Встановлення екологічно допустимих рівнів відбору води з річок Західного Полісся України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Встановлення екологічно допустимих рівнів відбору води з річок Західного Полісся України

Сучасний рівень антропогенного навантаження на водні екосистеми, водозатратна технологія використання водних ресурсів з безповоротними відборами води без врахування екологічних вимог призвела до істотних конструктивних змін на більшості водних об'єктів України. На багатьох річках промислових районів і зони інтенсивного зрошуваного землеробства повне водоспоживання значно перевищує водні ресурси. За умов ненормованих відборів і зарегульованості стоку екосистеми ряду річок, особливо малих, функціонують переважно у середньо маловодних умовах, а у весняний період - у виключно маловодних.

Проблема якісного і кількісного виснаження водних ресурсів з кожним роком стає більш гострою. Існуючі на сьогоднішній день рекомендації по встановленню санітарних і мінімально допустимих витрат води, які близькі до мінімальних витрат великої забезпеченості [1-4], базуються на різних принципах і не можуть забезпечити екологічного благополуччя в річкових системах. Визначення таких санітарних витрат води нічим не обґрунтовано і може привести при їх дотриманні до незворотних змін в екосистемах.

За таких обставин виникає нагальна потреба розробити і ввести обмеження на відбори поверхневого стоку навіть на тих річках, де вони не перевищують екологічно допустимі. При цьому ступінь і характер регулювання річкового стоку і нормування екологічно допустимого його вилучення мають бути взаємно узгоджені.

Відсутність екологічних нормативів для визначення екологічно допустимих мінімальних витрат води в річках створює великі труднощі в проектній, водогосподарській та водоохоронній практиці. Крім того, в умовах інтенсивного використання водних ресурсів в Україні рекомендації [1] неприпустимі, особливо коли водні екосистеми під впливом антропогенного навантаження зазнали суттєвих змін: значні перетворення водозабірної площі, велика зарегульованість стоку ставками і водосховищами, високі темпи освоєння водних ресурсів і безповоротні їх витрати порушили умови формування водного режиму річок, а постійне надходження стічних вод зменшило їх здатність до самоочищення. Тому для збереження річок від виснаження і запобігання шкідливих змін необхідно в руслах річок резервувати частину водних ресурсів, яка повинна забезпечити стійкий стан водної екосистеми, коли зміни структурно-функціональної організації екосистеми не підривають здатність природних комплексів до саморегуляції, самоочищення і самовідновлення.

Значна частина публікацій, серед яких і зарубіжні [5-12], базується в основному на власному баченні окремих аспектів проблеми, які не доведені до логічного завершення. Тому на сьогодні немає не тільки методичної бази розрахунку зазначених витрат і відповідних об'ємів води, а й відсутнє навіть єдине визначення для них. Їх називають мінімально необхідними, мінімально непорушеними, об'язковими, лімітуючими, санітарними, природоохоронними тощо.

При оцінці екологічно допустимих рівнів відбору води з річок необхідно виходити з основної умови - збереження екологічно безпечного стану водної екосистеми, коли зміни структурно-функціональної організації екосистеми не підривають здатність природних комплексів до саморегуляції, самоочищення і самовідновлення. Зокрема, вибрано методичний підхід до визначення екологічно допустимих мінімальних витрат води у річках.

Збереження сталого функціонування річкової екосистеми при зростаючому рівні антропогенного втручання залежить від пошуку і встановлення лімітуючих факторів і розрахункових критеріїв, які обумовлюють обмеження такого втручання. Тому гідрологічні розрахунки виконуються для умов природного режиму стоку, не порушеного господарською діяльністю людини.

Визначення екологічно допустимих витрат води виконуються за розробленою Методикою [13] для конкретної річки і конкретного створу.

Тому взявши за основу дану методику [13] і аналіз результатів, який свідчить, що розрахунки екологічно допустимих рівнів відбору води з річок за еколого-гідрологічними критеріями та за балансом процесів продукції і деструкції в екосистемі показують, що визначені таким способом мінімальні витрати води, які необхідно резервувати в річці для збереження її функціонування, дуже близькі за значенням. Це свідчить про їх достовірність і екологічну обґрунтованість.

Для досягнення поставленої мети виконано наступні роботи:

· обґрунтовано і вибрано методичний підхід щодо визначення екологічно допустимих рівнів відбору води з річок;

· сформовано розрахунково - критеріальну основу і параметри методології екологічно допустимих рівнів відбору води з річок (де параметри методології - це показники, за якими оцінюються процеси руслоформування і формування сприятливого гідрологічного режиму, що лімітують величини відбору води з річок у різні фази водного режиму);

· вивчено детальні описи гідрологічних постів та матеріали спостереження за водним режимом річок мережі Держгідромету;

· встановлено екологічно допустимі мінімальні витрати води;

· обґрунтовано результати застосування методики та методичні рекомендації щодо екологічно допустимих рівнів відбору води з річок.

Результати дослідження

1. Розроблено модель визначення допустимих рівнів відбору води з річок за еколого-гідрологічними критеріями, яка дає змогу обґрунтовано з позиції екології визначити мінімальні витрати води, які потрібно залишити в річці в кожну фазу гідрологічного режиму для збереження безпечного і стійкого функціонування стану водної екосистеми.

2. Під час дослідження до головних критеріїв, які потребують розрахункових оцінок, віднесені: гідрологічні і гідравлічні, серед них ті, що забезпечують самовідновлення річкової екосистеми.

Методичні рекомендації для визначення екологічно допустимих мінімальних витрат води (які лімітують функціонування річкової екосистеми) визначають за результатами аналізу еколого - гідрологічних критеріїв. Основними розрахунковими показниками та критеріями - рівень виходу води на заплаву в період повені і відповідна витрата води; русло формуюча витрата води у межах русла; швидкісний режим водного потоку [13,14].

3. Під час вибору об'єктів дослідження, гідрологічних постів (річки Вижівка - с. Стара Вижівка, Турія - с. Ягідне, Турія - м. Ковель, Стохід - с. Малинівка, Вирка - с. Сварині) враховували період дослідження, зорієнтований на природний статус річок, властивий їм за умов відсутності чи незначного впливу людської діяльності, тобто найбільш наближеним до природного екологічного стану.

Під час теоретичних досліджень вивчався детальний опис річищ та гідрологічних постів (за гідрологічними щорічниками та паспортами малих річок); визначали доступними засобами швидкість течії руслового потоку (за гідрологічними щорічниками до 1974 року, таблицями «Виміряні витрати води», за наступні роки - архів Держгідромету у формах таблиць ТГ-8); максимально використовували багаторічні дані вимірів стаціонарних пунктів спостережень за водним режимом мережі Держгідромету (опубліковані в матеріалах Державного водного кадастру).

Встановлено, що до Західно-Поліського гідрологічного району, межі якого практично збігаються з Волинським Поліссям (за фізико-географічним районуванням), віднесено річки Вижівка, Тур'я, Стохід, Вирка. Волинське Полісся характеризується поширенням льодовикових і карстових форм рельєфу, надмірним зволоженням, розвитком перезволожених земель і боліт, великим поширенням піщаних відкладів, численних озер. Окремі нерівності рельєфу обумовлені в основному нерівномірною акумуляцією льодовикових відкладів. Водозабори річок характеризуються незначною глибиною урізу, поступовим переходом від інтенсивно заболочених долинних геоморфологічних рівнів (заплава, надзаплавні тераси) до низьких і часто також заболочених вододілів. Річковий стік тут формується під значним впливом вапняків і пов'язаний з напірними водами верхньокрейдяних горизонтів. Похил русел річок незначний, річки мають повільну течію [15].

4. Під час визначення екологічно допустимого рівня відбору води з річок в різну їх водність використано типовий внутрірічний розподіл стоку досліджуваних річок різних гідрологічних районів, виконаний згідно з монографією [16]. Враховані дані про внутрірічний розподіл стоку, що дають змогу розраховувати кількість води, яку можна вилучити з річки для різних водогосподарських потреб, не вдаючись до регулювання стоку. Тобто у дослідженні враховано найменший вплив господарської діяльності людини, що забезпечує найбільш природний екологічний стан річок.

Отже, для визначення екологічно допустимого рівня відбору води з річок Вижівка - с. Стара Вижівка, Турія - с. Ягідне, Турія - м. Ковель, Стохід - с. Малинівка, Вирка - с. Сварині розрахунок проводимо за еколого-гідрологічними критеріями для всіх сезонів року. Внаслідок цього було встановлено, що результати відображають стан забезпечення величин екологічно допустимого мінімального стоку в річках західного Полісся України водними ресурсами у різні за водністю роки як в цілому за рік, так і в окремі місяці. Як свідчать результати дослідження, об'єм екологічного стоку досягає 40% норми стоку у р. Стохід - с. Малинівка, а інших - (50-60)% норми стоку, за винятком р. Вирки поблизу с. Сварині, де екологічний стік становить 74,4% норми стоку (у ній майже 30% стоку зарегульовано).

В дуже маловодний рік 95%-ї забезпеченості водні ресурси не забезпечують об'єми екологічного стоку і , а в маловодний рік 75%-ї забезпеченості його водні ресурси перебільшують екологічний стік здебільшого на незначну величину.

Встановлені об`єми екологічного стоку дають можливість обчислити об`єм «вільного» стоку (1), тобто потенційного стоку, за яким оцінюють забезпеченість території басейну водними ресурсами для можливого їх використання. Його величину визначають за різницею об'ємів природного стоку () і екологічно допустимого (), тобто:

, (1)

екологічний річка поліський

Так, забезпеченість р. Вижівки поблизу с. Стара Вижівка водними ресурсами для можливого їх господарського використання у середні за водністю роки (50%-ї забезпеченості), маловодні (75%-ї забезпеченості) становить відповідно 34,8 млн. м³ і 3,8 млн. м³. В дуже маловодні роки (95%-ї забезпеченості) об'ємів водних ресурсів для можливого використання в басейні річки не вистачає майже 20,2 млн. м³, тобто необхідно здійснювати пошук запасів водних ресурсів для водогосподарських потреб (табл.).

Розрахунок об'єму «вільного» стоку досліджуваних річок за багаторічний період в різну їх водність

Приведений остаточний аналіз розрахунку екологічно допустимих мінімальних витрат води у річках західного Полісся України задовольняє основним критеріям, які лімітують функціонування річкових систем як елементів живої природи.

Аналіз результатів такого визначення для досліджуваних річок Полісся показав, що за умовами збереження функціонування річкових екосистем як водних об'єктів живої природи від виснаження і деградації допустимий рівень вилучення річкового стоку вище вивчених гідростворів знаходиться в межах (25…38)% - Турія - м. Ковель і Вирка, (41…48)% - Вижівка і Турія - с. Ягідне, окрім річок Стохід - с. Малинівка в якої ця межа досягає 60%. При цьому слід зауважити, що ця величина складається не тільки із об'ємів безповоротного водоспоживання, а в ній зосереджені всі витрати річкового стоку внаслідок господарської діяльності людини. А для річки Стохід є значні резерви водовіддачі за рахунок руслового регулювання стоку.

Важливо зазначити, що досліджувані водні об'єкти протікають в зоні західного Полісся України, для якої характерні: достатнє та надлишкове зволоження території басейну річки, максимальне забезпечення річкового стоку під час повені, більший мінімальний стік у літньо-осінню межінь. Внаслідок того, що гідропости розміщені у верхів'ях річок, де стік перебуває в природному стані, тому екологічно допустимі рівні відбору з річок є дещо завищеними.

Литература

екологічний річка поліський

1. Методические рекомендации по сохранению водности малых рек на территории УССР. - К.: 1990

2. Положение о порядке использования водных ресурсов водохранилищ УССР. - К.: 1976. - 17 с.

3. Руководство по проектированию мероприятий по улучшению экологического состояния малых рек Украины Т-343: Этап 1 «Рекомендации по проектированию мероприятий по улучшению экологического состояния малых рек Украины». - К.: 1992. - 36 с.

4. Водний кодекс України // Голос України, 1995. - 15 с. 5. Временные указания по установлению санитарного состояния поверхностных вод и его улучшения. - Каунас: 1972. - 20 с.

6. Гайлюшис Б.В. Определение ненарушаемого расхода рек // Труды АН Литовской ССР, Вильнюс; сер. Б. - 1974. - т. 5 (84), - с. 121-125

7. Гатило П.Д., Филиппович И.М. Вопросы определения минимально необходимых расходов рек // Проблемы использования водных ресурсов. - Минск: Наука и техника, 1971. - с. 21-36

8. Дерябин В.Н. Ширяк И.М. Оценка возможного водохозяйственного использования малых рек с учетом экологических особенностей // Проблемы рационального использования и охраны малых рек. - Красноярск: Сиб НИИГиМ, 1982. - с. 126-132

9. Дубинина В.Г., Ю.М. Гаргона, М.С. Чебанов, Д.М. Катунин, С.А. Филь. Методические подходы к экологическому нормированию антропогенного сокращения речного стока // Водные ресурсы. - 1996. - №1, т. 23. - с. 78-85

10. Лалыкин Н.В. Опредиление резервируемого стока малых рек Молдавии/ Сборник научных трудов. Рациональное использование поверхностных и подземных вод. - М.: 1986. - с. 44-49

11. Петров Г.Н. Определение размера минимального допустимого остаточного речного стока ниже водозаборов и гидроузлов // Водоснабжение и санитарная техника. - М.: 1974. - №4. - с. 6-8

12. Фащевский Б.В. Критерии экологического стока // Проблемы и технические решения природоохранных мероприятий при мелиоративном и водохозяйственном строительстве. - М.: Союзводпроект, 1988. - с. 28-32

13. Методика визначення екологічно допустимих рівнів відбору води з річок з метою збереження сталого функціонування їх екосистем/ А.В. Яцик, Л.Б. Бишовець, С.М. Кириченко та ін. - К.: 2002. - 48 с.

14. Яцик А.В., Холоденко В.С. Оцінка екологічно допустимого рівня відбору води з річок у різну їхню водність // Водне господарство України. - 2007. - №5. - с. 29-34.

15. Гідрологічні щорічники з 1945-1974 рр., 1994-2004 рр./ Басейн Чорного і Азовського морів (без Кавказу), вип. 2-3, 2-4, 4-5 - Київ, Москва, Мінськ

16. Монография. Ресурсы поверхностных вод: Украина и Молдавия. т. 6, вып. 2/ Под ред. Каганера М.С. - Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 700 с.

Размещено на Allbest.ru