Header Image

МГГУ, один из старейших ВУЗов России, "попал под грабли" реформы образования. Преподаватели, студенты и специалисты горной отрасли называют это не иначе, как "рейдерским захватом".

Подробнее ...
Малые водохранилища

В монографии рассматриваются экологические проблемы, возникающие при создании, эксплуатации и ликвидации малых водохранилищ, а также вопросы их безопасности, связанные с возможными аварийными ситуациями. На примере Нижнезырянского водохранилища, расположенного в районе крупного промышленного центра г. Березники (Пермский край), детально изучено его влияние на биотические и абиотические компоненты. Дан прогноз и оценка экологических последствий, связанных с предполагаемым снижением уровня водохранилища.
В основу монографии положены комплексные полевые и лабораторные исследования, обработка данных которых проведена с применением математико- картографического моделирования и геоинформационных технологий. Издание предназначено для преподавателей, студентов и специалистов в области гидрологии, экологии, гидротехники, геологии, гидрогеологии, биологии, геоинформатики и охраны окружающей среды.
Монография издана при финансовой поддержке ООО «Природоохранные технологии» и ООО «Центр космических технологий и услуг», гранта РФФИ 10-05-96017 и программы «Поддержка научно-педагогических кадров России 2009-2013» № 2012-1.2.2-12-000-1007-013 (руководитель Н. Г. Максимович), грантов РФФИ № 11-05-96026-р_урал_а и № 11-05-00858-а (руководитель С. В. Пьянков).
Разрешение на публикацию учебного пособия получено от имени заместителя директора по научной работе Естественнонаучного института Пермского государственного национального исследовательского университета Николая Георгиевича Максимовича, профессора.
Рецензенты: д-р техн. наук, проф., засл. деятель науки, зав. кафедрой гидрофизики и гидропрогнозов В. В. Коваленко (Российский гос. гидрометеорологический ун-т); канд. геогр. наук, ведущий науч. сотр. А. В. Кошкарев (Ин-т географии Рос. акад. наук); лаборатория охраны геологической среды Моск. гос. ун-та им. М. В. Ломоносова.

Выходные данные монографии:
Пермь 2012
УДК 502.51:504.5
ББК 26.22
М18
Николай Георгиевич Максимович
Сергей Васильевич Пьянков
М18 Малые водохранилища: экология и безопасность: монография / Н. Г. Максимович, С. В. Пьянков; Перм. гос. нац. исслед. ун-т. – Пермь, 2012. – 256 с., ил.
ISBN 978-5-7944-1944-3 © Н. Г. Максимович, С. В. Пьянков. 2012



Введение Печать E-mail
18.12.2014 14:55

Пруды и водохранилища на Урале создавались с XVIII века, в основном для промышленного водоснабжения. Они были неотъемлемой частью планировки горнозаводских поселков и городов. Большинство водоемов относятся к малым водохранилищам (согласно классификации А. Б. Авакяна – объемом от 1 до 10 млн м3), которые и сейчас расположены в старопромышленных районах. Такие объемы воды существенно меняют экосистему прилегающих территорий и влияют на безопасность в случае аварийных ситуаций.

Подробнее...
 
1.1. Обзор современного состояния водоподпорных гидротехнических сооружений России Печать E-mail
18.12.2014 15:07

Водные ресурсы и водохозяйственный комплекс во многом определяют социально-экономическую устойчивость и направление развития страны. Важной составляющей водохозяйственного комплекса является система гидротехнических сооружений, которая предназначена для регулирования – аккумулирования и перераспределения – стока рек, снижения максимальных расходов половодий и паводков, защиты территорий от затопления. Объектами этой системы являются сами гидротехнические сооружения, а также изменяемые и образуемые ими водные объекты – реки и искусственные водоемы.

Подробнее...
 
1.2. Малые водохранилища в системе водоподпорных ГТС Пермского края Печать E-mail
18.12.2014 15:37

1.2.1. Анализ современного состояния

По данным инвентаризации, проведенной ОАО «Пермгипроводхоз» по заданию Министерства природных ресурсов Пермского края в 2003–2006 гг., выявлено 1368 гидротехнических сооружений прудов и водохранилищ различной формы собственности. В 2010 г. проведена актуализация данных инвентаризации на основе информации органов местного самоуправления (Шавнина и др., 2011).

Подробнее...
 
1.3. Нормативно-правовые аспекты эксплуатации водохранилищ Печать E-mail
15.01.2015 15:19

Необходимо отметить, что в настоящее время не существует единой нормативно-правовой основы эксплуатации водохранилищ. В действующие документы достаточно часто вносятся изменения. Основные вопросы эксплуатации водохранилищ отражены в следующих нормативных документах: Письмо Министерства природных ресурсов РФ от 25 октября 2000 года № НМ-61/5611 «О правилах эксплуатации водохранилищ Российской Федерации», Постановление Правительства РФ от 20 июня 1997 года № 762 «О порядке эксплуатации водохранилищ», СанПиН от 01.07.1985 № 3907-85 «Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ» и некоторых других.

Подробнее...
 
2.1. Общая характеристика Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
15.01.2015 15:25

Нижнезырянское водохранилище – одно из наиболее крупных в Пермском крае, площадь при запланированном наполнении составила 520 га (5,2 км2) – создано на р. Зырянка (бассейн р. Кама) в 1954–1956 гг. для регулирования стока реки и водоснабжения предприятий. На его северном берегу расположен г. Березники (рис. 2.1), часть территории которого при этом оказалась затопленной. В настоящее время рассматриваемый водный объект официально принято именовать Нижнезырянским водохранилищем, однако во многих источниках, в том числе официальных, используется и другое название – Семинский пруд.

Подробнее...
 
2.2. Физико-географические условия Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
15.01.2015 15:58

2.2.1. Климат
Согласно СНиП 23-01-99, район расположения водохранилища относится к климатическому району IВ и характеризуется умеренно-суровой снежной зимой и умеренно-теплым коротким летом. Характеристика климатических условий дана по результатам многолетних наблюдений на метеорологических станциях г. Березники, входящих в состав государственной сети метеорологических станций и постов, действовавших в Пермской области, и других источников (Научно-прикладной справочник…, 1990; Шкляев и др., 2006; Кондратьева, 1998; Оценка возможного влияния предприятий…, 2007). Предпочтение отдавалось результатам наблюдений, проведенных в последние годы.

Подробнее...
 
2.3. Геологическое строение Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
15.01.2015 17:57

2.3.1. Тектоника

В тектоническом плане рассматриваемый участок находится в центральной части Соликамской впадины – крупной синклинальной структуры в осевой части Предуральского краевого прогиба. В пределах впадины прослеживаются положительные структуры – валы: Камско-Вишерский, Березниковский, Харюшинский, Игумский. К одному из валов – Березниковскому – приурочена территория, занятая Нижнезырянским водохранилищем. Вал осложнен локальной положительной структурой – Березниковской. В пределах положительных структур в связи со смятием пластов возникают системы трещин растяжения. По таким трещинным зонам минерализованные воды глубоких горизонтов (рис. 2.5) поднимаются к поверхности. К местам пересечения положительных структур эрозионными врезами приурочено самое высокое положение природных минерализованных вод и часто отмечаются зоны повышенной водообильности. Нижнезырянское водохранилище как раз находится в таком месте: здесь Березниковский вал пересекает эрозионный врез р. Зырянка.

Подробнее...
 
2.4. Растительность и животный мир Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
15.01.2015 21:46

2.4.1. Растительность

На схемах геоботанического и ботанико-географического районирований (Данилова,1958; Овеснов, 2000) рассматриваемая территория расположена в подзоне южнотаежных пихтово- еловых лесов, на значительной площади замещенных вторичными мелколиственными насаждениями с преобладанием березы и осины. Первоначально в составе зональной растительности доминирующее положение занимали пихтово-еловые крупнопапоротниковые и травяные леса (Воронов и др., 2005). В настоящее время они сохранились по слабонаклонным дренированным склонам междуречий на дерново-подзолистых почвах суглинистого и супесчаного состава. Современная лесистость в связи с высокой хозяйственной освоенностью территории составляет 45%, то есть почти в 2 раза ниже относительно зонального уровня и на 30% ниже средней лесистости Пермского края (Статистические…, 2005). Это наложило определенный отпечаток на территориальное распределение и современное состояние растительного покрова: условно коренные южно-таежные растительные формации представлены фрагментарно в комплексе с культурными насаждениями, лугово-кустарниковыми сообществами и пионерными сорно-рудеральными растительными группировками (рис. 2.12, 2.13).

Подробнее...
 
2.5. Техногенные процессы, вызванные созданием Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
16.01.2015 17:13

2.5.1. Формирование донных отложений

В искусственных водоемах (пруды, водохранилища) неизбежно происходят процессы заиления, большая часть поступающих взвесей идет на формирование донных отложений. Как правило, на верхнем участке водоемов откладываются более крупные, а на нижнем – мелкие (илистые) частицы.

Подробнее...
 
2.6. Техногенные процессы, влияющие на экологическое состояние Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
16.01.2015 17:29

2.6.1. Оседание поверхности

Рассматриваемая территория расположена в пределах ВКМКС. Над выработанным пространством, несмотря на принимаемые меры, может развиваться проседание поверхности. Сдвижение горных пород способствует появлению на отдельных участках новых базисов дренирования водоносных горизонтов, подтоплению, заболачиванию, изменению площадей поверхностных водоемов. Опускание поверхности на участках с небольшими глубинами залегания грунтовых вод (до 2,5 м) вызывают заболачивание и подтопление территории. Калийное производство характеризуется извлечением значительных объемов сырья из недр и накоплением большого количества отходов, что ведет к загрязнению окружающей среды.

Подробнее...
 
3.1. Характеристика донных отложений Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
16.01.2015 18:01

3.1.1. Методика проведения полевых работ

Отбор проб донных отложений на разные виды анализов производился по заранее намеченным точкам согласно предварительно разработанной программе полевых исследований. В основе выбора точек отбора проб грунта – модель пространственного распределения донных отложений (подробнее см. гл. 4). На основании исследований отобранных проб была построена карта распространения грунтов с различной степенью загрязнения.

Подробнее...
 
3.2. Характеристика поверхностных вод Печать E-mail
19.01.2015 17:26

3.2.1. Морфометрические характеристики водохранилища

Морфометрические характеристики водных объектов наглядно показывают особенности конкретного водоема. Опыт многолетнего исследования водохранилищ показывает, что влияние природных факторов на характер и интенсивность внутриводоемных процессов, а также своеобразие взаимодействия водоема с окружающей средой осуществляется через особенности его морфометрии (Матарзин, 2003).

Подробнее...
 
3.3. Характеристика подземных вод по данным обследования родников Печать E-mail
19.01.2015 18:06

В ходе полевых маршрутных исследований, проведенных летом 2007 г., в береговой зоне Нижнезырянского водохранилища выявлено несколько зон разгрузки подземных вод. В хвостовой части водохранилища, между реками Зырянка и Быгель, в районе скважины 301, на участке 200 м, наблюдается группа родников (рис. 3.18) со значительным дебитом и температурой воды 3˚C (пробы в11, в28, в20). В устьевой части р. Быгель, на участке 300 м, расположены родники с прозрачной холодной (7˚C) водой (пробы в21, в24, в30) (рис. 3.19). В правобережной части водохранилища, западнее устья р. Быгель, наблюдается разгрузка подземных вод в виде групп родников (рис. 3.20) (проба в14). В левобережной части, ниже пионерского лагеря, происходит разгрузка подземных вод в виде родников (рис. 3.21) с холодной прозрачной водой (пробы в16, в15, в33, в34). Разгрузка подземных вод в виде отдельных родников выявлена в правобережной части водохранилища в районе пос. Семино (пробы в13, в19) и на левом берегу, восточнее пос. Новая Зырянка (пробы в26, в35) (рис. 3.22); вода холодная, прозрачная. Схема отбора проб воды родников представлена на рисунке 3.23.

Подробнее...
 
3.4. Характеристика водной растительности Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
20.01.2015 14:44

По данным М. А. Бакланова, видовой состав макрофитов (высшей водной растительности) в водохранилище является типичным для стоячих водоемов Пермского края. В ходе исследований выявлены: элодея канадская (Elodea canadensis), три вида рдестов – сплюснутый (Potamogeton compressus), пронзеннолистный (P. perfoliatus), злаковый (P. gramineus), рогоз узколистный (Typha angustifolia), роголистник погруженный (Ceratophyllum demersum), ряски трехраздельная (Lemna trisulca) и малая (L. minor), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia). По численности доминируют рдест злаковый, роголистник погруженный и элодея.

Подробнее...
 
3.5. Характеристика животного мира Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
20.01.2015 14:53

3.5.1. Гидробионты

Изучение фауны гидробионтов Нижнезырянского водохранилища было проведено в июле 2007 г. М. А. Баклановым. Сбор, обработка и анализ гидробиологического материала проводились по В. И. Жадину (1960) и «Методике...» (1975). Пробы зообентоса отбирали штанговым дночерпателем Экмана-Берджа с площадью захвата 0,01 м2 и гидробиологическим скребком с длиной ножа 0,2 м, промывали через капроновое сито № 49. Дальнейшая обработка материала производилась в лабораторных условиях с использованием бинокулярного микроскопа МБС-9 и микроскопа Ломо Микмед-1. Все донные животные более 2 мм подсчитывались и взвешивались после обсушивания на фильтровальной бумаге. Для взвешивания крупных моллюсков использовались электронные весы MW-300T с точностью 0,1 г, остальные гидробионты взвешивались на весах WT-500 с точностью 2 мг.

Подробнее...
 
3.6. Результаты рекогносцировочного обследования Печать E-mail
20.01.2015 16:32

3.6.1. Состояние водоохранной зоны

Рекогносцировочное обследование территории, окружающей водохранилище, выполнено Е. А. Ворончихиной в августе 2007 г. При обследовании уделялось внимание общему состоянию природных комплексов в границах водоохраной зоны, в том числе тем ее участкам, которые перешли из аквального в аэральное состояние в связи с понижением уровня воды в водохранилище примерно на 1 м.

Подробнее...
 
4.1. Выбор метода построения цифровой модели рельефа дна водохранилища Печать E-mail
20.01.2015 17:05

Основой для решения задач, связанных с процессом сработки водоема и определением мощности донных отложений, может служить применение цифровой модели рельефа (ЦМР) дна водоема. Для корректного построения цифровых моделей рельефа использованы интерполяционные методы, реализованные в модулях Geostatistical Analyst и Spatial Analyst ГИС ArcGIS 9.1.

Подробнее...
 
4.2. Моделирование процесса сработки и оценка мощности донных отложений Печать E-mail
20.01.2015 17:35

Для решения проблемы получения формальных выводов о процессе сработки на территории Нижнезырянского водохранилища с учетом понижения его уровня, создан программный инструмент, реализующий определенный статистический подход.

Подробнее...
 
4.3. Моделирование волны прорыва в нижнем бьефе Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
21.01.2015 14:44

Рассмотрен сценарий развития гидродинамической аварии разрушения плотины ГТС в результате сейсмических воздействий или воздействий в виде масштабного взрыва. Расчеты волны прорыва выполнены по программе «Волна» версия 2.0, разработанной ВИА им. Куйбышева, ЦНИЭКС, ВНИИ ГОЧС и предназначенной для прогнозирования масштабов затопления местности и характеристик волны прорыва при разрушении гидроузлов. Параметры волны прорыва определены для условий мгновенного образования прорана в теле грунтовой плотины (мгновенного полного разрушения плотины) водохранилища для двух сценариев развития событий.

Подробнее...
 
5.1. Экологические последствия снижения уровня водохранилища Печать E-mail
21.01.2015 14:57

Экологическое воздействие строительства плотин на речные экосистемы изучено достаточно хорошо (Авакян, 1998; Савкин, 2000; Водохранилища и их воздействие…, 1986 и др.). Исследований экологических последствий, связанных со спуском искусственных водоемов, значительно меньше.

Подробнее...
 
5.2. Прогноз изменения экологической ситуации при снижении уровня Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
21.01.2015 15:05

5.2.1. Донные отложения

Перераспределение отложений по площади
Оценка возможных изменений экологических параметров водохранилища выполнена Е. А. Ворончихиной с учетом прогноза естественного развития природных процессов после снижения объема вод. Учитывая типологическую принадлежность объекта и его размещение в границах региона с высоким естественным эрозионным потенциалом, можно ожидать, что на первом этапе ведущую роль будет играть перераспределение донных отложений, оставшихся выше уровня воды.

Подробнее...
 
5.3. Оценка экологических последствий снижения уровня водохранилища в соответствии с нормативами Печать E-mail
21.01.2015 15:38

Официальным документом, позволяющим комплексно оценить экологическую ситуацию, являются «Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия. Утв. ГНТУ МООСПР РФ 30.11.1992». На основании выполненного прогноза, авторами, совместно с Е. А. Ворончихиной, И. В. Китаевой, М. А. Баклановым, эти критерии были применены для анализа ситуации, которая может сложиться после снижения уровня водохранилища.

Подробнее...
 
Заключение Печать E-mail
21.01.2015 16:21

Выполненные комплексные работы по исследованию влияния Нижнезырянского водохранилища на экосистемы и безопасность территории наглядно показали, что малые водохранилища требуют крайне серьезного отношения на всех стадиях: при строительстве, эксплуатации, ликвидации. Особое внимание следует уделять проблемам, возникающим при ликвидации таких объектов, необходимость которой может быть вызвана самыми разными, порой непредсказуемыми, причинами.

Подробнее...
 
Список использованных источников Печать E-mail
21.01.2015 16:25

1. Авакян А. Б. Водохранилища в современном мире // Россия и современный мир. 1998. Вып. 4 (21).
2. Авакян А. Б., Салтанкин В. П., Шарапов В. А. Водохранилища. М.: Мысль, 1987.
3. Акт обследования гидротехнических сооружений площадки ТЭЦ-10 от 12.07.2007 г.
4. Алексевнина М. С., Гореликова Н. М. Зообентос // Биология Воткинского водохранилища. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1988. С. 65–97.
5. Алтунин В. С. Экологический мониторинг водных ресурсов // Гидротехническое строительство. 1997. № 3. С. 1–7.

Подробнее...
 


Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.