Введение к работе
^Актуальность проблемы. В условиях увеличивающейся антропогенной нагрузки на водные объекты все большую проблему приобретают количественные и качественные аспекты состояния водных ресурсов.
Во многих районах России наблюдается истощение рек (исчезновение, заиление, заболачивание), уменьшение рыбных запасов (особенно ценных видов рыб), ухудшение плодородия пойменных земель и др.
Современный этап нерационального использования водных ресурсов привел к нежелательным изменениям речных экосистем, а в некоторых случаях и к экологическим катастрофам.
Это происходит потому, что вмешательство в водную экосистему зачастую происходит без должного анализа возможных последствий,что в конечном итоге ведет к ухудшению социально- экологических условий жизни населения./
Стратегия водопользования должна базироваться на сохранении экологически безопасного и устойчивого состояния экосистемы водосборного бассейна. Такой подход к водным источникам вытекает из Всемирной стратегии охраны природы, это - обеспечение развития и одновременно поддержание продуктивности природных возобновляемых ресурсов, охрана дикой флоры и фауны, генетического фонда.
Таким образом, сохранение водного источника и всех элементов водосборного бассейна как единой системы, возможно при экосистем-ном подходе к управлению водными ресурсами и обоснованному безвозвратному изъятию.
В поверхностных источниках (реках, озерах) необходимо резервировать определенную часть стока, которая при различных видах хозяйственной деятельности обеспечивала бы нормальное функционирование водных экосистем и водосборного бассейна в целом.
В настоящее время практически нет научно обоснованных критериев допустимого изъятия стока из водных объектов. Правила охраны поверхностных вод рекомендуют в качестве расчетных для незарегули-
рованных рек принимать минимальный средний месячный расход 95% обеспеченности, а для зарегулированных - гарантированные расходы воды ниже плотины (санитарный попуск).
Сохранение наших рек, защита их от дальнейшей деградации требует разработки научно- обоснованных рекомендаций по допустимым безвозвратным изъятиям воды.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы - исследование закономерностей функционирования экосистемы речных бассейнов и разработка методики оценки ненарушаемого стока и допустимого безвозвратного изъятия поверхностных вод. Для реализации поставленной цели потребовалось решение следующих задач:
оценка условий оптимального развития экосистемы водосборного бассейна;
обоснование гидрологических критериев оптимального функционирования биоценозов в пределах водосборного бассейна и водной системы;
обоснование количественных параметров безвозвратного изъятия поверхностных вод в условиях комплексного совместного взаимодействия всех биотических и абиотических факторов;
проведение экспериментального исследования на конкретных объектах и комплектование ненарушаемых гидрографов и допустимых к изъятию объемов воды.
Объектом настоящего исследования являются водные источники (реки), испытывающие к настоящему времени значительное изменение количественных и качественных показателей под влиянием хозяйственной деятельности.
Предметом исследования являются процессы взаимодействия водного режима рек с различными элементами экосистемы реки и водосборного бассейна.
Объективная оценка ненарушаемого стока рек должна базироваться на экосистемном подходе, учитывающем взаимосвязь всех природных компонентов в пределах бассейна реки.
Методика исследований. Научные положения установлены на основе системного анализа результатов обработки экспериментальных , натурных наблюдений с помощью современных методов теории вероятностей и математической статистики.
Исходными данными послужили материалы многолетних наблюдений Росгидромета, института экологии растений и животных РАН, АзНИИРХ,
ЦНИОРХ, КаспНИРХ, СибрыбНИИпроекта, результаты работ по этой проблеме РосНИИВХ, а также сведения из опубликованных источников. Научная новизна:
разработана концепция допустимого безвозвратного изъятия поверхностных вод;
установлены закономерности взаимодействия речных потоков и:
а) продуктивности флоры и фауны пойменных земель;
б) оптимального воспроизводства рыбных запасов;
в) оптимального режима уровня грунтовых вод, обеспечивающего
защиту территорий от иссушения и подтопления;
г) внутриводоемных процессов в меженный период и период весен
него половодья.
Предмет защиты- решена важная народохозяйственная задача по рациональному использованию и охране вод на основе всестороннего учета взаимодействия речного потока с различными элементами водосборного бассейна.
В результате проведенных исследований установлены параметры ненарушаемого стока рек, основанные на анализе: взаимодействия различных элементов экосистемы водосборного бассейна и внутриводоемных процессов с водным режимом дренируемого территорию водного объекта.
Допустимая нагрузка в таком случае представляет оптимизированную величину диапазона изменения водного режима с учетом возможных воздействий как на водосборе, так и в руслах рек.
Практическая ценность исследования состоит в том, что органы управления водными ресурсами и охраны вод получили возможность объективного установления допустимого вмешательства в водные объекты и оптимального их использования. . Работа имеет перспективу практического использования в нормативных документах.
Работа выполнена в рамках научно-исследовательских тем: в 1992 г. - 1.10.1. по заданию Министерства экологии и природных ресурсов Российской Федерации; в 1993 г. - 1.13/1.4.1. по заданиюКомитета по водным ресурсам при Совете Министров - Правительстве Российской Федерации.
По отчетам имеются положительные заключения.
Апробация работы. Основные результаты диссертационных исследований докладывались автором на Всероссийской научно-практичес-
кой конференции по управлению водным хозяйством России (г. Екатеринбург, 1993), на научно-практической конференции «Бассейновый принцип в оптимизации водопользования и водоохранных мероприятий» (г. Уфа, 1994), на Республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы республики Татарстан» (г. Казань, 1995), на региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы эколого-географического изучения Урала для целей оптимизации природопользования и регионализации образования» (г.Екатеринбург, 1997), на научно-практическом семинаре на Международной выставке «Уралэ-кология- 97» (г. Екатеринбург, 1997).
По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы (110 наименований). Общий объем работы 135 страниц, включая 11 таблиц, 18 рисунков и 5 приложений.