Природоохранные аспекты управления качеством водных ресурсов в бассейне средней оби



Скачать 441.3 Kb.
страница1/3
Дата10.04.2019
Размер441.3 Kb.
ТипАвтореферат диссертации
  1   2   3

на правах рукописи

Козелкова Евгения Николаевна

ПРИРОДООХРАННЫЕ АСПЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В БАССЕЙНЕ СРЕДНЕЙ ОБИ

(на примере бассейна реки Вах)



Специальность 25.00.36 – Геоэкология


АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук


Астрахань – 2009

Работа выполнена на кафедре географии и безопасности жизнедеятельности


Нижневартовского государственного гуманитарного университета


Научный

руководитель



доктор географических наук

профессор, член-корр. РАЕН



Гребенюк Г.Н.







Официальные

оппоненты



доктор географических наук

профессор



Бухарицин П.И.




кандидат географических наук

Горшкова А.Т.







Ведущая

организация



Тюменский государственный университет

Защита состоится «22» января 2009 года в 9 00 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
Текс автореферата диссертации размещен на официальном сайте Астраханского государственного университета: htth:// www. aspu.ru.
Автореферат разослан «20»декабря 2008г.
Отзыв на автореферат (2 экземпляра заверенных печатью) просим направлять по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, д.1. АГУ ученому секретарю диссертационного совета ДМ 212.009.04. Факс (8512) 44-02-24, E-mail: miolin@mail.ru


Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат географических наук, доцент М.М. Иолин
Общая характеристика работы

Социально-экономическое развитие общества в XX - XXI веках обусловило негативное воздействие хозяйственной деятельности человека на все компоненты окружающей среды. Возросший экономический рост хозяйственной деятельности стал разрушительной силой для биосферы и человека. Соотношение параметров хозяйственной деятельности с потенциалом экосистем к самосохранению и самовосстановлению возможно на основе оценки факторов, обеспечивающих устойчивость, равновесие и безопасность природных систем.



Актуальность работы определяется необходимостью:

- обобщения гидрологических данных при составлении расчетов водопотребления для различных типов водохозяйственных объектов;

- решения вопросов водоснабжения населенных пунктов и промышленных предприятий;

- при расчете обводнения территории для развития допустимого в северных условиях уровня развития сельского хозяйства;

- прогноза влияния хозяйственной деятельности на гидрологический режим речной сети и качества поверхностных вод;

Теоретическую основу исследования составляют работы Д.И. Абрамовича, С.Г. Бейрома, О.Ф. Васильева, С.Л. Вендрова, Н. В. Востряковой, А.М. Комлева, П.Я. Коченой, Л.К. Малик, В. С. Мезенцева, В.Н. Сакса, которые внесли наиболее крупный вклад в решение водохозяйственных и водно-экологических проблем Сибири. В работах А.Д. Абалакова, А.М. Владимирова С.Б. Кузьмина, Ю.И. Ляхина, уделяется большое внимание экологической безопасности водохранных зон.

Разработкой теоретических основ ландшафтно-гидрологического метода занимались Л.С. Берг, Л.А. Безруков, В.Г. Глушков, Л.К. Давыдов, Л.М. Корытный. Работы географов А.Н. Антипова, В.И. Булатова, Ю.И. Винокурова, Н.А. Гвоздецкого, И.Ф. Гелета, В.В. Докучаева, А.А. Земцова, В.М. Калинина, В.В. Козина, Л.И. Мечникова, Ф.Н. Милькова, Ю.П. Михайлова, Т.Г. Нефедовой, А.Ю. Ретеюма, В.Н. Федорова и др., стали эталоном географо-гидрологического направления, а разработанные ими методы экспериментальных исследований применяются в настоящее время.



Объект исследования - бассейн реки Вах (Среднее Приобъе).

Предмет исследования - динамика гидрологического режима и качества поверхностных вод в связи с производственной деятельностью предприятий нефтедобычи.

Цель работы заключается в зонировании бассейна реки Вах по качественным и количественным характеристикам поверхностных вод, для рационального природопользования.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

- характеристика региональных природных особенностей территории;

- системный анализ геоэкологических исследований качества гидросистем, а также основные тенденции их развития в региональном природопользовании;

- выявление антропогенных факторов, влияющих на формирование качества природных вод бассейна реки Вах;

- разработка природоохранного зонирования бассейна реки Вах.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые для данной территории качество природных вод реки Вах рассмотрено на основе комплексного анализа и обобщение данных гидрологического режима за последние 10 лет на основе чего разработана картографическая схема природоохранного зонирования территории бассейна реки Вах.

Основные защищаемые положения:

1. Региональные закономерности формирования внутригодового режима поверхностных вод бассейна реки Вах в условиях интенсивного антропогенного воздействия.

2. Поверхностные воды под действием пространственно-временных закономерностей и нефтедобывающей промышленности изменили свой естественный физико-химический состав.

3. Природоохранное зонирование бассейна реки Вах может являться основой для создания концепции допустимого экологического риска территории.



Практическое значение и внедрение результатов исследования.

Результаты расчетов гидрологического режима, их анализ и обобщение создали научную основу для разработки рационального водопользования в общей системе природопользования, оценки воздействия природных и антропогенных факторов на устойчивость гидрологического компонента ландшафта, и социально – хозяйственную систему региона. Данная работа позволила оценить современную геоэкологическую ситуацию качества поверхностных вод бассейна реки Вах.

Диссертационный материал может быть использован для составления программ курсов «Гидрология», «Учение о гидросфере», «Природно-ресурсный потенциал ХМАО-Югры», а также для комплексных программ исследований природоохранных учреждений (Заповедно-природный парк «Сибирские Увалы», Верхне-Ваховский заказник).

Методы исследования, использованные в диссертации: комплексные физико-географические, картографические, географо-гидрологические, эколого-географической оценки, ландшафтно-гидрологические и др. Для решения поставленных задач также были использованы программные средства MapInfo.

Источниками информации послужили результаты авторских полевых наблюдений, отчеты о состоянии окружающей среды и природных ресурсов Нижневартовского района и Ханты-Мансийского автономного округа; материалы Государственного водного кадастра, документы годовых статистических отчетов предприятий г. Нижневартовска и Нижневартовского района; архивные, картографические материалы.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались на Окружной научно-практической конференции «Региональный компонент в содержании высшего профессионального образования: Проблемы и перспективы» (Нижневартовск, 2003); II Международной научно-практической конференции «Эколого-географические проблемы природопользования нефтегазовых регионов: теория, методы, практика» (Нижневартовск, 2003); Российско-германской конференции «Александр Гумбольдт и проблемы устойчивого развития Урало-Сибирского региона» (Тюмень, - Тобольск 2004); Региональной научно-практической конференции «Экология, экологическое образование и воспитание» (Нижневартовск, 2004), III Международной научно-практической конференции «Эколого-географические проблемы природопользования нефтегазовых регионов: теория, методы, практика» (Нижневартовск, 2006); Промежуточные результаты представлялись на заседаниях учебно-методического семинара «Геоэкологические проблемы нефтепромысловых регионов», организованного на кафедре географии и безопасности жизнедеятельности Нижневартовского государственного гуманитарного университета.

Основное содержание диссертационных исследований изложено в 16 публикациях, из них 2 публикации ВАК.

Объем и структура диссертации: работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 191 наименования и 5 приложений. Объем работы изложен на 147 страницах с 17 рисунками и 14 таблицами.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.г.н., профессору Гребенюк Г.Н. Отдельная благодарность за помощь и критическое обсуждение результатов исследований к.ф.н., доценту Вавер О.Ю., к.г.н. Коркину С.Е.




Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи работы, определены научная новизна и возможные пути реализации итогов диссертации. Представлены защищаемые положения, апробация и структура работы.

В первой главе «Историко-теоретические предпосылки и методы исследования» проведен критический обзор методов, позволяющих решать геоэкологические задачи, в том числе подходов и методов позволяющих оценивать внутригодовое изменение режима водотока и качество поверхностных вод на территории бассейна водотока.

В качестве теоретической основы исследования целесообразно использование ландшафтно-гидрологического метода, и бассейнного подхода в системе управления природопользованием, позволяющих на основе знаний о влиянии природных и антропогенных факторов на степень преобразования поверхностных вод. В тексте главы приведена краткая история становления и развития географо-гидрологического направления в географии и ландшафтно-гидрологического подхода и его использования в гидрологии. Проведен обзор научных географо-гидрологических работ А.Н. Антипова, В.И. Булатова, Ю.И. Винокурова, Н.А. Гвоздецкого, И.Ф. Гелета, В.В. Докучаева, А.А. Земцова, В.В. Козина, Л.И. Мечникова, Ф.Н. Милькова, Ю.П. Михайлова, Т.Г. Нефедовой, А.Ю. Ретеюма, В.Н. Федорова.

В настоящее время нами организованы три регулярных стационара с ежегодными и сезонными наблюдениями: 1) р. Вах, район поселка Ваховск; 2) р. Вах район МУП «Горводоканал»; 3) р.Глубокий Сабун, приток р. Вах, база «Брусовая» ЗПП «Сибирские Увалы».

Для полевых наблюдений за гидрологическим режимом нами использовалась: пробоотборная система ПЭ-1220, ледобур, поплавки гидрологические, навигатор E Trex vista, Диск Секка.

Исследования химического состава проб воды осуществлялись в два этапа: 1) полевые исследования; 2) лабораторные исследования. Полевые исследования включали в себя отбор проб и консервацию по ГОСТ 24481, ГОСТ 17.1.5.05, ИСО 5667-2 и др., для консервации использовались химреагенты – концентрированная соляная кислота, хлороформ, концентрированная серная кислота. Лабораторные исследования проводились в химической лаборатории естественно-географического факультета НГГУ. В лабораторных условиях использовались следующие приборы: лабораторный комплект Пчелка-У, рН-тестер пылевлагозащитный, рН-метр-милливольтметр, ионометр, анализатор растворенного в воде кислорода МАРК-302Э, колориметры фотоэлектрические, концентратомер ИКН-025, набор ареометров, установка титровальная; комплексная установка по экотестированию " Нитраты, карбонаты, сульфаты", атомно-абсорбционный спектрофометр С-115 М1.

Техническая сторона исследования базировалась на следующем программном обеспечении: Corel-DRAW 12, Photoshop 8.0, Mapinfo Professional 7.0, ArcView GIS 3,1.



Во второй главе «Природные факторы формирования гидрологического режима бассейна реки Вах» освещены физико-географические условия района исследования. Река Вах, одна из наиболее полноводных рек 2 порядка Нижневартовского района, Ханты-Мансийского автономного округа и всей Тюменской области (после Оби, Иртыша, Таза, Пура, Северной Сосьвы и Тобола) (Рис.1). Она является правым притоком Оби, течет в широтном направлении, примерно по параллели 61о, берет свое начало среди водораздельного Вах-Сымского болота на высоте 170 м над уровнем моря, имеет протяженность около 1124 км и перепады высот от 170 до 32 м над уровнем моря и впадает в Обь на уровне 50м. Площадь водосбора — 76700 км2. Средняя скорость течения — 2 — 4 км/час. Ширина русла в верхнем течении — 10 — 15 м, в среднем — 200 — 300 м, в нижнем — до 500 м. В верховьях и среднем течении реки обычны песчаные перекаты глубиной 0,6 — 1,5 м. Самые большие притоки реки Вах — правые: Кыс-Еган, Кулын-Игол, Сабун, Колик-Еган; левые притоки — Мег-Тыг-Еган, Ассес-Еган — невелики. В правобережье на зандровой равнине много больших и малых озер, берега которых зачастую топкие, а дно заиленное. К наиболее крупным относятся озера Самотлор, Торм-Эмтор и Большой Эмтор.

Бассейн реки ограничен с севера Верхне-Тазовской возвышенностью, с запада — Аганским увалом, с юга — Кетско-Тымской равниной, с востока — Вах-Кетской возвышенностью. Основные притоки реки Вах берут начало с Верхне-Тазовской возвышенности. Сам Вах в основном течет по Вахской низменности. Общий характер рельефа района — равнинный со скульптурными разностями форм ледникового или водно-ледникового происхождения.

Температурный режим характеризуется низкими температурами в течение всего года и складывается под влиянием континентальности, условий прогревания и охлаждения суши, циркуляции воздушных масс, которые вызывают резкие колебания температуры. Среднегодовая температура воздуха (по данным метеостанций сел Корлики, Ларьяк и Ваховск) колеблется в пределах от –3,1°С до –5,2°С. Средняя температура января- -22,4°С, Самый теплый месяц в году – июль, средняя температура которого составляет +16,90С.

Устойчивый снежный покров, крайне неравномерно распространенный на территории водосбора, устанавливается в конце октября. Наибольшая высота снега — 70—80 см.

В целом почвенный покров исследуемого региона представлен подзолистыми почвами на дренированных участках, подзолисто-болотными, занимающими водораздельные пространства, и торфяно-болотными почвами верховых болот. В пойме преобладает лесная растительность. Флористический состав почвенного покрова и высокая продуктивность хвойных лесов зеленомошной группы, составляющих заключительную стадию аллювиогенных сукцессий, позволяет отнести пойму реки Вах к подзоне средней тайги.


Рис. 1. Карта гидрографии Нижневартовского региона. М 1:200000

В третьей главе «Условия формирования гидрологических и гидрохимических характеристик природных вод бассейна реки Вах» рассматривается специфика влияния природных условий на формирование внутригодового режима реки и антропогенное влияние на качество поверхностных вод бассейна реки Вах.

Изменение на протяжении года климатических показателей, их различные сочетания способствуют формированию в створах рек разнообразных внутригодовых режимов (Таб.1.) Для всего бассейна реки Вах характерен максимум выпадения осадков летом, обычно в августе, а минимум – зимой. Такой режим выпадения наряду с длительность холодного периода формирует неравенство в объемах осадков, составляющих жидкую (дождь) и твердую (снег) фазы.

Жидкие летние осадки частично инфильтруются, частично стекают поверхностным путем. Осенние дожди, выпавшие на увлажненную почву, большее количество которых дают поверхностный сток, приводят к формированию паводков. Остальная часть идет на пополнение запасов грунтовых вод, поддерживающих подземное питание рек зимой.

Таблица 1

Температурные показатели с 1996 по 2006 гг. (составлена автором, по данным
Нижневартовской авиационной метеорологической станции)


год

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

Январь

С0



-24,1

-24,4

-19,8

-23,7

-25,3

-28,7

-18,1

-19,3

-18,3

-17,6

-17,4

Июль

С0



20,1

19,1

19,2

18,2

15,9

15,2

17

16,2

15,1

15,3

16,9

Сред.

знач. С0



-2,5

-2,5

-3,9

-2,5

-1

-2,2

-1,8

-1,5

-1,6

-1,3

-1,1

Важное гидрологическое значение твердых осадков заключается в том, что они накапливаются на водосборе в течение всего холодного периода, не участвуя в питании реки. С наступлением положительных температур воздуха начинается быстрое стаивание снежного покрова, приводящее к формированию половодья. Потери твердых осадков на испарение невелики. Поэтому, именно количество накопившегося за зиму снега является основным фактором формирования, как объема половодья, так и годового стока.

Необходимо учитывать и воздействие залесенности водосбора на внутригодовое распределение стока в бассейне. Влияние леса выражается в растягивании половодья за счет затягивании снеготаяния в лесу. А также за счет большей продолжительности таяния.

Водный режим бассейна реки Вах рассматривается в рамках гидрологического периода, за начало которого принимается 1 ноября 1996 года, а за конец – 31 октября 2006 года.

Осенние гидрометеорологические условия в значительной степени предопределяют режим зимней межени и условия формирования весенне-летнего половодья. Гидрометеорологические условия осенне-зимнего сезона характеризуется следующими особенностями. Осень в целом на территории округа характеризовалась теплой погодой. В октябре и начале ноября имели место положительные аномалии температуры воздуха. Суммарное количество осадков в сентябре- октябре, характеризующее осеннее увлажнение водосборов было выше нормы на 20-30%

Первые осенние ледяные образования появляются в среднем 25-26 октября и продолжается от 178 до 222 дней. Средняя толщина льда в марте 60-75 см. Зимний меженный уровень на реке близкий к норме и выше на 0,4-1,4 м.

Процесс, вскрытия рек полностью зависит от хода развития климатических факторов и определяется характером весны (интенсивность снеготаяния, дополнительные осадки в период формирования половодья). Вскрывается река в последних числах апреля–мае. Средняя дата начала весеннего ледохода – 13 мая, окончание (очищение реки от льда) – 17 мая. Средняя продолжительность ледохода в среднем и нижнем течении 4 дня.

На реке Вах имеются все фазы водного режима: половодье, паводки, межень. Основной фазой весенне-летнее половодье в период которого проходит 60% годового стока. Как правило, половодье начинается в конце мая - начале июня. Продолжительность фазы варьирует от 2,5 до 3,2 месяцев, составляет в среднем 100 суток. 2002 год характеризуется как многоводный с растянутым половодьем и высокими уровнями, высший уровень составил- 789см 19-20.06.02г.

Летне-осенняя межень неустойчивая, часто неясно выраженная, нарушается дождевыми паводками, количество которых колеблется от 5 до 10. Высота подъема уровня в зависимости от количества и интенсивности осадков в период прохождения паводков составляет 10-100 см. Сток в исследуемую фазу составляет 25-30% от годового (Таб.2).



Таблица 2

Средние гидрометрические показатели в период межени р.Вах (1996-2006 г. Нижневартовский водозабор)

Показатели

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Глубина, м

6,4

7,3

5,8

6,6

7,2

6,6

8,4

7,9

7,8

5,4

5,2

Ширина, м

32,0

36,0

31,5

32,5

35,0

33,0

46,0

38,0

35,0

31,0

30,0

Колебания

уровня воды, см



640

753

610

650

725

785

846

630

620

670

635

Средний расход воды м з/с

130

135

115

133

134

130

136

135

130

120

125

Объем годового стока %

30

30

24

30

30

30

32

30

30

25

30

Сток насосов тыс. тонн

Нет данных

Температура воды Т С

7,4

7,5

6,8

7,0

7,2

7,1

7,4

7,5

6,7

7,0

6,8

Органические вещества

140-240

150-250

135-235

160-260

170-270

150-250

180-280

160-260

140-240

150-250

150-250

Зимняя межень низкая, устойчивая, в начальный период часто наблюдается значительное снижение уровня и стока, что связанно с резким понижением температуры воздуха и забором воды на ледообразование. Сток в эту фазу составляет 5-10% от годового.

Анализ расчленения гидрографов по типам питания за многолетний период показал, что основное питание реки снеговое и составляет от 55 до 70%, дождевое 25-40% и подземное – 2-5% от годового.

Наибольший размах многолетних колебаний уровня у с. Ларьяк составляет 6,1 м (высший уровень наблюдался 22 июня 1983г., низший – 24 октября 1945г.), у с. Ваховск – около 8,0 м, у с. Большетархово – свыше 8,0м. (высший уровень 22 июня 1979г., низший – 25 октября 1989г.)

Средний многолетний расход воды в районе с. Ваховск и с. Охтеурье (за период наблюдений с 1953-1975гг. и с 1984 до середины 1990-х гг.) составляет 515 куб.м/с, наибольший – более 3500 куб.м/с (21 июня 1950г.), наименьший – 135 куб. м/с (7 апреля 1969 г.). В устье реки средний годовой расход воды 665 куб. м/с.


Каталог: images -> File -> autorefs
autorefs -> Отраслевая наука Нижнего Поволжья в 1945-1950 гг.: организационные основы и механизмы функционирования 24. 00. 01 -теория и история культуры
autorefs -> Геоэкологическая оценка урболандшафтов г. Грозного
autorefs -> Послеожоговая репарация кожи при воздействии компонентов пуповинной крови человека (экспериментальное исследование) 03. 03. 04 Клеточная биология, цитология, гистология
autorefs -> Геоэкологическая оценка южного предуралья для целей рекреации и туризма
autorefs -> Взаимодействие парадигматики и синтагматики в русском языке
autorefs -> Государственная политика в отношении женщин в СССР в 1943 начале 1950-х гг. (по материалам Сталинградской области) 07. 00. 02 отечественная история
autorefs -> Основные этапы реабилитации репрессированных народов
autorefs -> Особенности функционирования серотонинэргических рецепторов в аорте крысы
autorefs -> Деятельность милиции по борьбе с преступностью и охране общественного порядка в 1945 1953 гг.
autorefs -> Цитофизиологические особенности крови промысловых рыб Волго-Каспийского канала


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница