Методика оценки предельно-допустимого уровня использования водных ресурсов трансграничных рек

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таразский государственный университет им М.Х. Дулати,

г. Тарзан, Казахстан

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПРЕДЕЛЬНО-ДОПУСТИМОГО УРОВНЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ТРАНСГРАНИЧНЫХ РЕК

Ж.С. Мустафаев - д-р техн. наук, проф.; С.Р. Ибатуллин - канд. техн. наук, проф.

К.Б. Койбагарова - канд. техн. наук

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены вопросы экологически допустимых изъятий речных вод и попусков и пакет методик для их определения.

ANNOTATION

The questions of river waters, ecologically admitted(ecologically allowed) withdrawal, and попусков and package of techniques for their definition are considered.

Для рационального и сбалансированного использования водных ресурсов трансграничных рек, а также равноправного распределения их между государствами необходимо разработать концепцию использования водно-земельных ресурсов бассейна рек, учитывающую национальные, экономические, социальные и экологические интересы, включающие выбор критериев, разработку нормативных документов и методологическое обеспечение, не допускающих ущемления прав народов, живущих в бассейне трансграничных рек.

Для согласования конфликтности территориальных интересов на фоне производственных, природных и социальных интересов, обусловленных развитием общества, определяют прикладные проблемы управления водными ресурсами трансграничных рек с позиции концепции устойчивого развития.

С устойчивым развитием связана разработка и реализация такой стратегии человечества, которая обеспечивает возможность существования биосферы и общества в состоянии равновесия, основанного на двух гуманитарных принципах: наследовании благ и равенства возможностей. А также, концепция устойчивого или сбалансированного развития включает три неразделимых составляющих: разумное использование экосистем; эффективную экономику и справедливое общество. В связи с этим сбалансированное или устойчивое развитие бассейна трансграничных рек можно рассматривать как процесс, где ориентация технического развития и институциональные преобразования природной системы не могут рассматриваться без анализа условий и установлений критериев управлений.

Сбалансированное использование водных ресурсов трансграничных рек требует необходимости решения комплексных и многоплановых задач, обеспечивающих формирование устойчивого мирового сообщества и вариантов решения проблемы экологической безопасности речных бассейнов, и нуждается в методологическом обеспечении, то есть методике определения экологически допустимых изъятий речных вод и нормы попуска, расчете природного потенциала речных бассейнов, определении ущерба и тарифов на воду как природного ресурса, методологической основе равноправного распределения водных ресурсов трансграничных рек.

При этом следует отметить, что разработка методологических основ оценок экологически допустимых норм воздействия на окружающую среду в бассейнах рек были выполнены в двух направлениях:

определение оптимальной оросительной способности водоисточников (А.Н. Костяков, В.А. Кутергин [1]; Б.Г. Коваленко [2]; К.И. Шавва [3]; Л.М. Рекс [4]; И.М. Панасенко, А.К. Заурбеков, Т.И. Нарбаев [5]; К.П. Арент [6]; А.К. Заурбеков [7]; М.Г. Голченко, Е.А. Стельмах [8]);

определение экологически допустимых изъятий речных вод (Д.Я. Раткович [9]; А.В. Яцык [10]; Б.В. Фащевский [11]; И.П. Айдаров, Е.В. Венецианов, Д.Я. Раткович [12]; Л.Ж. Мустафаева, К.Ж. Мустафаев, К.Б. Койбагарова [13]; В.С. Ковалевский, Д.Я. Раткович [14]; Л.Ж. Мустафаева, М.А. Сейдуалиев [15]; Ж.С. Мустафаев, А.Т. Козыкеева, Л.Ж. Мустафаева [16]; М.Ж. Бурлибаев [17]).

Однако, многие методики оценок экологически допустимых норм воздействия на окружающую среду в бассейнах рек не учитывают приспособляемость и толерантность различных видов экосистем к изменению водного режима реки, то есть способность геосистемы приспосабливаться к техногенным нагрузкам. Из-за трудности составления прогнозов устойчивости водных и наземных экосистем речных бассейнов при изменении внешних воздействий на них в основу таких оценок на данном этапе может быть положен, по-видимому, принцип эколого-экономической эффективности использования водных и земельных ресурсов природных систем. В качестве такового могут быть использованы методологии оценки экологической и экономической эффективности использования водно-земельных ресурсов речных бассейнов [18; 19]:

коэффициент экономической устойчивости природной системы речных бассейнов в виде

изъятие речной вода оросительный

или - коэффициент экономической устойчивости природно-технического комплекса; - суммарный эффект;

;

- прибыль природного комплекса в естественных условиях; - общая прибыль природно-технического комплекса;

коэффициент эколого-экономической устойчивости природной системы речных бассейнов

,

где - максимально-возможное значение коэффициента экономической устойчивос-

ти природной системы бассейна рек; - минимальное значение коэффициента экономической устойчивости природной системы бассейна рек;

,

где - экологическое состояние природной системы речных бассейнов [20].

Исходя из такого подхода, можно определить экологически допустимые нормы изъятия () речных вод по каждому из месяцев внутри года в бассейнах рек по следующей зависимости

.

При этом важнейшим элементом водохозяйственного баланса практически всех зарегулированных речных систем, особенно в бассейнах трансграничных рек, являются специальные попуски воды: санитарные и экологические, обеспечивающие благоприятный ледовый режим и питающие водой внутренние водоемы, которые замыкают речные системы.

В этом направлении большую работу выполнили: А.В. Яцык [10], Б.В. Фащевский [11], И.П. Айдаров, Е.В. Венецианов, Д.Я. Раткович [12] , В.С. Ковалевский, Д.Я. Раткович [14], А.К. Заурбек [7], М.Ж. Бурлибаев [17], С.Р. Ибатуллин, Ж.С. Мустафаев, К.Б. Койбагарова [20], которые приходят к единому мнению, то есть к сохранению в речных бассейнах экологической устойчивости как среды обитания человека и экономической устойчивости на основе сбалансированного использования водных ресурсов с учетом качества и объема сбрасываемых возвратных вод.

Экологический пропуск в низовьях реки (), который можно определить по следующей формуле

где - расход воды в реке в i-м месяце j-го года, сегодня должен быть не какой-то обособленной формой восприятия человеком реальности, а системой взглядов на внешний мир, где наряду с философскими, научными, политическими, нравственными, эстетическими и другими ценностями присутствуют и экологические ценности, предусматривающие настоятельную необходимость бережного отношения к природе в интересах не только живущих, но и будущих поколений, для которых природа останется таким же источником материальных ресурсов.

На реках аридной зоны часто возникают определенные сбросы коллекторно-дренажных стоков () и сточных вод городов и промышленных объектов (), которые приводят к угрозе недопустимого осолонцевания и загрязнения воды. Поэтому при сбросе возвратных вод () в бассейнах трансграничных рек государство, осуществляющее сброс, должно производить соответствующие попуски за счет выделенного ему гарантированного расхода воды

,

где - доля водозaбора из реки l-го государства в i-й месяц j-го года; - гарантированный расход воды, выделенный l-му государству в i-й месяц j-го года в рамках совместного использования водных ресурсов трансграничных рек, которые оцениваются по необходимым величинам, обеспечивающим разбавление солесодержащих возвратных вод.

Объем этих дополнительных попусков () определяется с учетом минерализации возвратных дренажных и сточных вод, сбрасываемых в бассейн рек

,

где - коэффициент, характеризующий самоочищение экосистемы в бассейнах рек; - минерализация коллекторно-дренажных вод, сбрасываемый l-му государству в i-й месяц j-го года; - минерализация сточных вод, сбрасываемы l-му государству в i-й месяцы j-го года; - экологически допустимая минерализация воды в водоисточниках.

Таким образом, комплексный экологический попуск () должен включать в себя, кроме экологически допустимых норм попуска () и дополнительный попуск (), обеспечивающий сохранение способности экосистем к саморегулированию, самоочищению и самовоссозданию

.

При этом чтобы заявлять права на использование водных ресурсов каждое государство не только должно учитывать свои исключительные интересы, но интересы каждого человека, живущего в бассейне трансграничных рек, так как это является его единственной средой обитания. На основе таких позиций можно и определить права человека на долю использования водных ресурсов трансграничных рек по следующей формуле

,

где - удельный расход воды трансграничных рек на человека, проживающего в этом регионе; - средний многолетний расход трансграничных рек; - экологический расход, обеспечивающий жизнедеятельность в низовьях рек; - количество человек, проживающих в бассейне трансграничных рек.

Тогда расход воды трансграничных рек, предназначенный каждому государству, можно определить по зависимости

,

где - расход воды трансграничных рек, предназначенный j-государству i-времени; - количество человек, проживающих в водохозяйственных участках трансграничных рек j-государства; - коэффициент, учитывающий благоприятность природно-климатических условий водохозяйственных участков трансграничных рек: в верховьях - 0.75, в среднем течение - 1.00 и низовьях - 1.25.

А также, принимая принципы равноправного и справедливого использования водных ресурсов трансграничных рек, можно определить права каждого человека на использование им потребительской стоимости природных ресурсов. Потребительская стоимость природной системы бассейна трансграничных рек, при использовании их ресурсов в области сельского хозяйства, направлена на повышение экономических и социальных условий, которые состоят из двух взаимосвязанных блоков: географического (ландшафтного) и технологического (агрономического и гидротехнического).

Географическая (ландшафтная) потребительская стоимость характеризуется энергетическими ресурсами природных систем (ЭПС), обеспечивающих формирование биомассы сельскохозяйственных культур, представляют собой алгебраическую сумму энергоемкости отдельных их компонентов

,

где ЭРРБ - энергетических ресурсов речных бассейнов; ЭРП - энергетические ресурсы почв; ЭРР - энергетические ресурсы растительного сообщества; ЭРК - климатические энергетические ресурсы природной системы. Суммарные энергетические ресурсы равно:

,

где , , - соответственно, энергетические ресурсы в верховьях, среднем течении и низовьях речных бассейнов.

Коэффициент энергетических ресурсов бассейна рек определяется как соотношение энергетических ресурсов i-го водохозяйственного района () к суммарным (), то есть , для верхнего течения равно 0.606, для среднего - 0.117 и низовьях - 0.217.

Для обеспечения принципа сбалансированности использования природного ресурса, требуется перераспределение объема стока трансграничной реки, предназначенный водохозяйственным участкам на основе равноправного и справедливого распределения водных ресурсов по следующим формулам:

для верхнего течения - ;

для среднего течения и низовьях - .

Технологическая (агрономическая и гидротехническая) потребительская стоимость характеризует энергоемкость производства единицы продукции с 1 га орошаемых земель при соответствующих энергетических ресурсах природной системы и требует определенных затрат совокупной энергии , то есть коэффициента, учитывающего затраты совокупной энергии

,

где - затраты совокупной энергии в водохозяйственных зонах бассейнах рек; - общие затраты совокупной энергии в бассейнах рек.

При этом, для получения определенной продукции с использованием водных ресурсов трансграничных рек население, живущее в низовьях, затрачивает большой объем материальных ресурсов (= 0.373) в сравнении с верхним (= 0.301) и средним (= 0.326) течением, что необходимо учитывать при равноправном вододелении, так как они неравномерно распределены по бассейну рек.

Таким образом, следует отметить, что разработанная эколого-экономическая концепция сбалансированного использования водных ресурсов трансграничных рек, которая базируется на принципах равного и справедливого вододеления, мягкого управления природой, обеспечивающих сбалансированное природопользование, и на затратно-нормативном принципе формирования ежегодных эксплуатационных издержек водохозяйственных организаций, не претендует на исчерпывающую полноту охвата экономических, экологических и социальных аспектов вододеления, во многом носит дискуссионный характер и призвана, в первую очередь, обратить внимание государственных деятелей и научных работников на важность затронутой проблемы, так как именно требования должны стать основой распределения водных ресурсов межреспубликанских рек.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Костяков, А.Н. Расчетная обеспеченность орошения [Текст]/ Костяков А.Н., Кутергин В.А. //Принципы и методы комплексного использования водных ресурсов малых бассейнов. - М.: Изд-во АН СССР, 1950. С. 3-70.

2. Коваленко, Б.Г. Ирригационно-энергетическое использование рек [Текст]/ Коваленко Б.Г. - Фрунзе: Изд-во АН Киргизский ССР, 1965. 239 с.

3. Шавва, К.И. Определение оптимальных параметров водохозяйственных объектов и рациональных схем использования водных ресурсов[Текст]/ Шавва К.И.. - Фрунзе: Изд-во АН Кыргызстан, 1972. 251 с.

4. Рекс, Л.М. Системные исследования мелиоративных процессов и систем [Текст]/ Рекс Л.М.. - М., 1995. 192 с.

5. Панасенко, И.М. Водные ресурсы предгорной зоны Джамбулской области и их оросительная способность [Текст]/ Панасенко И.М., Заурбеков А.К., Нарбаев Т.И. //Проектирование и строительство гидротехнических сооружений на оросительных системах. - Ташкент, 1976. С. 105-114.

6. Арент, К.П. Оптимизация расчетной обеспеченности орошения [Текст]/ Арент К.П. //Комплексное использование водных ресурсов юга Европейской территории страны. - М., 1979. С. 132-141.

7. Заурбеков, А.К. Выбор оптимального варианта орошаемой площади в бассейне реки: Учебное пособие [Текст]/ Заурбеков А.К. - Ташкент, 1987. 86 с.

8. Голченко, М.Г. Методические рекомендации по определению расчетной обеспеченности орошения в Белоруссии [Текст]/ Голченко М.Г., Стельмах Е.А.. - Горки: БелСХИ, 1978. 58 с.

9. Раткович, Д.Я. Гидрологические основы водообеспечения [Текст]/ Раткович Д.Я.. - М.: ИВП РАН, 1993. 428 с.

10. Яцык, А.В. Экологические основы рационального водопользования [Текст]/ Яцык А.В.. - Киев: Генеза, 1997. - 640 с.

11. Фащевский, Б.В. Основы экологической гидрологии [Текст]/ Фащевский Б.В.. - М.: Экономист, 1998. - 239 с.

12. Айдаров, И.П. К проблеме экологического возрождения речных бассейнов [Текст]/ Айдаров И.П., Венецианов Е.В., Раткович Д.Я. //Водные ресурсы. 2002. Т. 29. № 2. С. 240-252.

13. Мустафаева, Л.Ж. Эколого-экономическое обоснование устойчивости природно-технических систем [Текст]/ Мустафаев Л.Ж., Мустафаев К.Ж., Койбагарова К.Б. //Проблемы генезиса, плодородия, мелиорации, экологии почв и оценка земельных ресурсов. - Алматы, 2002. С. 220-222.

14. Ковальский, В.С. Комбинированное использование ресурсов поверхностных и подземных вод[Текст]/ Ковальский В.С.- М.: Научный мир, 2001. 321 с.

15. Мустафаева, Л.Ж. Эколого-экономическое использование водных и земельных ресурсов рек (на примере реки Сырдарьи): Аналитический обзор[Текст]/ Мустафаева Л.Ж., Сейдуалиев М.А.. - Тараз, 2003. 80 с.

16. Мустафаев, Ж.С. Критерии устойчивости экологической системы[Текст]/ Мустафаев Ж.С., Козыкеева А.Т., Мустафаева Л.Ж. //Проблемы экологии АПК и охрана окружающей среды. - Алматы, 1998. Ч. 2. С. 212-214.

17. Бурлибаев, М.Ж. О принципах допустимого объема изъятия речных вод и обоснования экологического стока рек [Текст]/ Бурлибаев М.Ж. //Гидрометеорология и экология, 2003. № 4. С. 88-101.

18. Мустафаева, Л.Ж. Экологические и экономические обоснования устойчивости природной систем [Текст]/Мустафаев Л.Ж., Мустафаев К.Ж., Койбагарова К.Б. //Проблемы экологии АПК и охрана окружающей среды. - Щучинск, 2002. С. 212-214.

19. Мустафаев, Ж.С. Эколого-экономические проблемы управления водными ресурсами трансграничных рек [Текст]/ Мустафаев Ж.С., Ибатуллин С.Р., Койбагарова К.Б. //Гидрометеорология и экология, 2001. №3-4. С. 145-155.

20. Ибатуллин, С.Р. Эколого-экономические проблемы использования водных ресурсов трансграничных рек [Текст]/ Ибатуллин С.Р., Мустафаев Ж.С., Койбагарова К.Б. //Наука и образование Южного Казахстана. 2001. № 26. C. 212-215.

21. Ибатуллин, С.Р. Экологические и экономические проблемы управления водными ресурсами трансграничных рек [Текст]/ Ибатуллин С.Р., Мустафаев Ж.С., Койбагарова К.Б //Экологическая устойчивость и передовые подходы к управлению водными ресурсами в бассейне Аральского моря / Тез. докл. Центрально-Азиатской международной научно-практической конференции. - Алматы, 2003. - С. 178-185.

22. Ибатуллин, С.Р. Методика оценки экологических норм попусков воды в низовьях рек [Текст]/ Ибатуллин С.Р., Мустафаев Ж.С., Койбагарова К.Б. //Наука и образование Южного Казахстана. 2004. № (2) 37. С. 149-154.

23. Ибатуллин, С.Р. Сбалансированное использование водных ресурсов трансграничных рек[Текст]/ Ибатуллин С.Р., Мустафаев Ж.С., Койбагарова К.Б.. - Тараз, 2005. 111 с.

24. Асанбеков, А.Т. Экономический механизм управления трансграничными водными ресурсами и основные положения стратегии межгосударственного деления[Текст]/ Асанбеков А.Т., Маматканов Д.М., Шавва К.И., Шапар А.К.. - Бишкек, 2000. 48 с.

Размещено на Allbest.ru