Введение к работе
Актуальность работы.
Одной из важнейших задач, решаемых современной гидротехникой, является борьба с наводнениями. Несмотря на меры по инженерной защите, предпринятые в последние десятилетия, ущерб от наводнений во всем мире достигает нескольких миллиардов долларов в год. Данные мировой статистики свидетельствуют о том, что по повторяемости, площади распространения, количеству человеческих жертв и суммарному годовому ущербу наводнения занимают одно из первых мест в ряду стихийных бедствий. Периодические наводнения сдерживают интенсификацию и вовлечение в оборот сельскохозяйственных угодий, что также должно быть отнесено к ущербу от наводнений. Так, на Дальнем Востоке по причине ежегодного затопления не используются 47% из 1.4 млн.га плодородных пойменных земель.
К сожалению, наводнения, как стихийное бедствие не могут быть целиком предотвращены везде и повсюду, их можно только ослабить и локализовать.
Для правильного выбора средств инженерной защиты территорий от затопления и подтопления, под которой понимается комплекс инженерно-технических и организационно-хозяйственных мероприятий, обеспечивающих защиту объектов народного хозяйства и природной среды от наводнений, необходимо установление причин и времени проявления (продолжительности) затопления и подтопления. Целесообразность тех или иных способов и средств инженерной защиты зависит от причин возникновения затопления, народнохозяйственной значимости и функционального назначения защищаемой территории.
Наиболее эффективным средством борьбы с паводками во многих странах мира до настоящего времени остается регулирование стока крупными водохранилищами.
Тем не менее, создание крупных противопаводковых водохранилищ не может являться основным решением проблемы борьбы с наводнениями, поскольку у данного способа имеется ряд существенных недостатков, наиболее важные из них:
значительные площади речного бассейна, расположенные Еыше створа основных сооружений, оказываются затопленными или подтопленными;
остаются незащищенными верховые участки рек;
- негативные экологические последствия, связанные с большої площадью затопления (гибель сельскохозяйственных и лесных угодий, нарушение равновесия животного и растительного мира);
- экономический ущерб из-за исключения возможности хозяйственного освоения земель в зоне затопления водохранилища в период прохождения паводка.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является разработка схемы оптимального регулирования паводковыми расходами, обеспечивающей максимальную защиту площади водосбора от затопления и подтопления и создание методики обоснования параметров и режимов работы специальных противопаводковых гидроузлов (ГУ) с учетом природоохранных требований.
Для достижения поставленной цели исследования автора были направлены на решение следующих задач:
-
Проведение сравнительного анализа различных схем регулирования паводковых расходов.
-
Разработка и основание экологически эффективной схемы регулирования системой временно-заполняемых водохранилищ.
-
Усовершенствование методики экологической экспертной оценки с целью выявления приоритетных факторов, влияющих на параметры противопаводкового ГУ.
-
Разработка алгоритма и программы обоснования параметров и режимов работы противопаводкового ГУ с учетом экологических факторов.
-
Апробация созданной методики на примере бассейна р.Селемд-жи.
-
Практическое обоснование совместных режимов работы противопаводковых ГУ и ГЭС в бассейне р.Селемджи.
Исходные материалы и методика исследований. Для проведения исследования были использованы опыт строительства противопаводковых ГУ в Австрии, данные справочников и атласов Дальнего Востока, материалы проектных изысканий института Ленгидропроект, крупномасштабные карты, гидравлические и гидрологические справочники, методики водохозяйственных расчетов, разработанные Крицким С.Н., Менкелем М.Ф., Сванидзе Г.Г., Плешковым Я.Ф., Арсеньевым Г.С. и др., методические рекомендации по оценке воздействий гидротехнических сооружений на окружающую среду, базирующиеся на трудах Васильева Ю.С., Федорова М.П., Щавелева Д.С., Авачяна А.Б., Полюшки-
на А.А., Нежиховского Р.А., Салтанкина В.П., Вендрова С.Л., Хриса-нова Н.И., Арефьева Н.В. и др.
Научная новизна диссертационной работы заключается в решении актуальной задачи прикладной экологии в области гидротехнического строительства, имеющей важное значение для хозяйственного освоения и снижения ущербов от наводнений территорий, расположенных в зонах повышенной водоопасности. Для этого:
разработаны варианты схемы регулирования паводковых расходов системой водохранилищ, распределенной по водосбору, обеспечивающей диссипацию антропогенной нагрузки на экосистему водосбора;
разработана методика обоснования параметров и режимов работы противопаводковых ГУ с временно-заполняемыми водохранилищами;
разработана модель совместного регулирования паводковых расходов русловым гидроузлом с ГЭС и временно-заполняемыми водохранилищами .
Практическая значимость. Работа выполнялась в рамках программы "Экология России" и в соответствии с заданием ИЦ "Каскад" государственного института "Оргзнергострой"(г.Москва).
Созданная методика может быть использована в проектных организациях системы Гидропроект при разработке мероприятий по борьбе с наводнениями, для планирования хозяйственной деятельности на ео-досборах и разработки "Схем комплексного использования водных ресурсов речных бассейнов". Данная методика позволяет решать задачу борьбы с наводнениями, вызванных различными типами паводков.
Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 6 работ. Основные положения, изложенные в диссертации, доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции "Современные проблемы нетрадиционной энергетики" (СПб, 1994), на заседании секции водохранилищ по теме "Пути реконструкции экосис-тем водохранилищ и их улучшения в целях комплексного использования" ИБВВ РАН (Борок, 1995), на заседаниях кафедры экологических основ природопользования СПбГТУ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на /J{fc. машинописного текста, включает f1/ табл. и -'> рис. Список использованной литературы содержит//^ наименований.
- б -
