Глава 6. Водоподпорные сооружения 101

6.1. Основные виды классификации плотин: 101

6.2. Взаимодействие река-плотина 101

6.2.1. Основные проектные уровни в водохранилище 101

6.2.2. Воздействие природных вод на плотину 102

6.2.3. Воздействие ГТС на реку 103

6.2.4. Фильтрация 103

6.3. Типы плотин 104

6.3.1. Бетонные и железобетонные плотины 104

6.3.2. Массивные гравитационные плотины 106

6.3.3. Устройство плотин 107

6.3.4. Особенности при скальном основании 108

6.3.5. Особенности на мягких основаниях 109

6.4. Арочная плотина 109

6.5. Плотины из грунтовых материалов 109

6.5.1. Земляные насыпные плотины: 110

6.5.2. Земляные намывные плотины 111

6.6. Каменная наброска и сухая кладка плотины 112

6.7. Деревянные плотины и из прочих материалов 113

6.8. Гидротехнические затворы 114

Глава 7. Юридические и экономические вопросы водопользования 118

7.1. Основные документы, отражающие экологические права 118

7.1.1. Лимитирование природопользования 119

7.2. Основы водного законодательства 119

7.2.1. Водный кодекс 120

7.2.2. Государственный водный кадастр (ГВК) 120

7.2.2.1. Структура издания ГВК 121

7.3. Плата за пользование водными объектами 123

7.3.1. Понятие платы за пользование водными объектами 123

7.3.2. Расчет платы за использование водных ресурсов 123

7.4. Плата за загрязнение окружающей природной среды 124

7.4.1. Понятие платы за загрязнение окружающей природной среды 124

7.4.2. Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в водные объекты 124

7.4.3. Расчет платы за размещение отходов 126

7.5. Расчет различных видов ущерба от загрязнения водных объектов 127

7.5.1. Эффективность водоохранных мероприятий 127

7.5.2. Оценка ущерба от загрязнения водных объектов 128

7.6. Экологическое страхование 130

7.7. Минимально допустимые изъятия воды из речной системы 131

7.8. Чрезвычайные экологические ситуации 133

Использованная литература 136

Приложения 137

Приложение 1. Выписка из программы учебной дисциплины 137

Приложение 2. Экзаменационные вопросы (первые-общие и вторые-краткие) к лекционному курсу: 140

Приложение 3. Экзаменационные вопросы (третьи для гидрологов) к лекционному курсу: 141

Приложение 4. Чертежи и рисунки элементов гидроузлов к лекционному курсу: 142

Введение

Вода необходима во всех сферах жизни. Основная цель управления водными ресурсами заключается в том, чтобы обеспечить население достаточным количеством воды хорошего качества для различных социально-экономических нужд, сохраняя при этом гидрологические и биохимические функции экосистемы. В настоящее время растет осознание того, что развитие общества, как и освоение водных ресурсов, должно быть устойчивым. Имеется в виду, что природные ресурсы мира должны использоваться в разумных пределах и охраняться с целью удовлетворения потребностей настоящего и будущих поколений.

Водное хозяйство – отрасль науки и техники, охватывающая изучение, учет, использование и охрану водных ресурсов, а также борьбу с вредным их воздействием. Использование водных ресурсов в народном хозяйстве в современных условиях не может быть четко организованно без всестороннего государственного изучения и учета. Необходимо точно знать где, в каком объеме и какого качества требуются водные ресурсы, каков объем возвратных вод (то количество водных ресурсов, на которое можно рассчитывать в каждом рассматриваемом районе). Определить количество и качество водных ресурсов в различных речных бассейнах позволяют постоянные гидрологические и гидрохимические наблюдения. Предсказать объем и качество водных ресурсов можно, используя методы, разработанные в рамках таких наук как гидрология, гидравлика, КИОВР. Вода может приносить также вред, связанный с наводнениями, деформациями русел, берегов рек, озер, водохранилищ, каналов. Все это приводит к разрушениям, смыву плодородных почв, что наносит немалый вред народному хозяйству, что необходимо учитывать при разработке проектов и планировании использования водных ресурсов.

Вода является базовым элементом окружающей среды и экономики, а вместе с тем и основной составляющей экологии. Экосистемный принцип определяет стратегию управления водохозяйственной деятельностью, которая не противоречит всем остальным принципам. Он включает:

• межотраслевые процедуры выбора решений с учётом запросов потребителей воды и экологических требований;

• решение проблем водопотребления в рамках экологических системных пространств, которые близки к бассейновым пространствам. Поэтому главное звено управления – бассейновое водохозяйственное объединение;

• поиск компромиссных решений между поддержанием функционирования бассейновой экосистемы и экономическими выгодами от использования водных ресурсов;

• перестройка организационной структуры управления водохозяйственной деятельностью (существующая рассредоточенность функций управления использованием и охраной вод между различными министерствами и ведомствами привела к кризису водного хозяйства);

• интенсификация использования водных ресурсов на основе их инженерно-промышленного воспроизводства;

• рассмотрение водных ресурсов как единства их количественных и качественных характеристик;

• оценка влияния хозяйственной деятельности на природную среду на всех этапах производства;

• приоритет научных исследований и комплексного экологического прогнозирования при разработке любых водохозяйственных проектов и мероприятий.

Целостное управление запасами пресной воды как ограниченным и уязвимым ресурсом и интеграция водохозяйственных отраслевых проектов и программ в рамки социально-экономической политики на национальном уровне имеют первостепенное значение. Справедливое и ответственное использование водных ресурсов занимает центральное место в достижении целей в области развития, сформулированных в Декларации тысячелетия ООН.

Природный водный цикл имеет комплексный характер в пространственном и временном отношении, однако удовлетворение человеческих нужд требует постоянного водоснабжения. Для этого необходима реализация стратегий освоения и управления водными ресурсами, которые обычно предусматривают инженерные работы. Интенсивная эксплуатация водных систем вследствие роста численности населения и экономического развития ведет к тому, что инженерный анализ, необходимый для проектов освоения водных ресурсов, должен стать более объективным и обоснованным в научном плане, чем прежде.

Использование водных ресурсов идет по ряду четко определившихся направлений: гидроэнергетика, водный транспорт, водные мелиорации (воды для орошения – ирригация и отвод избыточных вод – осушение), водоснабжение и канализация, использование водных недр, добыча из воды руд, солей, разведение и лов рыбы, рекреация. Все вместе отрасли составляют водное хозяйство.

Водохозяйственные проекты обычно направлены на решение одной или нескольких из следующих задач:

• коммунальное водоснабжение;

• орошение;

• промышленное водоснабжение;

• рациональное использование подземных вод;

• производство электроэнергии;

• регулирование паводков;

• судоходство;

• рекреационное, эстетическое и традиционное использование вод;

• регулирование засоления и заиления;

• уменьшение загрязнения вод;

• охрана рыб и дикой природы;

• другие экологические задачи.