- •Москва 2005
- •Формирование отрасли водного хозяйства в рамках социоэкосистемы
- •Водные ресурсы и водохозяйственные комплексы в России
- •Территориальный подход и системный анализ при решении проблем природообустройства и водного хозяйства
- •Нормативно-правовой механизм обеспечения эксплуатационных мероприятий на водохозяйственных (природоохранных) системах
- •Водопользователи и водопотребители. Эксплуатационно-правовые требования к водохозяйственным объектам и сооружениям
- •Принципы организации эксплуатационного менеджмента в водохозяйственном (природоохранном) секторе экономики
- •Иерархическая структура органов отраслевого управления водным хозяйством
- •Классификация современных водохозяйственных (природоохранных) систем
- •Общие принципы компоновки и техническое оснащение водохозяйственных (природоохранных) комплексов
- •Безопасность и надежность при эксплуатации водохозяйственных систем
- •Функции государственных органов в области мониторинга гидротехнических сооружений и окружающей среды
- •Инженерный мониторинг и организация системы контроля состояния гидротехнических сооружений и окружающей среды. Эксплуатационная обстановка
- •Организация гидрометеорологических наблюдений. Методы обработки данных и информационное обеспечение.
- •Эксплуатационная гидрометрия. Организация системы учета водных ресурсов и гидрометрической службы
- •Гидрогеологические и почвенно-мелиоративные изыскания на системах. Мониторинг мелиоративного состояния земель.
- •Создание банка данных для инженерно-экономических расчетов на эксплуатируемых объектах
- •Методы прогнозирования параметров внешней среды при составлении текущих и перспективных водохозяйственных балансов. Плановое водопользование.
- •Принципы планирования системного водораспределения.
- •Методы реализации планового водопользования и регулирования режима водоподачи.
- •Себестоимость водоподачи. Критерии эффективности работы водохозяйственной системы.
- •Повышение технологической эффективности и предотвращение ущерба при реализации эксплуатационных мероприятий.
- •Технологический контроллинг. Планирование рисков и оптимизация управления.
- •Ключевые задачи при организации технической эксплуатации объектов водохозяйственного комплекса. Регламенты технологических процессов и эксплуатационных работ.
- •Логистика и основные виды потребляемых ресурсов для реализации эксплуатационных мероприятий. Диспетчеризация и оперативное управление .
- •Средства автоматики и телемеханики на водохозяйственных системах. Автоматизированные системы управления и оповещения.
- •Консалтинговая служба и оперативно-информационные комплексы.
- •Обследование и оценка технического состояния водохозяйственных систем и ее элементов. Критерии оптимального функционирования элементов водохозяйственного комплекса.
- •Организация сервисного обслуживания . Виды технического обслуживания и ремонта на водохозяйственных системах.
- •Производственная база и средства механизации службы сервисного обслуживания объектов вхк.
- •Основные виды и технология производства регламентных работ по обслуживанию системы. Очистка водопроводящей сети.
- •Охрана труда и техника безопасности при выполнении регламентных работ и технического обслуживания.
- •Анализ чрезвычайных ситуаций на водохозяйственных системах.
- •Причины и стадии техногенных катастроф. Спасательные и первоочередные работы при аварийных ситуациях.
- •Создание финансовых и материальных резервов для ликвидации последствий аварий и стихийных бедствий. Система страхования при эксплуатации водохозяйственных объектов.
- •Мероприятия по увеличению безопасности гидротехнических сооружений и уменьшению риска возникновения чрезвычайных ситуаций.
- •Мероприятия по предотвращению катастрофических последствий стихийных бедствий.
- •Классификация потерь воды на водохозяйственных системах. Способы определения фильтрации и коэффициента полезного действия водопроводящей сети.
- •Мероприятия по повышению коэффициента использование воды на системах и предотвращению непроизводительных потерь воды в водохозяйственном производстве.
- •Водосберегающие и экологически чистые технологии при эксплуатации водохозяйственных комплексов. Ресайклинг и замкнутые водные системы.
- •Охрана водных ресурсов при эксплуатации водохозяйственных комплексов.
- •Эксплуатационные мероприятия в зоне крупных водохранилищ на реках.
- •Экологические проблемы и основные тенденции их устранения при эксплуатации водохозяйственных систем.
- •Охрана земельных ресурсов. Мероприятия по защите земель от засоления и подтопления.
- •Мероприятия по предотвращению и борьбе с водной эрозией почв. Основные меры борьбы с оврагами.
- •Охрана диких животных и рыбных запасов. Защита лесов от пожаров
- •Сохранение и улучшение природных ландшафтов. Рекультивация..
- •Критерии и оценки экономической ценности окружающей среды при эксплуатации вхк. Виды экстерналий..
- •Государственная экологическая экспертиза. Экспертные оценки на стадии разработки комплексных территориальных программ природообустройства.
- •Цели, основные задачи и организация производственных исследований на водохозяйственных системах. Проекты эксплуатации водохозяйственных систем.
- •Техническое перевооружение и дооборудование систем в процессе эксплуатации. Перспективный план развития систем.
- •10.5. Градообразующая и эстетическая функция водных объектов. Качество и режимы использования воды для питьевого водоснабжения и для промышленных предприятий
- •Совершенные водохозяйственные системы. Эксплуатационные требования к водохозяйственным объектам и сооружениям
- •Эксплуатация водозаборных узлов, насосных станций и гидроэнергетических систем.
- •Эксплуатация каналов и сооружений на них. Эксплуатация систем водоподготовки и очистки поверхностного стока.
- •Паспортизации и инвентаризация основных фондов. Определение ежегодных затрат на проведение эксплуатационных мероприятий.
- •Состав специальных оросительных систем. Основные задачи эксплуатации и технология их реализации
- •Реализация планов системного водораспределения на оросительных системах.
- •Методы и способы осушения избыточно увлажненных земель. Состав и характеристика осушительных систем.
- •Системные планы регулирования водного режима в весенний и летний и периоды. Обеспечение эффективной работы осушительно-увлажнительной системы.
Формирование отрасли водного хозяйства в рамках социоэкосистемы
Динамичное развитие любого общества, государства, цивилизации, или обобщающего понятия - «социума», связано с рациональным использованием потенциала природных богатств территорий, среди которых одно из важнейших водные ресурсы. В экономиках современных государств вода используется для удовлетворения социальных и производственных нужд населения, промышленного и аграрного производства. Решение задачи водоснабжения возложено на водное хозяйство, являющееся составной частью природоэксплуатирующего сектора. Сложность функционирования этого сектора экономики состоит в том, что источники водообеспечения – реки и другие водные объекты – в естественном состоянии только в некоторой степени могут удовлетворять требования к режиму, объему и качеству их вод. Связующим звеном между потребителем и источником водообеспечения являются водохозяйственные системы и управляющие ими водохозяйственные комплексы (ВХК), обслуживающие нужды субъектов хозяйственной деятельности.
Водохозяйственные системы функционируют в рамках обобщенной структуры «система - общество – природа - геосистема», которая характеризуется понятием «социоэкосистема». Воздействие человека на «социоэкосистему» следует рассматривать как природный и, в тоже время, техногенный процесс, в результате которого социум стремится создать для себя провинцию с благоприятной средой и, следовательно, выступает как внешний фактор. Для социума характерна экспансия по отношению насыщенной и разнообразной экологической среде, результатом чего является упрощение и обеднение геосистемы.
В частности, элементы водохозяйственных комплексов, искусственно встроенных в гидрографическую сеть конкретного ландшафта, оказываются инородными структурами. Сложившаяся за миллионы лет эволюции природная среда стремится отторгнуть эти изменения или модифицировать их, из этого возникает основная проблема при функционировании антропогенных ландшафтов и искусственных водных систем.
Наибольшие изменения от хозяйственной деятельности человека претерпели почвенный покров, растительность и водоемы суши, а также приустьевые зоны морей. Большие изменения в естественный круговорот веществ, в первую очередь воды, внесло сельскохозяйственное земледелие. Под города, поселки, шахты, предприятия и транспортные магистрали были заняты сотни миллионов гектаров суши различных экосистем, что полностью исключило из биосферы главные звенья биогеохимического круговорота элементов — почву и растения. Среди причин глобального сокращения биомассы и продуктивности фотосинтеза - сокращение площадей лесов и болот, эрозия, засоление и опустынивание почв. Результаты антропогенной деятельности, в целом, носят локальный характер, но они необратимы, а ввиду их многочисленности приобретают региональное и общемировое значение.
Тем не менее, на современном этапе эволюции не наблюдается масштабного катастрофического снижения интенсивности фотосинтеза и сокращения прироста биомассы. Высокопродуктивное земледелие на месте малопродуктивных лесов и болот прошлого, а также орошаемое земледелие засушливых областей, хотя и частично, но возмещает в мировом биогеохимическом круговороте потери, вызванные отчуждением и разрушением почв малопродуктивных лесов, степей и пустынь.
Основные энергетические компоненты географической оболочки Земли - гравитационная энергия, внутреннее тепло планеты, лучистая энергия Солнца и энергия космических лучей обеспечивают функционирование сложившихся общепланетарных и региональных биогеохимических циклов. В ходе раскручивания процессов биогеохимических циклов создается закономерная географическая оболочка с характерными вещественными компонентами - картиной климата и перемещения воздушных масс, характером залегания горных пород и распределения на суше типов коры выветривания (с их формой - рельефом), почвенным покровом и биоценозами, скоплениями грунтовых и речных вод различного химического состава, флорой и фауной.
Так создается устойчивый биогеохимический фон местности для формирования «социоэкосистемы», которая, в свою очередь, может быть благоприятной или неблагоприятной для человека. Социум при этом стремится преобразить и обустроить природу, сделать среду обитания комфортнее и обеспечить себя продуктами питания и средствами их воспроизводства.
«Социоэкосистема» подразумевает, что во взаимодействии с обществом будут действовать законы соотношения части и целого. Разумеется, что целым по отношению к обществу будет геосистема в силу того, что преобразующий потенциал общества пока слабо сопоставим с естественными источниками энергии. Но череда техногенных катастроф последнего времени показывает, что реализация комплексного социоэкосистемного подхода по оптимизации водопользования бесперспективна, если не удастся сформулировать и внедрить новые системообразующие принципы. Один из таких основополагающих принципов – обеспечение оптимальной организации производственного процесса, при котором люди от одностороннего пользования ресурсами среды должны перейти к стратегии одновременного ее поддержания и сохранения, выдвинув эти задачи как приоритетные в своей деятельности.
Поскольку в рамках социоэкосистемы идет формирование социоприродного единства во взаимодействии общества и природы, то большое значение в обеспечении стратегии социального развития приобретает экологически обоснованное управление социальными процессами и их прогнозирование. Быстрый рост промышленности и агропроизводства, сопровождающийся глобальным загрязнением окружающей среды, выявил, как наиболее острую, проблему использования природных ресурсов (восполняемых и невосполняемых ). В первую очередь это проблема сохранения ресурсов пресной воды и почвенного плодородия, а также диспропорция при развитии природоэксплуатирующих секторов.
Весомость решения этих проблем возрастает, если учитывать, что практически все свершения, реализуемые обществом для достижения приемлемого уровня жизни, находятся в полной зависимости от состояния водного хозяйства и составляющих его водохозяйственных комплексов (ВХК).
Основная функция, возлагаемая на ВХК, — формирование водных ресурсов — приведение естественных водных ресурсов в форму, необходимую для использования по объему, качеству, режиму. Формирование должно включать регулирование стока (многолетнее и сезонное) и его воспроизводство.
Под воспроизводством водных ресурсов следует понимать увеличение объема естественных водных ресурсов в пределах бассейна сверх среднего многолетнего за счет других источников: возвратных вод, ледников, осадков, подземных вод и переброска стока рек из бассейна в бассейн как средство ликвидации дефицита.
Следующая функция ВХК — охрана водных ресурсов. В настоящее время для этой цели создана законодательная база и организационно-правовая структура, в рамках которой действуют специальные органы, осуществляющие контроль над сбросами воды по качеству и по количеству, выдающие разрешение на специальное водопользование, согласовывающие годовые планы по использованию и охране всех вод в стране.
Современные водохозяйственные комплексы создаются для удовлетворения потребности экономики в воде и работают в режиме оказания сервисных услуг. Функционирование этого сектора экономики зависит от развития хозяйств и предприятий водопользователей, их экономических возможностей финансировать предоставляемые услуги. Это обстоятельство вырабатывает основные требования, которым должны отвечать водохозяйственные комплексы и системы, среди которых следующие:
Водохозяйственные системы должны иметь многоцелевое назначение и комплексное использовать водные ресурсы;
Водозаборные и водопроводящие части систем должны устраиваться с учетом долгосрочной перспективы, со сроком службы 50 и более лет (иногда водоводы служат столетиями), поэтому основным их свойством должна быть - долговечность;
В процессе эксплуатации необходимо обеспечивать технологическую и экологическую безопасность, надежность функционирования всех узлов систем;
Необходимо обеспечивать многоуровневое управление, автоматизацию и телемеханизацию процессов водораспределения, внедрение оперативно-информационных комплексов;
Необходима организация мониторинга природных и техногенных составляющих водохозяйственных комплексов;
Необходимо осуществлять мероприятия по минимизации эксплуатационных затрат и разработке эффективной системы финансирования водохозяйственных предприятий;
Необходимо обеспечивать постоянное развитие комплексов, возможность внедрения новейших образцов технологического оборудования, мозаичный принцип конструирования комплекса;
Необходимо внедрять ресурсосберегающие технологии и принципы эргономики в производственных процессах;
Необходимо осуществлять охрану окружающей среды, рациональное использование ресурсов;
Создавать благоприятную среду обитания на принципах ландшафтной архитектуры и рекреации;
Проводить почвозащитные и рекультивационные мероприятия на территориях, обслуживаемых системами и др.
Перечисленные требования и задачи ВХК еще раз подчеркивают важность водного хозяйства в системе целей и задач общества и необходимость постоянного внимания общества водному хозяйству.
Основные производственные функции ВХК реализуются в процессе эксплуатации водохозяйственных объектов – целого ряда гидротехнических сооружений, которые должны обеспечивать увеличение водных ресурсов и перерегулирование режима рек в заданном направлении. К таким сооружениям относятся: все виды водохранилищ сезонного и многолетнего регулирования, комплексы каналов, трубопроводов, линейных и сопрягающих сооружений, насосных станций по межбассейновым переброскам стока, объекты по управлению режимом водоподачи и сбросом возвратных вод, а также режимом осадков, стаивания снежников и ледников, скважины крупных централизованных систем водозаборов (постоянных или временных) из подземных вод.
Эксплуатация (от франц. exploitation) означает использование, извлечение выгоды. Эксплуатация водохозяйственных систем — это разработка и использование природных ресурсов, производственная и управленческая деятельность по планированию и оперативному регулированию как водного режима источника, так и мелиоративных режимов орошаемых и осушаемых земель, поддержание элементов системы в работоспособном состоянии, их совершенствование, проведение инженерного мониторинга.
Эксплуатация водохозяйственного комплекса представляет собой выполнение организационно-хозяйственных, инженерно-технических и финансово-экономических мероприятий с наименьшими затратами денежных средств и материально-технических ресурсов для создания благоприятной для общества «социоэкосистемы» в рамках преобразуемого ландшафта.
Основным объектом управляющего воздействия при эксплуатации гидротехнических сооружений являются водные потоки, которые образуют естественные источники водных ресурсов - реки, подземные и наземные озера. Всестороннее информационное обеспечение о формировании и распределении по территории страны водных ресурсов важное условие оптимального ведения водохозяйственного производства.
Список используемой литературы
Бородавченко И.И. и др. Мелиорация и водное хозяйство. Т.5. Водное хозяйство: Справочник – М.Агропромиздат,1988.-399с.
Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов.-М.: Закон и право,ЮНИТИ,1998.-455 с.
Голованов А.И. Введение в природообустройство. –М: Издательство МГУП, 1998 .- 24 с.
Кавешников Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений.-М.: Агропромиздат , 1989.-272 с.
Натальчук М.Ф. и др. Эксплуатация гидромелиоративных систем: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Колос, 1995.-320 с.
Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие.-3-еизд.-М.:Финансы и статистика,2001. -672 с.
Юшманов О.Ю. и др. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Агропромиздат, 1985.-303 с.
