
- •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.
Охрана земельных ресурсов. Мероприятия по защите земель от засоления и подтопления.
Россия имеет огромный земельный фонд. Только площадь сельскохозяйственных земель (пашни, сады, виноградники, пастбища) превышает 600 млн. га. Это огромное национальное богатство, но оно разрушается. Более половины из этих угодий в настоящее время поражено сильной водной и ветровой эрозией, засолением, перенасыщено азотными соединениями, тяжелыми металлами, болезнетворной микрофлорой. Из-за использования тяжелой техники отсталой технологии орошения и осушения структура почв разрушается, они теряют плодородие. В результате урожайность сельскохозяйственных культур низка. Если в странах Западной Европы с каждого гектара собирают по 50-60 ц пшеницы, то у нас лишь 16-17 ц. Располагая огромными земельными ресурсами, Россия вынуждена большое количество продовольствия закупать в других странах.
За последнее время произошла большая деградация земельных ресурсов. Среди техногенных нагрузок серьезную проблему представляют отходы. На территории страны в отвалах, полигонах, хранилищах и несанкционированных свалках накоплено порядка 80 млрд т твердых отходов производства и потребления. В хранилищах, складах, могильниках, свалках и других объектах содержится более 1,1 млрд т токсичных и экологически опасных промышленных отходов. В сельском хозяйстве существует проблема по двум группам отходов: запрещенным и пришедшим в негодность пестицидам - имеется 13355 т пестицидов, подлежащих обезвреживанию, и отходам животноводства, которых ежегодно накапливается 140 - 150 млн т.
Почвенные ресурсы являются одной из самых необходимых предпосылок обеспечения жизни на Земле. Однако их роль в настоящее время недооценивается. Почва как элемент биосферы призвана обеспечить биохимическую среду для человека, животных и растений. Только почвой могут быть обеспечены полноценные условия для производства продуктов питания, корма для животных. Неотъемлемыми функциями почва как природного тела является накопления атмосферных осадков и регулирование водного баланса, концентрация элементов питания растений, образование и обеспечение чистоты подземных вод. Рассмотрим для примера типы почв России.
По оценкам научных учреждений, почвы сельхозугодий теряют ежегодно около 1,5 млрд. т плодородного слоя вследствие проявления эрозии. Термин «эрозия» происходит от латинского глагола erodere – разъедать. Эрозия представляет собой разрушение и снос почвенного покрова (иногда и почвообразующих пород) потоками воды или ветром. При этом разрушается самый плодородный верхний слой почвы.
Почвенный покров - важнейшее природное образование. Его роль в жизни общества определяется тем, что почва представляет собой основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты. Особое свойство почвенного покрова - его плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водном и азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтетической деятельности.
Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечной энергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечной энергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие его разложения возвращается в почву и воду.
Почвенный покров принадлежит к саморегулирующейся биологической системе, являющейся важнейшей частью биосферы в целом. Живые организмы, растения и животные, населяющие Землю, фиксируют солнечную энергию в форме фито - или зоомассы. Продуктивность наземных экосистем зависит от теплового и водного балансов земной поверхности, которые определяют многообразие форм обмена энергией и веществом в пределах географической оболочки планеты.
Земельные мелиорации — улучшение земель как одного из важных компонентов географической среды и одного из основных условий сельскохозяйственного производства. Согласно современным представлениям, почвенный покров на земле является компонентом биосферы и вместе с растительным покровом суши составляет мировую почвенно-экологическую систему Сохранение и улучшение почвенного покрова имеет огромное значение как с точки зрения функционирования биосферы в целом, так и с точки зрения мирового производства продовольствия и сырья для жизнедеятельности человека.
Охрана земель представляет собой систему мероприятий по предупреждению и устранению процессов, ухудшающих состояние земель, а также нарушению порядка пользования ими. При эксплуатации водохозяйственных гидромелиоративных систем в первую очередь выделяют мероприятия по охране и улучшению почв. Основные из них: охрана почв от засоления и подтопления, защита почв от эрозии. Основной целью природоохранных мероприятий при этом является сохранение и увеличение плодородия почв, полное исключение эрозии на сельскохозяйственных угодьях и на территориях водохозяйственных комплексов, в состав которых входят природоохранные зоны, предотвращение загрязнения почв нефтепродуктами и другими минеральными и органическими веществами, проведение рекультивации загрязненных участков, предотвращение вторичного засоления и проведение мероприятий по восстановлению природной минерализации почв.
Опустынивание на данный момент является одной из самых значимых глобальных проблем человечества. Под воздействием живых организмов, воды и воздуха на поверхностных слоях литосферы постепенно образуется важнейшая экосистема, тонкая и хрупкая, — почва, которую называют «кожей Земли». Это хранительница плодородия и жизни. Горсть хорошей почвы содержит миллионы микроорганизмов, поддерживающих плодородие. Чтобы образовался слой почвы мощностью в 1 см, требуется столетие. Он может быть потерян навсегда за один полевой сезон.
По оценкам геологов, до того как люди начали заниматься сельскохозяйственной деятельностью, пасти скот и распахивать земли, реки ежегодно сносили в Мировой океан около 9 млрд. т почвы. Ныне это количество оценивают примерно в 25 млрд. т.
Один из самых глобальных и быстротечных процессов современности — расширение опустынивания, падение и, в самых крайних случаях, полное уничтожение биологического потенциала Земли, что приводит к условиям, Естественные пустыни и полупустыни занимают более 1/3 земной поверхности. На этих землях проживает около 15% населения мира. Пустыни — это территории с крайне засушливым континентальным климатом, обычно получающие в среднем всего 150-175 мм осадков за год. Испарение с них гораздо выше, чем их увлажнение. Наиболее обширные массивы пустынь располагаются по обе стороны от экватора, между 15 и 450 северной широты, а в Средней Азии и Казахстане пустыни достигают 500 северной широты. Пустыни — естественные образования, играющие определённую роль в общей экологической сбалансированности ландшафтов планеты.
В результате деятельности человека к последней четверти XX в. появилось ещё свыше 9 млн. км2 пустынь, и сего они охватили уже 43% общей площади суши. Около 1/6 населения мира страдает от этого процесса.
Ценность почвы определяется не только ее значением для производства продуктов питания и сырья для промышленности, но и той великой биологической ролью которую играет почва в жизни биосферы. Нерациональное использование земельных ресурсов ведет к их деградации.
Еще одна угроза плодородию земель исходит от чрезмерного использования химикатов в сельском хозяйстве. Химические удобрения и пестициды сыграли в годы второй мировой войны важную роль в повышении урожаев в мире. Но постепенно все чаще стали раздаваться голоса предупреждающие об опасности их столь интенсивного использования.
Химикаты применяются для борбы с насекомыми, вредителями, сорняками, и, как результат этой борьбы продуктивность действительно растет. Но год за годом в почвах накапливается все больше токсичных веществ, которые постепенно переходят в растения, а потом в пищу человеку. А это уже становится просто опасным для жизни: приблизительно 10 000 человек в развивающихся странах ежегодно умирает от отравления пестицидами, а 400 000 человек заболевает. Химикаты, содержащиеся в почве, постепенно загрязняют и близлежащие водоемы, и воздух. Становится просто опасно работать на таких полях. Гибнут не только люди, но и рыбы, птицы, насекомые, охотившиеся на вредителей. А с другой стороны, появляются все новые виды насекомых- вредителей, не восприимчивых даже к новейшим химикатам, что снова ведет к потере продуктивности.
Безумная погоня за высокими урожаями обернулась для европейского юга многочисленными бедами. В районах рисосеяния на каждый гектар вносится 1700кг удобрений и 20кг ядохимикатов. Значительная их часть смывается в реки и Азовское море. Накапливаются они и в почве, и в воздухе, и в организмах людей. Допустимые пределы давно и значительно перекрыты. В Краснодарском водохранилище зарещено купаться. А сам Краснодарский край лидирует по уровню раковых заболеваний среди населения.
Ежегодное применение пестицидов в сельском хозяйстве составляло примерно 150 тыс. т, а в 1992 г.уменьшилось до 100 тыс. т. В целом по России загрязненная пестицидами почва обнаружена весной на 5.8% обследованной площади в 29.8 тыс. га и осенью - на 9.3% обследованной площади в 32 тыс. га.
Пестициды загрязняют окружающую среду не только при их применении на полях, но и в процессе производства, хранения, перевозки и уничтожения. Они провоцируют рак, наследственные нарушения имунной системы, болезни почек и печени, заболевания нервной системы, расстройства зрения и т.д. В развивающихся странах ежегодно 25 млн. человек отравляются и 20 тыс. умирает в результате воздействия пестицидов. На каждого человека, проживающего на территории бывшего СССР, приходится в среднем 28.5 кг примененных пестицидов.
Землепользователи обязаны проводить эффективные меры по повышению плодородия почв, осуществлять комплекс организационно-хозяйственных, агротехнических, лесомелиоративных и гидротехнических мероприятий по предотвращению ветровой и водной эрозии почв, не допускать засоления, заболачивания, загрязнения земель, зарастания их сорняками, а также других процессов, ухудшающих состояние почв.
Мероприятия по мелиорации и охране земель, полезащитному лесоразведению, по борьбе с эрозией почв и другие меры, направленные на коренное улучшение земель, предусматриваются в государственных планах развития народного хозяйства и осуществляются соответствующими министерствами, ведомствами и землепользователями. Промышленные и строительные предприятия, организации, учреждения обязаны не допускать загрязнения сельскохозяйственных и других земель производственными и другими отходами, а также сточными водами.
В условиях интенсификации производства охрана земной поверхности и ее рациональное использование осуществляются с помощью следующих мероприятий:
-сокращение использования земельного фонда для промышленных целей в процессе проектирования и строительства;
-устранение загрязнения промышленных предприятий расположенных вблизи участков земельного фонда;
- екультивация нарушенных горными работами земель.
Для защиты орошаемых земель от засоления и подтопления применяют комплекс эксплуатационных (агротехнических, мелиоративных, лесомелиоративных) мероприятий. К ним относятся:
экономное использование оросительной воды с минимальными потерями ее в сети и на орошаемых полях;
своевременное прекращение водоподачи в систему на зимний период;
рациональное планирование посевов риса на орошаемых землях;
своевременное строительство коллекторно-дренажной сети (не для борьбы с засолением земель, а для его предотвращения);
содержание коллекторно-дренажной сети в хорошем рабочем состоянии (своевременная очистка от засорения и зарастания, устранение повреждений);
поддержание поверхностного слоя почвы в рыхлом состоянии с комковатой структурой;
применение травопольных севооборотов с многолетними травами; систематическое проведение эксплуатационных планировок орошаемых полей;
посадка лесных насаждений вдоль каналов и дорог (биологический дренаж);
промывки сильнозасоленных почв; глубокая пахота;
гипсование почв (особенно солонцовых);
посев солеустойчивых культур (ячмень, тимофеевка и т. п.).
Для борьбы с первичным (естественным) и вторичным засолением проводят посев солеустойчивых растений, промывку сильнозасоленных почв, глубокую пахоту, гипсование почв (особенно солонцовых).
При развитии интенсивного процесса засоления необходимо строительство систематического дренажа, обеспечивающего создание слабопромывного режима влажности почвы.