авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |

Геоэкологические проблемы юмагузинского водохранилища в начальный период эксплуатации

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

Тюр Виталий Артурович

Геоэкологические проблемы Юмагузинского

водохранилища в начальный период эксплуатации

Специальность 25.00.36 – Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук

Астрахань - 2009

Работа выполнена в лаборатории гидрогеологии и геоэкологии Института геологии Уфимского научного центра РАН

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Абдрахманов Рафил Фазылович

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Бухарицин Петр Иванович

доктор географических наук, профессор

Гареев Ауфар Миннигазимович

Ведущая организация: Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан

Защита состоится 11 декабря 2009г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.04 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д. 1, ауд. 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Текст автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: http://aspu.ru

Автореферат разослан 10 ноября 2009г.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д. 1, АГУ, ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04

Факс 8(8512)44-02-24; e-mail: miolin76@mail.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат географических наук, доцент М.М. Иолин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Наиболее остро геоэкологические проблемы возникают в период строительства и в начальный этап эксплуатации водохранилища – в течение 5-7 лет после его наполнения. Поэтому анализ и обобщение этого периода существования водоема (особенно в карстоопасных районах) имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение.

Юмагузинское водохранилище, построенное на Южном Урале, относится к бассейну Волжской речной системы. Строительство водохранилища наряду с решением ряда острых социальных проблем (водоснабжения, защиты от подтопления и др.) в среднем течении р.Белая создало ряд негативных моментов, связанных с затоплением сельскохозяйственных угодий (399 га), сведением лесонасаждений (1600 га), уничтожением ряда уникальных биологических сообществ, нарушением гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов реки и пр.

Южный Урал вместе с Предуральем в промышленно-экономическом отношении один из наиболее развитых регионов Урало-Поволжья, в пределах которого благодаря богатым природным ресурсам возник ряд крупных нефтегазо-горнодобывающих, нефтехимических, металлургических комплексов гг. Белорецка, Стерлитамака, Салавата, Мелеуза, Кумертау и других, являющихся крупными потребителями водных ресурсов. Однако ресурсы их здесь ограничены и распределены в течение года весьма неравномерно. В короткий (1 месяц) весенний период проходит 50-70% речного стока, достигая у средних и малых рек 80-90%. В связи с этим в период прохождения половодий в среднем течении р. Белой часто затапливается до 72000 га земель, в зону которой попадают жилые постройки с населением более 96000 человек и свыше 360 км дорог, более 100 км инженерных коммуникаций. Весенние паводки каждые 2-3 года выводят из сельскохозяйственного оборота около 11 тыс. га земель. Среднегодовой ущерб в бассейне среднего течения р. Белой от паводков за последние 20 лет составил 4,8 млрд. рублей в действующих ценах. В 1979 году ущерб составил 1,97 млрд. руб., а в 1990 году – 4,4 млрд. рублей. Кроме того, ущерб в маловодные периоды (август, сентябрь, декабрь, январь, февраль) достигает 4,3 млрд. руб. за счет ежегодных упущенных выгод в промышленности, связанных со снижением объемов производства из-за дефицита воды.

Цель работы – геоэкологическая оценка Юмагузинского водохранилища в начальный период его эксплуатации.

Задачи исследований:

– оценка негативных последствий строительства водохранилища на окружающую среду;

– изучение особенностей изменения гидрологических условий в зависимости от режима эксплуатации водохранилища;

– оценка влияния техногенных факторов на гидрохимический и гидробиологический режимы;

– выполнение комплексных натурных и экспериментальных исследований с целью оценки влияния древесной растительности на формирование химического состава воды;

– оценка рекреационных возможностей зоны влияния водохранилища;

– анализ экономической эффективности создания водохранилища.

Объект исследования. Объектом исследования является Юмагузинское водохранилище, построенное с целью защиты от затопления и подтопления населенных пунктов, покрытия дефицита водопотребления промышленными предприятиями.

Предмет исследования. Геоэкологическая оценка окружающей среды и изменение гидрологического и гидрохимического режимов реки Белой в связи со строительством и эксплуатацией Юмагузинского водохранилища.

Научная новизна:

– впервые в условиях Уральского региона проведены комплексные геоэкологические исследования в начальный период эксплуатации водохранилища;

–установлена взаимосвязь между стоком и гидрохимическим, гидробиологическим режимами в период формирования водохранилища;

–выполнены экспериментальные исследования влияния затопленной древесной растительности на химический и биологический состав воды водохранилища;

–выполнена рекреационная и эколого-экономическая оценка.

Защищаемые положения

  1. Комплексная оценка геоэкологического состояния зоны влияния Юмагузинского водохранилища.
  2. Мониторинг формирования гидрологического режима водохранилища в начальный период эксплуатации.
  3. Установление основных факторов формирования гидрохимического и гидробиологического режимов водохранилища.

Методы исследований. Для решения поставленных задач применялись: 1) анализ и обобщение ландшафтных материалов (климатических, почвенно-растительных, гидрологических, геолого-гидрогеологических изысканий); 2) специализированные натурные эколого-гидрохимические исследования; 3) экспериментальные работы по оценке влияния затопленной растительности на качество воды; 4) физико-химическое моделирование и графо-аналитические исследования.

Реализация результатов исследований и практическая значимость.

Результаты исследований отмечены в важнейших научных достижениях РАН по Отделению Науки о Земле в 2008 году (№ направления 62): «Сформулированы основные закономерности формирования гидрологического и гидрохимического режимов водохранилищ Уральского региона в начальный период эксплуатации. Выявлено, что влияние затопленной древесной растительности на гидрохимический режим наиболее интенсивно в первые 10-12 суток после затопления, но менее интенсивное воздействие имеет место до 20 лет». Результаты исследований используются службой эксплуатации Юмагузинского водохранилища при оценке паводковой ситуации в среднем течении реки Белой, а также в учебном процессе при чтении лекционных курсов «Природоохранные сооружения», «Обследование и экологическая оценка территории», «Возобновляемые источники энергии» в Башкирском государственном и в Башкирском государственном аграрном университетах.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на региональных, всероссийских и международных совещаниях и конференциях: Межвузовской научной конференции "Электрификация сельского хозяйства» (Уфа, 2002, 2005 г.г.), «Мир чистой воды: "Технологии и оборудование - 2007"» (Москва, 2007 г.), VII Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве" (Уфа, 2007 г.), Межрегиональных научно-практических конференциях «Капля воды – крупица золота» (Уфа, 2007 г.) и «Чистая вода Башкортостана» (Уфа, 2008 г.), Вода для жизни (Уфа, 2009 г.), Всероссийской научно-практической конференции "Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование" (Оренбург, 2008 г.), Международной научно-практической конференции «Чистая вода России». (Екатеринбург, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе: 1 монография, 3 статьи в рецензируемых научных журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав. Работа иллюстрирована 31 рисунком, содержит 21 таблицу, 9 приложений. Список использованных источников включает 178 отечественных и 11 иностранных наименований.

Исходные материалы. В основу работы положены результаты геоэкологических исследований автора в Институте геологии УНЦ РАН (2007-2009 гг.), наблюдения во время работы в ОАО «Юмагузинское водохранилище» по созданию и эксплуатации Юмагузинского водохранилища (1999–2007 г.г.), а также малых водохранилищ в Республике Башкортостан в системе «Башмелиоводхоз» (1983-1999 г.г). В ходе исследований изучались гидрологические особенности бассейна р. Белой, ионно-солевой, микрокомпонентный, газовый, гидробиологический составы воды р. Белой и водохранилища (более 500 анализов). Аналитические работы производились в лабораториях: аналитического центра ФГУ по мониторингу водных объектов бассейнов рек Белой и Урала (г. Мелеуз), института «Башгипроводхоз», «Башгидромета», РосНИИВХ (г.Екатеринбург) и др.

Работа выполнена в лаборатории гидрогеологии и геоэкологии Института геологии Уфимского научного центра РАН под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора Р.Ф. Абдрахманова, которому автор выражает свою глубокую благодарность. Автор признателен научным сотрудника Института геологии УНЦ РАН Р.М. Ахметову, И.Ю. Лешан, А.О. Полевой, профессору Р.А. Фаткуллину, коллегам по совместной работе Б.Н. Батанову, А.И. Рогову, В.М. Юрову и др. за советы, внимание и помощь в сборе, обработке, анализе материалов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, сформулированы цели и задачи, указаны методы исследований, приводится научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе «Состояние водохозяйственного комплекса и обоснование создания искусственных водоемов в среднем течении р. Белая» рассмотрены водохозяйственные проблемы в среднем течении р. Белой, вызванные неравномерностью распределения стока в течение года. Сток р. Белой в среднем ее течении характеризуется значительной неравномерностью. Расход воды 0,1% обеспеченности в створах гг. Мелеуз-Стерлитамак колеблется от 2710 до 5010 м3/с в паводковый период, а в меженный (95% обеспеченности) – от 3,39 до 4,9 м3/с. В связи с этим в зону затопления попадают жилые постройки, сельскохозяйственные земли. Южно-уральский регион Башкортостана, где сосредоточены нефтеперерабатывающие, нефтехимические, химические, металлургические и другие промышленные предприятия гг. Белорецка, Стерлитамака, Салавата, Мелеуза, Кумертау и др., испытывает острый дефицит водных ресурсов. Для решения этой важной народно-хозяйственной задачи в среднем течении р. Белой построено водохранилище. Временная эксплуатация водохранилища начата в 2004 г., а в эксплуатацию оно сдано в 2007 г. В главе кратко освещается также история создания водоемов в среднем течении р. Белой.

Водохранилища оказывают значительное влияние на природную среду. Геоэкологическое значение водохранилищ и влияние их на окружающую природную среду нашли отражение в работах Р.Ф. Абдрахманова, А.Б. Авакяна, В.Ф. Бреховских, А.М. Гареева, А.И. Денисовой, Т.М. Лабутиной, П.Н. Линник, Ю.М. Моторзина, И.А. Печеркина, А.Н. Попова, В.А. Серышева, А.А. Чибилева, И.С. Шахова и др.

Глава вторая «Ландшафтно-экологические особенности бассейна Юмагузинского водохранилища» посвящена рассмотрению природных условий формирования геоэкологических ситуаций в зоне влияния Юмагузинского водохранилища. Дана характеристика особенностей рельефа, климатических условий, почвенно-растительного покрова, животного мира и геолого-гидрогеологических особенностей территории. Приведены данные по растениям и животным, включенным в Красную книгу России и Башкортостана, попадающим в зону затопления водохранилища. Выполнена ландшафтная типизация местности зоны влияния Юмагузинского водохранилища (рис. 1).

В главе 3 «Водно-ресурсный потенциал, гидротехнические сооружения и режим работы Юмагузинского водохранилища» приведена характеристика гидрологических условий, ресурсов и водоотбор в среднем течении р.Белой. Водохранилище расположено в пределах Южного Урала, относится к горному типу, класс капитальности сооружений – 1. Объем водохранилища при ФПУ (абс. отм. 270 м) составляет 890 млн. м3, НПУ (253 м) – 295 млн м3, при УМО (225 м) – 21,5 млн м3. Площадь зеркала при ФПУ – 34,5 км2, НПУ – 17,3 км2.

Рис.1. Типы местности Юмагузинского водохранилища и прилегающей к нему территории

1 – типы местности: 1 – возвышенные эрозионно-расчлененные равнины, сложенные терригенно-карбонатными породами пермского возраста, с лесостепями и пашнями на типичных и выщелоченных черноземах, 2 – холмисто-увалистые предгорья, сложенные пермскими аргиллитами, мергелями, песчаниками, с широколиственными лесами на серых лесных почвах, 3 – низкогорные хребты, сложенные терригенно-карбонатными (закарстованными) породами девона и карбона, с липово-дубово-кленовыми лесами на горных серых лесных почвах; 4 – эрозионно-расчлененнные низкогорья, сложенные преимущественно сланцами, песчаниками, алевролитами раннего палеозоя, с преобладанием широколиственных лесов на горных серых лесных почвах, 5 – низкогорные линейно вытянутые хребты, сложенные преимущественно кварцитовидными песчаниками, известняками венда, с мягколиственными лесами на горных лесных почвах, 6 – межгорные депрессии с холмистым рельефом, сложенные терригенно-карбонатными породами венда – ордовика, со смешанными лесами на серых лесных почвах, 7 – платообразные равнины и плоскогорья, сложенные песчаниками, сланцами девона и карбона, с дубовыми лесами на темно-серых лесных почвах, 8 – днище древней мезозойской долины с березово-сосновыми лесами и лугами на дерново-аллювиальных почвах, 9 – пойма, эрозионно-аккумулятивные террасы речных долин, с лесами и кустарниками на аллювиальных, серых лесных почвах; 2 – урочища: 1 – Юмагузинское, 2 – Акаваз, 3 – Сакасска, 4 – скала «Крейсер» с пещерой «Театральная», 5 – Муйнакташ («Чертов палец»), 6 – скала «Вождей», 7 – Байсланташ (Акбута), 8 – Суюшево, 9 – Нугуш, 10 – Кутук, 11 – Максютово, 12 – Капова пещера (Шульганташ)

Средняя глубина водохранилища 17,9 м (максимальная 54 м), протяженность 57 км. Оно обеспечивает сезонное, недельное, суточное регулирование стока р. Белой, аккумулируя до 20% весеннего стока реки. Площадь водосбора р. Белой в створе водохранилища составляет 10100 км2, что равно 7,1% общего водосбора реки. Длина р. Белой до створа 515 км. Средняя высота водосбора 626 м, залесенность 65%, заболоченность около 25%. Бассейн реки ассиметричен. Восточная часть его характеризуется более развитой речной сетью. Наиболее крупными притоками в зоне затопления являются реки Акаваз и Батран, остальные имеют вид небольших горных ручьев. Скорость течения р. Белой в створе с. Сыртланово (в 2 км ниже створа) от 0,2-0,4 в межень, до 2-2,5 м/с в половодье. Густота речной сети на рассматриваемом участке р. Белой составляет 0,2 км/км2.

Среднегодовой, паводковый и меженный (летне-осенний и зимний) стоки реки Белой по метеопосту Сыртланово по теоретической кривой распределения с параметрами Cv (коэффициент вариации), Cs (коэффициент ассиметрии), R (коэффициент корреляции смежных лет водохозяйственного ряда), Qср (среднегодовой сток) приведены в таблице 1.

Объем паводкового стока определен суммированием ординат гидрографа половодья без разделения на поверхностный и подземный. Объем весеннего стока является характеристикой суммарного объема стока за половодье. Летне-осенняя межень обычно наступает в конце мая и заканчивается в октябре. Межень нередко прерывается дождевыми паводками.

Таблица 1

Сток р. Белой в створе с. Сыртланово

Параметры Расходы (м3/с) при различной обеспеченности (%)
Виды стока Cv Cs R Qср 5 25 50 75 95
Среднегодовой 0,34 0,62 0,31 65,1 105 78,1 62,6 49,1 33,8
Паводковый 0,38 0,19 0,09 899 1722 1488 1357 1133 889
Летне-осенней межени 0,50 3,06 0,21 17,1 14,9 11,6 9,35 8,33 7,94
Зимней межени 0,45 0,65 0,35 10,2 9,72 6,86 4,75 3,71 3,11


Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.