо освоенные и редко заселенные. Это Северо-Двинский, Печоро-Вычегодский Озерный, Обь-Иртышский Байкало-Енисейский, Ленский, Северо-Восточный, Приамурский районы. Они характеризуются огромными запасами водных ресурсов. В этих районах основные компоненты водного хозяйства – водоснабжение промышленности и населения, речной транспорт (включая лесосплав), рыбное хозяйство. Огромный гидроэнергетический потенциал этих районов почти исчерпан.

Колоссальные запасы воды, аккумулированные в больших озерах (Ладога, Онега) частично могут быть переброшены в южные маловодные районы.

Эти районы весьма перспективны для размещения водоемких и энергоемких производств, водного транспорта.

На этих территориях пока отсутствует необходимость количественных ограничений в использовании водных ресурсов. Эти районы перспективны для межбассейновых перебросок. Проект такой переброски лет 15-20 назад разрабатывался. Предполагалось часть стока из 6 типа районов перебросить в 1ый, т. е. из бассейна реки Оби в Среднюю Азию. Он не был реализован в том числе из-за протеста общественности по причине слабой проработки возможных последствий.

Водохозяйственное районирование позволяет выявить проблемы отдельных районов и их частей, связанные с водными ресурсами, и наметить пути их решения. Итоги водохозяйственного районирования реализованы в “Схеме комплексного использования и охраны водных ресурсов” России.

2. Водохозяйственный комплекс (ВХК)

Исходя из перечня потребителей, которых обслуживает водное хозяйство, а именно его основная единица – ВХК, можно определить это понятие следующим образом:

ВХК – это совокупность различных отраслей народного хозяйства, совместно использующих водные ресурсы определенной части водного бассейна или бассейна в целом.

С позиций науки о водном хозяйстве это определение может быть расширено.

ВХК – это сложная водохозяйственная система, которая функционирует на основе научно-обоснованных долгосрочных прогнозов в отношении требований, предъявляемых различными отраслями хозяйства к количеству и качеству воды с учетом рационального и комплексного использования водных ресурсов с минимальными отрицательными последствиями для природы.

Из этих определений вытекают требования к ВХК, которые в общем виде сводятся к следующему:

1) обеспечение водой всех потребителей в достаточном количестве, соответствующего качества, в необходимом месте и в необходимое время;

2) сохранение природных условий и гарантии охраны воды от загрязнения, засорения и истощения;

3) обеспечение наибольшего экономического эффекта в сфере хозяйственной деятельности, обслуживаемой данным ВХК;

4) гарантия простой и надежной работы всех технологических систем ВХК.

Эффективное функционирование ВХК возможно лишь при комплексном использовании водных ресурсов и эффективном взаимодействии всех его участников. Что включает в себя такое понятие, как “КИ и ОВР”? Наука о водных ресурсах и водном хозяйстве определяет это следующим образом: КИ и ОВР:

1) всестороннее изучение природных вод в отдельных речных бассейнах и экономических районах с учетом антропогенного влияния в современных условиях и на перспективу;

2) выявление потребностей в воде всех отраслей хозяйства, обоснование норм водопотребления с учетом повторного или последовательного использования воды и определения безвозвратных потерь;

3) согласование запросов отдельных водопользователей с выделением наиболее эффективных и экономично расходующих воду;

4) разработка водохозяйственных балансов (ВХБ) и выделение на их основе районов, испытывающих наибольший дефицит в воде;

5) установление мер по охране природных вод от истощения и загрязнения, разработка мер по очистке, обеззараживанию и использованию промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков;

6) определение объемов финансирования объектов водохозяйственного строительства и экономического эффекта от реализации запроектированных мер;

7) оценка изменений природных условий в зонах проведения крупных водохозяйственных мероприятий, т. е. экологический прогноз;

8) обоснование объема проектно-изыскательских и научно-исследовательских работ с определением состава их исполнителей.

Очевидно, что выполнение этих задач связано с функционированием всей водохозяйственной системы страны и в первую очередь – ее основного звена – ВХК. В то же время п. п. 5 и 7 – требуют создания водоохранного комплекса.

Водоохранный комплекс – это система сооружений и устройств для поддержания количества и качества воды в данном пункте или в данном водном объекте. Такие сооружения предусматриваются при создании систем осушения, строительстве водохранилищ, выпусках загрязненных стоков и в других случаях, если водохозяйственный комплекс оказывает негативное влияние на водный объект.

В половодье гидроэнергетике требуется накопление воды в водохранилище, а рыбное хозяйство требует__________________ из водохранилища для поддержания оптимальных глубин на нерестилищах в нижнем бьефе.

Противоречия решаются при формировании ВХК на стадии разработки режима его функционирования путем согласования интересов всех участников ВХК.

При строительстве комплексных гидроузлов для каждого из них выделяется основной (приоритетный) участник. В Волжском, Камском, Ангарском, Енисейском каскадах ведущая роль принадлежит энергетике, в южных районах страны – сельскому хозяйству, но главным приоритетом повсеместно остается хозяйственно-питьевое водоснабжение населения.

2.1. Структура ВХК

ВХК включает 3 взаимосвязанных между собой части: природную, техническую и экономическую.

Природная часть – это водные объекты и водные ресурсы, другие компоненты природной среды, а также местные природные условия. Они являются основой создания и развития ВХК. Они же воспринимают техногенное воздействие ВХК.

Экономическая часть – она учитывает экономические интересы всех отраслей хозяйства, т. е. всех участников ВХК. Включает интересы производства, социального развития территории и водохозяйственный баланс. Ее цель состоит в достижении наибольшего экономического эффекта от ВХК и максимального снижения ущерба от недополучения воды, ее загрязнения, засорения и истощения. Она распределяет капиталовложения на строительство и эксплуатацию объектов ВХК.

При разработке перспектив развития водного хозяйства согласование требований водопользователей должно выполняться на базе водохозяйственных балансов и схем комплексного использования и охраны водных ресурсов (СКИОВР) отдельных речных бассейнов. Однако, к настоящему времени Ранее разработанные СКИОВР не в полной мере соответствуют современной водохозяйственной обстановке, тем не менее их использование при управлении водным фондом в достаточной степени обеспечивает обоснованность принимаемых решений.

Стратегической целью государственной политики в области использования, восстановления и охраны водных объектов является обеспечение прав граждан на чистую воду, благоприятную водную среду и поддержание оптимальных условий водопользования. Эта цель достигается путем осуществления долгосрочных, среднесрочных и краткосрочных мероприятий, направленных на сохранение и восстановление качества поверхностных и подземных вод в соответствии с санитарными и экологическими требованиями, защиту водных объектов от загрязнения, засорения и истощения, предотвращение и ликвидацию вредного воздействия вод, а также сохранение биологического разнообразия водных экосистем.

Для достижения стратегической цели государственной политики в области использования, восстановления и охраны водных объектов приоритетными направлениями использования, восстановления и охраны водных объектов являются:

1. Надежное водообеспечение населения и отраслей экономики и, в первую очередь, улучшение качества питьевого водоснабжения за счет совершенствования водоочистки и расширения водозаборов из подземных вод.

2. Восстановление качества вод водных объектов до нормативов, соответствующих их целевому использованию.

3. Совершенствование системы государственного надзора за безопасностью гидротехнических сооружений всех видов собственности.

4. Предупреждение и защита от вредного воздействия вод: затопления территорий при половодьях и паводках, подтопления грунтовыми водами, разрушения берегов водных объектов.

5. Создание экономического и финансового механизма водопользования, позволяющего в полном объеме обеспечить финансирование водохозяйственной деятельности.

6. Развитие системы мониторинга водных объектов, водохозяйственных сооружений и улучшение контроля за использованием водных объектов.

7. Совершенствование обеспечения управления водным фондом.

9. Развитие системы законодательного и нормативного правового обеспечения в области использования, восстановления и охраны водных объектов.

Комплекс технических мероприятий включает: перевооружение и ре-конструкцию существующих водохозяйственных и мелиоративных систем; пересмотр устаревших правил использования водных ресурсов существующих водохранилищ с учетом водопотребителей, водопользователей и обеспечение экологических попусков; строительство новых регулирующих емкостей и гидроузлов в зонах дефицита водных ресурсов. При этом предусматривается расширение использования подземных вод, что диктуется необходимостью повышения качества воды и обеспечения резервного водоснабжения населенных пунктов на случай чрезвычайные ситуаций. В первую очередь, это относится к крупным городам, водоснабжение которых базируется на поверхностных источниках.

В соответствии с прогнозной оценкой, выполненной с учетом «Основных направлений социально-экономической политики Правительства РФ на долгосрочную перспективу», заложенных в них темпов роста промышленного производства и изменений численности населения по субъектам РФ, а также с учетом анализа современного водопотребления, в перспективе до 2010 г. получат дальнейшее развитие все водопотребители и водопользователи-участники водохозяйственного комплекса; ожидается увеличение забора свежей воды в целом по России до 105 км 3 , (поверхностных вод,- 85 км 3 , морской воды - 5 км 3 , подземных вод - 15 км 3). Рост объемов забора водных ресурсов прогнозируется в промышленности (на 50%), энергетике и сельском хозяйстве (на 35%). В жилищно-коммунальном хозяйстве с учетом реформ коммунального хозяйства прогнозируется снижение забора свежей воды на 0,7 км 3 (4,3%). К 2010 г. на питьевые и хозбытовые нужды прогнозируется расходовать в среднем на одного жителя 266 л/сут, в том числе городского - 3 16 л/сут, сельского - 126 л/сут.

По прогнозу рост объемов водопотребления свежей воды из природных водных объектов будет сопровождаться увеличением использования воды из систем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения на 30 км 3 (23,8%) и объемов сброса сточных вод в водные объекты до 77 км 3 (на 38,5%).

Первоочередные работы по строительству и реконструкции водопроводных сооружений будут осуществлены в г.Москве и Московской области (на базе Южного месторождения подземных вод), в гг.Архангельске (на базе Пермиловского месторождения подземных вод), Санкт-Петербурге, Курске (Шумаковский водозабор подземных вод), республиках Адыгея, Калмыкия, Мордовия и Сев. Осетия-Алания, в г.Владивостоке, в Краснодарском крае, в 17 городах Кировской области, в гг.Череповец, Рязань, Пермь, Саранск (Сурский водопровод), Томск. В результате проведения первоочередных мероприятии производительность водозаборов из подземных вод возрастет на 0,8 млн. млн. м 3 /сут, из поверхностных источников - на 1,0 млн. м 3 /сут.

Намечается строительство и реконструкция гидроузлов и водохранилищ в бассейнах рек: Ока (Верхне-Упинское вдхр. на р.Упа, Тульская обл.; завершение строительства Тамбовского вдхр.; гидроузел на р.Пахра, Московская обл.; Рыбницкое и Кромское вдхр., Орловская обл.); Волга (реконструкция Пугачевского вдхр., Саратовская обл; реконструкция Тихвинской водной системы, Ленинградская обл.; Ахметлавровское вдхр. на р.Алтата, Саратовская обл.); Десна (Курское вдхр. на р.Тускарь, Курская обл.); р.Кубань (водоемы на групповых водопроводах Ставропольского края); Кама (Нурское вдхр. и реконструкция Терлянского и Белорецкого вдхр., республика Башкортостан; реконструкция Южно-Камского, Лысвенского, Н.и В.-Зырянско-го, Очерского вдхр., Пермская обл; Верхне-Араслановское и Ново-Златоустовское вдхр. на р.Ай, Челябинская обл.); Иртыш (завершение строительства канала Иртыш - Омь и вдхр. на р.Омь, Омская обл.); Тобол (Митинское вдхр., Курганская обл.); Амур (вдхр. на р.Могоча, Читинская обл.); Лена (Бэдьиминское вдхр., Республика Саха); прочие реки (Сахалинская обл., республики Калмыкия и Карелия, Калининградская обл. и Приморский край).

Финансовое обеспечение предусматривает использование средств Федерального бюджета, бюджетов субъектов Российской Федерации и местного бюджета, а также внебюджетных средств хозяйствующих субъектов. По источникам финансирования прогнозируется распределение затрат следующим образом: из федерального бюджета - 10 %), из средств бюджетов субъектов РФ и местных бюджетов - 35 0%), из внебюджетных источников - 55 %.

К затратам капитального характера отнесены: строительство и реконструкция гидроузлов и водохранилищ; строительство противоэрозионных, противооползневых, берегозащитных сооружений; строительство противопаводковых защитных дамб; строительство коллекторов для понижения уровня грунтовых вод; строительство сооружений по очистке сточных вод, обустройство зон санитарной охраны водозаборов и др.

К текущим расходам отнесены: обустройство водоохранных зон и прибрежных защитных полос; мониторинг водных объектов; развитие системы контроля состояния водных объектов; ежегодная текущая очистка русел рек; текущие мероприятия по экологическому оздоровлению нарушенных территорий, разработка водохозяйственных балансов, схем комплексного использования и охраны водных ресурсов, государственных программ использования и охраны водных объектов, а также ведение государственного водного кадастра, реестра водных объектов, регистра гидротехнических сооружений, государственного надзора за безопасностью гидротехнических сору-

Объемы и источники финансирования мероприятий по реализации Государственной стратегии увязаны с проектом ФЦП «Экология и природные ресурсы России» на 2002-2010 годы, одобренным Правительством Российской Федерации, в котором рассмотрены 3 подпрограммы: «Водные ресурсы и водные объекты», «Возрождение Волги», «Охрана оз. Байкал и Байкальской природной территории». Общий объем финансирования ФЦП оценивается в сумме 900 – 1000 млрд. рублей. Объемы финансирования за счет средств федерального бюджета носят прогнозный характер и подлежат ежегодному уточнению в установленном порядке при формировании проектов федерального бюджета и Федеральной адресной целевой программы на соответствующий год, исходя из возможностей федерального бюджета.

Заказать написание уникльной работы

Вопросы к экзамену по дисциплине «Водное хозяйство и основы

водохозяйственного проектирования».

1. Схема принятий решений в водном хозяйстве
2. Развитие водного хозяйства, как отрасли народного хозяйства.
3. Определение лимита водопотребления
4. Влияние мелиорации на природу.
5. Методика расчёта укрупнённого водохозяйственного баланса.
6. Водоохранные мероприятия.
7. Анализ климатических условий для целей развития растениеводства, рекреации
8. Понятие о водохозяйственном комплексе и водохозяйственной системе.
9. Функциональная структура- федеральные, бассейновые и территориальные органы управления водным хозяйством, механизм их взаимодействия.
10. Водные источники. Их характеристика и комплексная очистка.
11. Методы обработки и анализа кадастровой информации.
12. Организация и формы отчётности использования вод.
13. Подготовка исходной информации для водохозяйственных балансов.
14. Принципы отраслевого и территориального распределения водных ресурсов, нормативно-законодательная основа вододеления.
15. Требования, предъявляемые к качеству и количеству воды для различных водопотребителей.
16. Водное хозяйство. Понятие и определение.
17. Цель и задачи государственного контроля и учёта водных ресурсов.
18. Классификация водохранилищ, используемых в водохозяйственном строительстве.
19. Состав и структура проектной документации, стадии проектирования
20. Современное состояние природных вод. промышленные, коммунальные стоки. Понятие о предельно допустимой концентрации (ПДК).
21. Нормирование водопотребления и водоотведения в промышленности (потребление свежей воды, оборотной, повторного использования).
22. Основные функции органа управления водного хозяйства.
23. Инженерные сооружения и системы водопотребления.
24. Гидрологические условия – возможность использования водного объекта для судоходства и гидроэнергетики.
25. Комплексные гидроузлы. Нормы водопотребности.
26. Управление режимом работы комплексных гидроузлов.
27. Осушительные и оросительные мелиорации.
28. Мониторинг, пункты стационарной сети, показатели состояния вод.
29. Охрана природы. Основные задачи и понятия охраны природы. Предупредительные и активные мероприятия.
30. Нормирование водопотребления и водоотведения в коммунально-бытовом хозяйстве (эксплуатационная норма водопотребления).
31. Баланс ресурсов – как основа для разработки сценариев развития водохозяйственного объекта.
32. Порядок введения государственного водного кадастра.
33. Определение лимитов водопотребления предприятиям и организациям.
34. Влияние антропогенной деятельности на водосборной площади рек на изменение речного стока.
35. Инженерные системы водопотребления.
36. Оптимизация распределения ресурсов.
37. Факторы, влияющие на величину нормативов.
38. Агроклиматическое районирование территории, основание необходимости проведения гидромелиоративных мероприятий
39. Агроклиматическое районирование территории, основание необходимости проведения гидромелиоративных мероприятий.
40. Государственный учёт и контроль использования водных ресурсов.
41. Охрана водных ресурсов от загрязнения и засорения. Основные понятия и показатели состояния вод.
42. Организация и формы отчётности использования

1. Организация контроля за состоянием вод.
2. Нормирование водопотребления и водоотведения в орошении (оросительная норма и норма водопотребления), в животноводстве.
3. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. Цели и задачи.