Содержание к диссертации
ГЛАВА I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ
ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА 10
Географическое положение, рельеф и геологическое строение 10
Почвы и растительность 18
Климат и гидрография 20
Техногенные условия территории 29
ГЛАВА II. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ТРАНСФОРМАЦИИ
ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА 38
Оценка изменений водности 38
Оценка изменений гидрохимического режима 41
Методы оценки антропогенной нагрузки на природные комплексы 47
Оценка изменений составляющих водного баланса 54
ГЛАВА III. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РЕЖИМНЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК 60
Гидрохимические показатели 60
Изменение составляющих водного баланса 80
ГЛАВА IV. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ И ОЦЕНКИ
АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВОДОСБОРЫ МАЛЫХ РЕК 84
4.1. Определение фонового содержания основных загрязняющих веществ в
поверхностных водах Заполярного месторождения до начала его
эксплуатации 84
4.2. Рекомендации по ведению экологического мониторинга водных объектов
w ЗГНКМ 97
Оценка степени антропогенного воздействия на водосборы малых рек лесотундровой зоны 107
Особенности гидрологического режима гидронамывных карьеров в русле р. Большая Хэяха 114
ГЛАВА V. ЛАНДШАФТНО-ГИДРОЛОГИЧЕСКИИ АНАЛИЗ УЧАСТКА
ВОДОСБОРА РЕКИ ЮРЕДЕЙЯХА 132
^ 5.1. Серия карт водосбора реки Юредейяха 132
Распределение стока в пределах водосбора реки Юредейяха 135
Прогноз возможного нефтяного загрязнения 147
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 157
ЛИТЕРАТУРА 159
ПРИЛОЖЕНИЯ 177
Введение к работе
Актуальность проблемы. Территория Крайнего Севера, где расположены крупнейшие месторождения углеводородного сырья, характеризуется рядом особенностей (прежде всего - уязвимость природных комплексов, низкая самоочищающая способность рек, в ряде случаев - дефицит запасов пресных подземных вод), которые делают охрану ресурсов поверхностных вод и их рациональное использование одним из важнейших направлений в природоохранной деятельности.
Между тем, на стадии проектирования крайне мало внимания уделяется количественной оценке воздействия намечаемой деятельности на экологическое состояние малых рек осваиваемых территорий. Также в связи с недостаточной гидрологической изученностью большинства северных месторождений затруднен прогноз влияния антропогенной трансформации водосборных площадей на сток рек, а также прогноз возможного загрязнения водных объектов нефтепродуктами - одним из главных загрязняющих веществ, присущих добывающей отрасли топливно-энергетического комплекса.
По этим причинам на стадиях разработки экологических разделов технико-экономического обоснования и проектов разработки месторождений оценка потенциально возможного воздействия на поверхностные воды территории обычно дается в виде общей характеристики или выполняется по аналогии с уже освоенными месторождениями.
В результате недостаточной проработки данного вопроса на водосборах
малых рек часто концентрируется масса технологических и вспомогательных
объектов. Таким образом, реки испытывают стрессовое воздействие
"і антропогенного фактора, реагируя на него зачастую необратимыми
изменениями состояния водных экосистем и величины стока. Когда же встает
вопрос о водоснабжении месторождений, оказывается, что использование для
этой цели даже достаточно многоводных рек невозможно по причине
загрязненности воды и их плохого экологического состояния в целом.
В этих условиях актуальной задачей является разработка методов оценки и прогноза антропогенного воздействия на водосборные площади рек.
Для выполнения диссертационной работы была выбрана территория
Заполярного газонефтеконденсатного месторождения, наиболее
перспективного месторождения Ямало-Ненецкого округа, разработка которого осуществляется силами ООО «Ямбурггаздобыча», входящего в ОАО «Газпром» и занимающего лидирующие позиции по добыче газа в Российской Федерации.
Основным объектом исследования являются бассейны малых водотоков, расположенные на территории месторождений углеводородного сырья, а предметом исследования - влияние антропогенного преобразования структуры водосборных площадей малых рек на их экологическое состояние.
Цель работы - разработка методики оценки и прогноза степени антропогенного воздействия на малые реки при разработке месторождений углеводородного сырья в условиях лесотундровой зоны Севера Западной Сибири (на примере Заполярного месторождения).
Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих основных задач:
- определить основные характеристики гидрологического режима и
экологического состояния малых рек территории до начала ее активного
освоения и изменение этого состояния на стадиях обустройства и эксплуатации
месторождения;
исследовать основные типы объектов месторождений углеводородного сырья и их воздействие на поверхностные воды в условиях изучаемой территории;
выявить взаимосвязь между количеством и степенью экологической опасности объектов промысла и экологическим состоянием малых рек и ручьев, протекающих по территории месторождения;
- вывести формулу оценки степени антропогенного воздействия на
водосборы малых рек лесотундровой зоны Западной Сибири.
б
Исходными материалами для работы послужили данные, полученные
автором в результате проведения полевых экспериментальных работ на
территории Заполярного газонефтеконденсатного и Уренгойского
газоконденсатного месторождений (2001 - 2004 г. г.), а также данные института
«ВНИПИгаздобыча» (г. Саратов), являющегося генеральным проектировщиком
Заполярного месторождения, данные химических анализов, полученные в ходе
ведения производственно-экологического мониторинга ООО
«Ямбурггаздобыча», фондовые научные и проектные материалы института «ТюменНИИгипрогаз», многочисленные работы и публикации по оценке экологического состояния водных объектов, антропогенной нагрузки и воздействия на водные экосистемы, экологическому мониторингу, водоснабжению, ландшафтно-гидрологическому анализу и геохимическим особенностям северных территорий, нормативные документы.
В области разработки методов оценки антропогенной нагрузки и
воздействия на окружающую природную среду нефтегазодобывающих районов
большое значение, по мнению автора, имеют работы СВ. Васильева (1998),
который выделил основные факторы воздействия на ландшафты, Ф.Н. Рянского
(1990), предложившего оригинальную методику определения нагрузки на
природные комплексы в зависимости от наиболее сильно преобразованного
компонента, Л.В. Разумовского (2002), использовавшего диатомовые водоросли
в качестве индикатора антропогенной нагрузки на гидросеть. В развитие
географо-гидрологических (ландшафтно-гидрологических) методов
исследований большой вклад внесли основатель метода В.Г. Глушков, B.C. Кузин, В.Н. Бабкин, Л.М. Корытный и другие ученые. На территории Тюменской области этот метод был адаптирован и широко использован в научных целях В.М. Калининым (1998).
Большинство такого рода исследований проводилось на территории Ханты-Мансийского автономного округа или южных регионов России (Астраханская область и т. д.). Подобных работ на территории Заполярного месторождения не проводилось.
ландшафтно-гидрологического анализа для прогноза изменения речного стока на территории Заполярного месторождения после его освоения;
4. Впервые для исследуемой территории выполнена прогнозная оценка диффузного нефтяного загрязнения малых рек, являющихся важнейшими компонентами окружающей среды (в том числе, местообитаниями многих ценных видов рыб).
На защиту выдвигаются следующие положения:
Качество речных вод в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири тесно связано с количеством и степенью экологической опасности объектов добычи, хранения и транспорта углеводородов, а также объектов инфраструктуры месторождений на водосборах рек. Полученное математическое выражение этой связи может быть широко использовано на стадии планирования хозяйственной деятельности для оценки и прогноза антропогенного воздействия на малые реки осваиваемых территорий;
Создание в бассейнах рек исследуемой территории искусственных стокоформирующих комплексов и соответствующее изменение свойств подстилающей поверхности приведет к изменению поверхностного стока с преобразованных участков. Создание большинства техногенных комплексов (дорог, кустовых площадок, и т. п.), на пространствах, ранее занятых тундровыми ландшафтами, приведет к более чем двукратному увеличению слоя стока с этих участков. С другой стороны, разработка сухоройных карьеров в зависимости от местных условий, может приводить к практически полному прекращению поверхностного стока с трансформированного участка;
Значительные по площади разливы нефти (более 0,5 % водосбора), окажут существенное влияние на содержание нефтепродуктов в речной воде. В сочетании с высоким фоновым содержанием некоторых поллютантов, потенциально возможные аварийные разливы нефти и нефтепродуктов приведут к значительному ухудшению качества речных вод территории.
Практическая значимость работы:
- промежуточные результаты разработки методики оценки антропогенного
воздействия на водосборы малых рек были использованы институтом
«ТомскНИПИнефть» для месторождений Томской области;
рекомендации по оптимизации системы производственного экологического мониторинга поверхностных вод были изложены в отчетах о НИР и направлены в ООО «Ямбурггаздобыча», где используются при контроле за системой захоронения сточных вод на Заполярном месторождении;
- результаты ландшафтно-гидрологического анализа водосбора реки
Юредейяха использовались при выполнении раздела «Экологическое
обоснование корректив проекта разработки сеноманских залежей Заполярного
месторождения».
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на XII научно-практической конференции молодых ученых и специалистов, (г. Тюмень, 2002), международной научно-практической конференции «Газовой отрасли - новые технологии и новая техника», (г. Ставрополь, 2002), конференции «Новые технологии в газовой промышленности», секция 10 «Энергосбережение и экология», (г. Москва, 2003), межвузовской научной конференции, (г. Тюмень, 2003), научно-технической конференции «Обеспечение эффективного функционирования газовой отрасли», (г. Новый Уренгой, 2004), XIII научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы развития газовой промышленности Западной Сибири», (г. Тюмень, 2004).
По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка использованной литературы из 179 наименований, содержит 149 страниц машинописного текста, 19 таблиц, 17 рисунков, 22 приложения.
