Оценка воздействия осушения на окружающую среду (ОВОС)

1

15

15

1,2

1,7

1,2

1,7

1,2

1,7

1,2

1,7

1,2

1,7

128

136

145

150

168

179

135

143

198

205

98

99

97

95

95

87

94

90

98

96

30

37

48

55

73

92

40

53

100

109

0,46

0,43

0,42

0,36

0,36

0,29

0,44

0,37

0,30

0,24

0,40

0,40

0,37

0,37

0,35

0,34

0,37

0,37

0,34

0,34

1,47

1.20

1,02

0,74

0,66

0,43

1,13

0,72

0,44

0,29

То же с заболоченностью 36 %

140

5

1,2

169

95

74

0,42

0,36

0,81

Осушение несколько увеличивает годовой сток и, что особенно важно, изменяет в положительную сторону соотношение между стоком половодья и меженним. Рост меженних расходов, благоприятно сказывается на существовании рек. Вместе с тем, сток увеличивается по мере интенсификации осушения, что вряд ли необходимо.

Интересно, что после осушения сток с катен с разной степенью заболоченности практически одинаков, т.е. осушенные болота работают в гидрологическом смысле как суходолы.

В учебных проектах можно пользоваться данными табл. 4 для оценки влияния осушения на речной сток, интерполируя их.

6. Влияние осушения на экологическую устойчивость территории

Осушение и последующая распашка земель приводит к снижению экологической устойчивости территории, так как снижает биологическое разнообразие, ослабляет барьерные функции, делает осушенные и освоенные болота восприимчивыми к водной и ветровой эрозии, загрязняет реки биогенами, пестицидами, тяжелыми металлами, содержащимися в минеральных удобрениях.

Коэффициент экологической устойчивости (стабильности) определяется по формуле

, (2)

где F - площадь водосбора; f_i - площадь i-того угодья; - коэффициент стабильности: для широколиственных лесов - 1,0; болот, водотоков и водоемов - 0,79; смешанных лесов - 0,63; лугов - 0,62; садов, лесных культур, лесополос - 0,43; хвойных лесов - 0,38; пашни в среднем - 0,14; урбанизированные территории (населенные пункты, промышленные зоны и т.п.) резко уменьшают экологическую стабильность водосбора, поэтому для них коэффициент стабильности принимается отрицательным и ориентировочно равным -1 (И.П. Айдаров); - коэффициент, учитывающий гелого-морфологическую устойчивость рельефа, зависит от площади оврагов, крутых склонов, оползней, незакрепленных песков и т.п., он изменяется от 1 для стабильного рельефа до 0,7 - для нестабильного.

Устойчивость природных и техноприродных систем (водосборов) оценивают по следующей шкале:

К_с Устойчивость

? 0,33 очень низкая

0,34…0,50 низкая

0,51…0,66 средняя

0,67…1,00 высокая.

В соответствии с ней наибольшей устойчивостью в России обладала неосвоенная лесостепная зона широколиственных лесов (50 %) вместе с хорошо развитым многолетним травостоем (луга - 50 %), для нее К_с = 0,5·1 + 0,5·0,62 = 0,81 (при К₂=1); Рассматриваемая территория с болотами (20 %), смешанными лесами (50 %) и лугами (30 %) в естественных условиях тоже достаточно устойчивая: К_с = 0,2·0,79 + 0,5·0,63 + 0,3•0,62 = 0,66. Распашка осушенного болота под пропашные культуры снижает в целом экологическую устойчивость всей территории.

Устойчивость мелиорированной пашни по сравнению с богарой может быть и выше и ниже, в зависимости от мелиоративного режима, в частности, от соотношения продуктивности, величины поверхностного стока и промываемости почвенного слоя (формула Айдарова И.П.):

, (3)

где - коэффициент стабильности для мелиорированной пашни; - то же для богары; з - коэффициент, зависящий от изменения структуры водного баланса в результате водных мелиораций:

 , (4)

и - поверхностный сток и влагообмен между почвенными и грунтовыми водами на немелиорированных и мелиорированных землях, мм; У_П и У_МП - урожайность сельскохозяйственных культур на немелиорированных и мелиорированных землях.

В данном случае на осушенном болоте устраняется поверхностный сток, но зато резко увеличивается промываемость почвы, которая сменяет капиллярное подпитывание (табл. 1) и поэтому, несмотря на рост урожайности, устойчивость мелиорированной пашни почти вдвое снижается по сравнению с богарой:

.

При этом в результате осушения и освоении всего болота под пашню коэффициент экологической устойчивости составит К_с = 0,2·0,47•0,14 + 0,5·0,63 + 0,3•0,62 = 0,51, т.е. станет низкой, что недопустимо. Улучшить положение можно, доведя площадь посева трав (лугов) на осушенном болоте до 50 %: К_с = 0,1·0,47•0,14 + 0,1•0,62+0,5·0,63 + 0,3•0,62 = 0,57, т.е. устойчивость всей территории становится средней.

7. Краткое описание программы «Катена»

Программа позволяет рассчитать показатели водного режима сопряженных фаций за длительный промежуток времени, ограниченный только длительностью многолетних рядов наблюдений за погодных условиями (порядка 40…50 лет и более). Она содержит численное решение двумерного уравнения влагопереноса в зоне аэрации и в зоне полного влагонасыщения (под колеблющемся уровнем грунтовых вод).

Поверхность земли катены аппроксимирована формулой (5), превышение поверхности земли над берегом водотока ?_х на расстоянии х (рис. 4) равно:

, (5)

где - вертикальная расчлененность рельефа, т.е. разность отметок поверхности элювиальной и супераквальной фаций (перепад высот); и - относительная крутизна склона (трансэлювиальной фации); ц₁ и ц₂- эмпирические коэффициенты, вместе с относительной крутизной склона они позволяют регулировать площади фаций, составляющих катену; их отношение дает координату перегиба склона, т.е. линии морфоизографы: ; B - ширина катены.

Наибольший уклон местности будет в точке перегиба склона К•В:

, (6)



Рис. 4. Геоморфологическая схематизация ландшафтной катены: В - ширина ландшафтной катены; В_СА, В_ТЭ, В_Э - протяженности супераквальной, трансэлювиальной и элювиальной фаций соответственно; К - коэффициент, характеризующий долю вогнутой части катены; ?₀ - вертикальная расчлененность рельефа, 1 - тальвег катены и берег водотока; 2 - водораздел катены; 3 - перегиб склона катены; граница супераквальной и трансэлювиальной фаций; 5 - граница трансэлювиальной и элювиальной фаций

В табл. 5 приведены в качестве примера геоморфологические параметры для физико-географических провинций и районов Московской области. К ним привязаны ближайшие метеостанции. Некоторые гидрологические характеристики водосборов Московской области приведены в табл.6

Перечень остальных исходных данных приведен в окнах программы (рисунки 5…9), нужно четко следовать инструкциям, изображенным в них. В результате прогноза ситуаций «без осушения» и «осушение» составляются итоговые таблицы 1 и 4, на основе файла текстового результата, и рисунки 1…3 на основе данных имеющихся в файле для глубин грунтовых вод. Исходные данные и все результаты расчета описаны в файле для результатов расчета. В приложении к программе в папке «Катена» дается пример файла с исходной информацией, а также метеоданные по нескольким метеостанциям Московской области.

5. Геоморфологические параметры физико-географических районов Московской области

Провинции	Районы	Метео- станция	Горизонтальная расчлененность территории	Средняя ширина катен, м	Вертикальная расчлененность рельефа	Положение морфоизографы К
Верхне-Волжская	Западный Восточный	Волоколамск Клин Дмитров	0,43 0,40	1160 1250	15 11	0,33 0,39
Смолен-ская	Западный Восточный	Можайск Можайск	0,44 0,44	1130 1130	20 26	0,35 0,37
Московская	Западный Восточный	Н-Иерусалим Дмитров	0,43 0,39	1160 1280	29 29	0,35 0.31
Москворецко-Окская	Северный Южный	Нарофоминск Серпухов	0,40 0,43	1250 1160	20 28	0,36 0,31
Мещерская	Западный Восточный	Павлов-Посад Егорьевск Черусти	0,37 0,32	1350 1560	14 11	0,37 0,68
Заокская	Западный Восточный	Кашира Коломна	0,43 0,40	1160 1250	40 40	0,32 0,39
Среднерусская	-	-	0,40	1250	40	0,36

Табл. 6. Гидрологические характеристики водосборов Московской области

Метеостанции	Годо- вой сток, мм	Сток поло-водья, мм	Межнний сток, мм	Годо- вые осад- ки, мм	Годо-вое испа рение, мм	Осад- ки зи- мой, мм	Испа-рение зимой, мм	Испаряемость летом, мм	Коэф. пов. стока
Волоколамск Дмитров Егорьевск Кашира Клин Коломна Можайск Нарофоминск Н.-Иерусалим Павлов-Посад Серпухов Черусти	229 204 177 175 213 173 223 208 212 186 190 164	102 100 92 96 99 93 104 103 100 97 101 83	127 104 83 81 114 80 119 105 112 89 89 81	637 635 616 593 654 561 640 638 628 641 589 584	408 431 441 416 441 388 417 430 416 455 399 420	243 236 249 236 239 225 244 259 252 265 227 267	61 63 57 58 62 58 60 64 75 62 67 81	405 442 445 485 404 439 389 415 386 442 462 435	0,56 0,58 0,48 0,54 0,56 0,56 0,56 0,53 0,56 0,48 0,63 0,45
Средние по области	196	98	99	618	422	245	64	429	0,54



Рис. 5. Стартовое окно программы «Катена»

Рис. 6. Окно «Требования растений и свойства почв» программы «Катена»

Рис.7. Окно «Геоморфологические, гидрогеологические условия и параметры дренажа» программы «Катена»

Рис.8. Окно «Погодные условия» программы «Катена»



Рис.9. Окно «Текущие результаты расчета» программы «Катена»

Основная литература

1. Агоэкология (под ред. В.А. Черникова и А.И. Чекереса) - М.: Колос, 2000.- 536 с.

2. Голованов А.И., Кожанов Е.С., Сухарев Ю.И. Ландшафтоведение. - М.: Колосс. 2005. - 216 с.

3.Голованов А.И. и др. Природообустройство. - М. Колосс. 2007. - 500 с.

Голованов Александр Иванович

Сухарев Юрий Иванович

Шабанов Виталий Владимирович

Учебно-методическое пособие по выполнению курсовых и дипломных проектов

«Оценка воздействия осушения на окружающую среду (ОВОС)»

Подписано в печать Формат Тир. - 200 экз.

Бумага типографская №2 Объем 1,5 уч.-изд. л

Цена договорная. Заказ №

Редакционно-издательский отдел МГУП

Размещено на Allbest.ru

...