Градообразующая и эстетическая функция водных объектов. Качество и режимы использования воды для питьевого водоснабжения и для промышленных предприятий

Заведующий кафедрой

Профессор Рыбкин В.Н.

«___» _____________ 2005 г.

Курс лекций по дисциплине:

«Эксплуатация водохозяйственных объектов и сооружений»

«Эксплуатация природоохранных систем и сооружений»

для студентов 3 курса Экономического факультета,

Специальность ЭУВХ

Составил - Доцент кафедры «Эксплуатации гидромелиоративных систем», к.т.н.

О.В. Каблуков.

Москва 2005

 

	«Эксплуатация водохозяйственных объектов и сооружений» «Эксплуатация природоохранных систем и сооружений»
	Оглавление	Страница	Кол-во знаков	Слов	Лит
1.	Водохозяйственные (природоохранные) системы – составная часть природоэксплуатирующего сектора экономики
2.	Инфраструктура и особенности эксплуатации водохозяйственных (природоохранных) комплексов
3.	Мониторинг водоисточника и технического состояния водохозяйственных (природоохранных) сооружений.
4.	Планирование и оптимизация системного водораспределения
5.	Технологический контроллинг и системное регулирование на водохозяйственных (природоохранных) комплексах
6.	Организация сервисного обслуживания объектов, сооружений и технических средств эксплуатации
7.	Обеспечение безопасности при возникновении чрезвычайных ситуаций на водохозяйственных системах
8.	Оптимизация водопользования на водохозяйственных системах
9.	Экологическое сопровождение эксплуатационных мероприятий
10.	Комплексная реконструкция и развитие водохозяйственных систем
11.	Финансовое обеспечение эксплуатации гидротехнических сооружений и объектов водохозяйственного комплекса.
12.	Специфика эксплуатации мелиоративных систем

 

1.	Водохозяйственные (природоохранные) системы – составная часть природоэксплуатирующего сектора экономики
	Оглавление	Страница	Кол-во знаков	Слов	Лит
1.1.	Формирование отрасли водного хозяйства в рамках социоэкосистемы.
1.2.	Водные ресурсы и водохозяйственные комплексы в России.
1.3.	Территориальный подход и системный анализ при решении проблем природообустройства и водного хозяйства.
1.4.	Нормативно-правовой механизм обеспечения эксплуатационных мероприятий на водохозяйственных (природоохранных) системах.
1.5.	Водопользователи и водопотребители. Эксплуатационно-правовые требования к водохозяйственным объектам и сооружениям.	18(22)
		Ср

1.1. Формирование отрасли водного хозяйства в рамках социоэкосистемы

 

Динамичное развитие любого общества, государства, цивилизации, или обобщающего понятия - «социума», связано с рациональным использованием потенциала природных богатств территорий, среди которых одно из важнейших водные ресурсы. В экономиках современных государств вода используется для удовлетворения социальных и производственных нужд населения, промышленного и аграрного производства. Решение задачи водоснабжения возложено на водное хозяйство, являющееся составной частью природоэксплуатирующего сектора. Сложность функционирования этого сектора экономики состоит в том, что источники водообеспечения – реки и другие водные объекты – в естественном состоянии только в некоторой степени могут удовлетворять требования к режиму, объему и качеству их вод. Связующим звеном между потребителем и источником водообеспечения являются водохозяйственные системы и управляющие ими водохозяйственные комплексы (ВХК), обслуживающие нужды субъектов хозяйственной деятельности.

Водохозяйственные системы функционируют в рамках обобщенной структуры «система - общество – природа - геосистема», которая характеризуется понятием «социоэкосистема». Воздействие человека на «социоэкосистему» следует рассматривать как природный и, в тоже время, техногенный процесс, в результате которого социум стремится создать для себя провинцию с благоприятной средой и, следовательно, выступает как внешний фактор. Для социума характерна экспансия по отношению насыщенной и разнообразной экологической среде, результатом чего является упрощение и обеднение геосистемы.

В частности, элементы водохозяйственных комплексов, искусственно встроенных в гидрографическую сеть конкретного ландшафта, оказываются инородными структурами. Сложившаяся за миллионы лет эволюции природная среда стремится отторгнуть эти изменения или модифицировать их, из этого возникает основная проблема при функционировании антропогенных ландшафтов и искусственных водных систем.

Наибольшие изменения от хозяйственной деятельности че­ловека претерпели почвенный покров, растительность и водо­емы суши, а также приустьевые зоны морей. Большие изменения в естественный круговорот веществ, в первую очередь воды, внесло сельскохозяйственное земледелие. Под горо­да, поселки, шахты, предприятия и транспортные магистрали были заняты сотни миллионов гектаров суши различных экоси­стем, что полностью исключило из биосферы главные звенья биогеохимического круговорота элементов — почву и расте­ния. Среди причин глобального сокращения биомассы и продуктивности фотосинтеза - сокращение площадей лесов и болот, эрозия, засоление и опустынива­ние почв. Результаты антропогенной деятельности, в целом, носят локальный характер, но они необратимы, а ввиду их многочисленности приобретают региональное и общемировое значение.

Тем не менее, на современном этапе эволюции не наблюдается масштабного катастрофического снижения интенсивности фотосинтеза и сокращения прироста биомассы. Высокопродуктивное земледелие на месте малопродуктивных лесов и болот прошлого, а также орошаемое земледелие за­сушливых областей, хотя и частично, но возмещает в мировом биогеохимическом круговороте потери, вызванные отчужде­нием и разрушением почв малопродуктивных лесов, степей и пустынь.

Основные энергетические компоненты географической оболочки Земли - гравитационная энергия, внутреннее тепло планеты, лучистая энергия Солнца и энергия космических лучей обеспечивают функционирование сложившихся общепланетарных и региональных био­геохимических циклов. В ходе раскручивания процессов био­геохимических циклов создается закономерная географическая оболочка с характерными вещественными компонентами - картиной климата и перемещения воздушных масс, характером залегания горных пород и распределения на суше типов коры выветривания (с их формой - рельефом), почвенным покровом и биоценозами, скоплениями грунтовых и речных вод различного хи­мического состава, флорой и фауной.

Так создается устойчивый биогеохимический фон местности для формирования «социоэкосистемы», которая, в свою очередь, может быть благоприятной или неблаго­приятной для человека. Социум при этом стремится преобразить и обустроить природу, сделать среду обитания комфортнее и обеспечить себя продуктами питания и средствами их воспроизводства.

«Социоэкосистема» подразумевает, что во взаимодействии с обществом будут действовать законы соотношения части и целого. Разумеется, что целым по отношению к об­ществу будет геосистема в силу того, что преобразующий потенциал общества пока слабо сопоставим с естественными источниками энергии. Но череда техногенных катастроф последнего времени показывает, что реализация комплексного социоэкосистемного подхода по оптимизации водопользования бесперспективна, если не удастся сформулировать и внедрить новые системообразующие принципы. Один из таких основополагающих принципов – обеспечение оптимальной организации производственного процесса, при котором люди от одностороннего пользования ресурсами среды дол­жны перейти к стратегии одновременного ее поддержания и со­хранения, выдвинув эти задачи как приоритетные в своей дея­тельности.

Поскольку в рамках социоэкосистемы идет формирование социоприродного единства во взаимодействии общества и при­роды, то большое значение в обеспечении стратегии социально­го развития приобретает экологически обоснованное управле­ние социальными процессами и их прогнозирование. Быстрый рост промышленности и агропроизводства, сопровождающийся гло­бальным загрязнением окружающей среды, выявил, как наиболее острую, проблему использования природных ресурсов (восполняемых и невосполняемых). В первую очередь это проблема сохранения ресурсов пресной воды и почвенного плодородия, а также диспропорция при развитии природоэксплуатирующих секторов.

Весомость решения этих проблем возрастает, если учитывать, что практически все свершения, реализуемые обществом для достижения приемлемого уровня жизни, находятся в полной зависимости от состояния водного хозяйства и составляющих его водохозяйственных комплексов (ВХК).

Основная функция, возлагаемая на ВХК, — формиро­вание водных ресурсов — приведение естественных водных ресурсов в форму, необходимую для использования по объему, качеству, режиму. Формирование должно включать регулирование стока (многолетнее и сезонное) и его воспроизводство.

Под воспроизводством водных ресурсов следует понимать увеличение объема естественных водных ресур­сов в пределах бассейна сверх среднего многолетнего за счет других источников: возвратных вод, ледников, осадков, подземных вод и переброска стока рек из бассейна в бассейн как средство ликвидации дефицита.

Следующая функция ВХК — охрана водных ресур­сов. В настоящее время для этой цели создана законодательная база и организационно-правовая структура, в рамках которой действуют специ­альные органы, осуществляющие контроль над сбросами воды по качеству и по количеству, выдающие разрешение на специальное во­допользование, согласовывающие годовые планы по использованию и охране всех вод в стране.

Современные водохозяйственные комплексы создаются для удовлетворения потребности экономики в воде и работают в режиме оказания сервисных услуг. Функционирование этого сектора экономики зависит от развития хозяйств и предприятий водопользователей, их экономических возможностей финансировать предоставляемые услуги. Это обстоятельство вырабатывает основные требования, которым должны отвечать водохозяйственные комплексы и системы, среди которых следующие:

· Водохозяйственные системы должны иметь многоцелевое назначение и комплексное использовать водные ресурсы;

· Водозаборные и водопроводящие части систем должны устраиваться с учетом долгосрочной перспективы, со сроком службы 50 и более лет (иногда водоводы служат столетиями), поэтому основным их свойством должна быть - долговечность;

· В процессе эксплуатации необходимо обеспечивать технологическую и экологическую безопасность, надежность функционирования всех узлов систем;

· Необходимо обеспечивать многоуровневое управление, автоматизацию и телемеханизацию процессов водораспределения, внедрение оперативно-информационных комплексов;

· Необходима организация мониторинга природных и техногенных составляющих водохозяйственных комплексов;

· Необходимо осуществлять мероприятия по минимизации эксплуатационных затрат и разработке эффективной системы финансирования водохозяйственных предприятий;

· Необходимо обеспечивать постоянное развитие комплексов, возможность внедрения новейших образцов технологического оборудования, мозаичный принцип конструирования комплекса;

· Необходимо внедрять ресурсосберегающие технологии и принципы эргономики в производственных процессах;

· Необходимо осуществлять охрану окружающей среды, рациональное использование ресурсов;

· Создавать благоприятную среду обитания на принципах ландшафтной архитектуры и рекреации;

· Проводить почвозащитные и рекультивационные мероприятия на территориях, обслуживаемых системами и др.

Перечисленные требования и задачи ВХК еще раз подчеркивают важность водного хозяйства в системе целей и задач общества и необходимость постоянного внимания общества водному хозяйству.

Основные производственные функции ВХК реализуются в процессе эксплуатации водохозяйственных объектов – целого ряда гидротехнических сооружений, которые долж­ны обеспечивать увеличение водных ресурсов и перерегулирование режима рек в за­данном направлении. К таким сооружениям относятся: все виды водохранилищ сезонного и многолетнего регу­лирования, комплексы каналов, трубопроводов, линейных и сопрягающих сооружений, насосных станций по межбассейновым переброскам стока, объекты по управлению режимом водоподачи и сбросом возвратных вод, а также ре­жимом осадков, стаивания снежников и ледников, скважины крупных централизованных систем водозабо­ров (постоянных или временных) из подземных вод.

Эксплуатация (от франц. exploitation) означает ис­пользование, извлечение выгоды. Эксплуатация водохозяйственных систем — это разработка и использование природных ресурсов, производственная и управленческая деятельность по планированию и оперативному регулированию как водного режима источника, так и мелиоративных режи­мов орошаемых и осушаемых земель, поддержание элементов системы в работоспособном состоянии, их совершенст­вование, проведение инженерного мониторинга.

Эксплуатация водохозяйственного комплекса представляет собой выполнение организационно-хозяйственных, инженерно-технических и финансово-экономических мероприятий с наи­меньшими затратами денежных средств и материально-техниче­ских ресурсов для создания благоприятной для общества «социоэкосистемы» в рамках преобразуемого ландшафта.

Основным объектом управляющего воздействия при эксплуатации гидротехнических сооружений являются водные потоки, которые образуют естественные источники водных ресурсов - реки, подземные и наземные озера. Всестороннее информационное обеспечение о формировании и распределении по территории страны водных ресурсов важное условие оптимального ведения водохозяйственного производства.

Список используемой литературы

1. Бородавченко И.И. и др. Мелиорация и водное хозяйство. Т.5. Водное хозяйство: Справочник – М.Агропромиздат,1988.-399с.

2. Гирусов Э.В. и др. Экология и экономика природопользования: Учебник для вузов.-М.: Закон и право,ЮНИТИ,1998.-455 с.

3. Голованов А.И. Введение в природообустройство. –М: Издательство МГУП, 1998.- 24 с.

4. Кавешников Н.Т. Эксплуатация и ремонт гидротехнических сооружений.-М.: Агропромиздат, 1989.-272 с.

5. Натальчук М.Ф. и др. Эксплуатация гидромелиоративных систем: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Колос, 1995.-320 с.

6. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие.-3-еизд.-М.:Финансы и статистика,2001. -672 с.

7. Юшманов О.Ю. и др. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Агропромиздат, 1985.-303 с.

 

1.2. Водные ресурсы и водохозяйственные комплексы в России

Из всех видов ресурсов на первом месте по росту потреб­ностей на него и по увеличению дефицита стоит пресная вода. Хотя на первый взгляд воды на земном шаре много (71% всей поверхности планеты занят водой), но пригодной к потреблению воды, т.е. пресной, насчитывается всего 2%. Из них почти 80% составляет вода, находящаяся в ледовом покрове пла­неты. Оставшаяся сравнительно небольшая часть водных ресур­сов (35 тыс. км3) распределена по планете крайне неравно­мерно.

Наибольшее количество пресной воды сосредоточено пока в мало освоенных районах (сибирские реки и озера, бассейн Амазонки), а в большинстве промышленно развитых районов воды уже ощутимо не хватает, и дефицит ее с каждым годом растет. Особенно много воды требуют сравнительно молодые отрасли промышленности, связанные с искусственным синтезом веществ.

В целом на хозяйственно-бытовые нужды изымается 10% речного стока планеты. Из них 5,6% расходуются безвозвратно, отчасти испаряясь, а отчасти химически связываясь (около 100 млн. м3 ежегодно в процессе производства). Если безвозв­ратный забор воды будет и дальше увеличиваться в том же тем­пе, как теперь (4-5% ежегодно), то в краткосрочной перспективе человечество может исчерпать все запасы пресных вод в геосфере. Положение ос­ложняется также тем, что большое количество природных вод загрязняется промышленно-бытовыми отходами — 16% речного стока. Весь загрязненный сток, в конечном счете, попадает в Мировой Океан.

Для контроля водных ресурсов ведется Государственный водный кадастр - систематизированный свод данных учета вод по количественным и качественным показателям, регистрации водопользований, а также данных учета использования вод.

По данным кадастра ежегодно возобновляемые водные ресурсы России немногим превышают 4 тыс. км3, большая часть из них приходится на речной сток. Речной сток в бассейнах рек Российской Федерации по уточнённым данным составляет 4262 км3, а сток маловодного года 95%-ой обеспеченности - 3761 км3.. Сток, формирующийся в пределах РФ, составляет около 4015 куб.км.

Потенциальные эксплуатационные годовые запасы подземных вод оцениваются в 318.8 км3, разведанные составляют около 30.2 км3, из них подготовленные к промышленному освоению - 19.8 км3. Забор подземных вод существенно ниже их эксплуатационных запасов. Перспективный источник воспроизводства водных ре­сурсов, который пока находится в стадии поисков и экспериментальных работ, особенно в бассейнах засуш­ливых зон, — искусственное увеличение стока рек путем активных воздействий на природные процессы, формирующие его.

Безвозвратное водопотребление в сумме с потерями воды (35,2 куб.км), включающими потери на дополнительное испарение с поверхности водохранилищ, составляет менее одного процента от речного стока России. В соотношениях, отнесённых к водным объектам объёмов безвозвратного водопотребления, включая объёмы потерь воды, и ресурсов речного стока в отдельных бассейнах имеются существенные отличия.

В таблицах 1.1, 1.2 по основным 14 водным бассейнам Российской Федерации (Рис.1) представлены показатели водных ресурсов и их использованию

 

Рис.1 Схема расположения бассейнов основных рек России.

1.	Волга	5.	Терек	9.	Амур	13.	Лена
2.	Кубань	6.	Енисей	10.	Сулак	14.	Западная.Двина
3.	Обь	7.	Урал	11.	Северная.Двина
4.	Дон	8.	Нева	12.	Днепр

 

Таблица 1.1. Интенсивность использования водных ресурсов Российской Федерации

Наименование показателей	Объем воды
в куб. км	1998г.,в%
средн.*	мин. (макс.) **	за 1998 год	К средн. *	к мин. (макс.) **
1. Речной сток
• в т.ч. формирующийся в пределах РФ
2. Забор воды из поверхностных водных объектов	83.8		75.4
3. Забор воды из подземных водных объектов	13.8	14.5	11.9
4. Использовано воды	74.7	96.4	66.2
5. Безвозвратное водопотребление и потери воды	43.2	51.9	35.2
В % к речному стоку	1.0	1.4	0.76
• в т. ч. потери воды на дополнительное испарение с поверхности водохранилищ	17.2	20.5	17.3

*- за период наблюдений для речного стока и за последние 10 лет: для забора, использования и безвозвратного водопотребления;** - минимальный (95%-ой обеспеченности) для ресурсов, максимальный - за последние 10 лет: для забора, использования и безвозвратного водопотребления.

 

Так, в бассейнах Терека, Кубани, Сулака и Дона эти соотношения достигают в среднем соответственно 35, 31, 30 и 15% от речного стока года. Именно в этих бассейнах требуется осуществление неотложных мероприятий по экономии воды, многолетнему регулированию речного стока, а также по исследованию возможностей использования водных ресурсов соседних речных бассейнов.

В бассейнах рек северного склона (Невы, Сев.Двины, Зап.Двины, Енисея, Лены и Оби) сумма безвозвратного водопотребления и потерь воды не превышает 0.3% от речного стока и проблем с водообеспеченностью практически не существует, а локальные дефициты воды (например, на некоторых малых и средних реках бассейна Оби) могут быть покрыты за счет регулирования или перераспределения речного стока внутри бассейна.

В целом по России суммарный забор свежей воды из поверхностных водных объектов оценивается в 75.4 км3 или 2 % от суммарного речного стока 95%-ой обеспеченности, однако по ряду бассейнов величина водозабора достигает 50 % и более, особенно в бассейне Кубани (75 % от среднемноголетнего и 111% от стока 95%-ой обеспеченности), что свидетельствует о многократности использования воды вдоль по водотокам. Общий забор подземных вод (11.9 км3) составляет 3.8 % от суммарных эксплуатационных запасов и во всех основных бассейнах не превышает 30 %.

Вычисленное по отношению к водным объектам безвозвратное водопотребление (без учета дополнительного испарения с поверхности водохранилищ и прудов) наиболее значительно в бассейнах Волги, Кубани и Терека, а в сопоставлении с речным стоком маловодного года 95%-ой обеспеченности достигает близких к критическим значений в бассейнах Кубани, Терека и Сулака (соответственно 40, 38 и 26 %), что указывает на возможность дефицитов воды в остромаловодные годы и периоды.

Суммарный объем сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты, оцениваются в 55.7 км3, в том числе: загрязненных без очистки - 6.2 км3; недостаточно очищенных -15.8 км3 и нормативно-очищенных -2.5 км3. Суммарный сброс загрязненных, недостаточно очищенных и нормативно-очищенных сточных вод наиболее значителен в бассейнах Кубани. Дона, Урала, Терека и Волги (от 5до 15 %).

 

Таблица.1.2. Водные ресурсы основных рек России.

Наименование показателей	Наименование рек (номера бассейнов на схеме)
Волга	Кубань	Обь	Дон	Терек	Енисей	Урал	Нева	Амур	Сулак	Северн. Двина	Днепр	Лена	Запади Двина
1.
1. Речной сток, км3:	284.0	12.1	407.0	21.4	10.1	630.0	7.8	74.1	403.0	4.4	128.0	21.2	580.0	12.0
• в % к среднемноголетнему стоку	111	89	100	85	92	100	80	94	117	78	126	137	108	169
• в % к стоку 95%-ой обеспеченности	154	133	178	184	112	116	260	132	180	107	185	198	132	279
2. Использовано воды в., км3	22.0	4.0	7.8	5.0	3.2	3.0	2.2	1.2	1.2	1.0	0.9	0.7	0.2	0.1
• в% к стоку 1998 г.	7.7	33.0	1.9	23.3	31.6	0.5	28.2	1.6	0.3	22.7	0.7	3.3	0.03	0.8
• в % к стоку 95%-ой обеспеченности	11.9	43.9	2.6	0.4	35.5	0.6	73.3	2.1	0.5	24.3	1.3	6.5	0.04	2.3
3. Безвозвратное водопотребление и потери волы* в., км3	13.2	3.8	2.3	3.2**	3.5	1.5	0.6	0.9	0.7	1.3	0.1	0.4	0.10	0.02
• в% к стоку	4.6	31.4	0.6	14.9	35.0	0.2	6.4	1.2	0.1	29.5	0.1	1.9	0.01	0.20
• в % к стоку 95%-ой обеспеченности	7.2,	41.7	0.8	27.6	39.8	0.3	20.0	1.6	0.3	31.7	0.2	3.9	0.02	0.50

 

* - включая потери на дополнительное испарение с поверхности водохранилищ

** - без учета поступления воды из бассейна Кубани по Невинномысскому каналу

Ориентировочные данные об объемах свежей воды, необходимой для разбавления сточных вод до установленных предельно-допустимых концентраций в водных объектах свидетельствуют о том, что в бассейнах Волги, Кубани, Дона, Терека, Урала, Невы и Днепра возможности разбавления сточных вод практически исчерпаны. В этих бассейнах крайне важны - мероприятия по внедрению безводных и безотходных технологических процессов, совершенствованию очистки и доочистки коммунально-бытовых и производственных сточных вод.

Речная сеть России распределена неравномерно. Воды рек стекают в бассейн трех океанов: Северного Ледовитого, Тихого и Атлантического. Около 70% территории страны охвачено бассейнами рек, текущими в моря Северного Ледовитого океана. Это дает 70,4% общего стока страны. Около 19% территории покрыто реками, стекающими в Тихий океан или 24,2% стока страны. Таким образом, на реки Европейской части России, тяготеющие к Атлантическому океану: Нева, Дон, Кубань и реки, впадающие в Каспий: Волга, Урал, Терек, Сулак, приходится всего 5,4%. Именно на этой территории проживает около половины населения страны, сосредоточены основные отрасли промышленности и сельского хозяйства.

Единая водохозяйственная система (ВХС) России, представляется как организационно-техническая система, выполняющая функции адми­нистративные, экономические, социальные по обеспече­нию удовлетворения нужд народного хозяйства в мас­штабах страны. Далее следует уровень ВХС крупных регионов: средне-европейская территория страны, южно-европейская территория страны срединный регион (включая Обь-Иртышский бассейн), восточно-сибирский регион, дальневосточный регион. Базисной ступенью структуры управления водным хозяйством (как отраслью экономики страны) являются ВХС бассейнов крупных рек России(14 основных бассейнов). Бассейновые ВХС состоят из региональных государственных и ча­стных систем различного функ­ционального и отраслевого назначения - оросительно-осушительных систем крупных регионов, канализационных, транс­портных, промышленного водоснабжения и т. д.

Отраслями экономики из общего водопотребления свежей воды используется около19,9 куб.км (30%) воды питьевого качества. Анализ использования этой категории воды по сравнению с 1990 г. по основным бассейнам рек Российской Федерации в разрезе отраслей экономики показал, что в промышленности при тенденции снижения производства уменьшается использование воды, в том числе и питьевого качества, однако в отраслях жилищно-коммунального и сельского хозяйства, использующих в основном воду на хозяйственно-питьевые нужды городского и сельского населения, наблюдается рост потребления воды питьевого качества.

Из общего объема сточных вод, сброшенных в поверхностные водные объекты, 39 % (22 куб.км) отнесены к категории загрязненных. Основной объем загрязненных сточных вод сброшен предприятиями промышленности (31%) и жилищно-коммунального хозяйства (55%). В промышленности наибольшие объемы загрязненных сточных вод сбрасывают предприятия энергетики, топливной, химической и нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности, черной металлургии и машиностроения.

Начиная с 1990 г. объем сброса сточных вод снижается, однако по отдельным отраслям экономики отмечается рост показателя сброса загрязненных сточных вод, который связан с переводом сточных вод, несоответствующих категории нормативно-очищенных и нормативно-чистых в категорию загрязненных (недостаточно очищенных). По отрасли сельское хозяйство объем коллекторно-дренажных вод с орошаемых земель до настоящего времени условно относится к категории нормативно-чистых; фактически основная часть этих вод загрязнена ядохимикатами, соединениями азота и фосфора. В связи с этим объем загрязненных сточных вод по отрасли сельское хозяйство занижен, а в ряде бассейнов рек отсутствует (р. Сулак).

Основной особенностью водного хозяйства России, кроме неравномерности распределения водных ресурсов, является и различный уровень развития производственной базы. Для систем европейской части характерны зарегулированность речного стока, преобладание комплексного использования водных ресурсов, высокая кооперации участников и практически предельное водообеспечение. В азиатской части, в силу обилия водных ресурсов, заметна тенденция их экстенсивного использования отдельными системами и отраслями (гидроэнергетикой, промышленностью и др.). При такой неравномерности водообеспечения в стране еще более остро встает вопрос о комплексном использовании, рациональной эксплуатации водохозяйственных объектов и охране водных ресурсов, тщательном исследовании всех участков этого комплекса, поиска неиспользованных резервов, устранения недостатков.

С точки зрения управления и эксплуатации водохозяйственными объектами наиболее целесообразно очерчивать границы водохозяйственного комп­лекса по границам природно-экзогенной си­стемы - в пределах границ речного бассейна. При этом три главные составляющие — формирование, охрана и распределение на перспективу (планирование) - долж­ны осуществляться в пределах этих природных бассей­новых разностей, а использование, воспроизводство и эксплуатация оросительных систем - на уровне территорий, подверженных воздействию и влиянию водохозяйственных мероприятий.

Общая стратегия развития эксплуатации водохозяйственных объектов в России должна обеспечивать оптимальное соотношение между качеством предоставляемых услуг (водообеспечение и водораспределение) и финансовыми затратами. Тактические задачи необходимо решать исходя из конкретных природно-климатических и производственно-хозяйственных условий, то есть, необходим территориальных подход, а управленческие проблемы решать на основе принципов системного анализа.

Список используемой литературы

1. Бородавченко И.И. и др. Мелиорация и водное хозяйство. Т.5. Водное хозяйство: Справочник – М.Агропромиздат,1988.-399с.

2. Глушкова В.Г. и др. Эколого-экономические проблемы России и ее регионов. Учебное пособие для студентов экономических вузов. – М.: Московский Лицей, 2003.—304 с.

3. Государственный Водный Кадастр. Информационный бюллетень №02/1999.- М.:. ЦРК и НПО Реал.

4. Духовный В.А. Водохозяйственный комплекс в зоне орошения. Формирование, развитие.- М.:Колос, 1984.-255 с.

5. Крассов О.И. Природные ресурсы России: Комментарии законодательства..- М.: Дело, 2002.-816 с.

6. Натальчук М.Ф. и др. Эксплуатация Гидромелиоративных систем: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Колос, 1995.-320 с.

7. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие.-3-еизд.-М.:Финансы и статистика,2001. -672 с.

8. Юшманов О.Ю. и др. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Агропромиздат, 1985.-303 с.

1.3. Территориальный подход и системный анализ при решении проблем природообустройства и водного хозяйства

Водное хозяйство на современном этапе может быть охарактеризовано как крупная производственная и природоохранная система, задачей которой является обеспечение субъектов народного хозяйства страны водой в нужном объеме, режиме, качестве и месте, осуществляющая воспроизводство водных ресурсов, их охрану от истощения и загрязнения, защиту окружающей среды от вредного воздействия вод. Учитывая масштабы страны и переходный период экономики России, развитие этого сектора требует самобытных подходов. Одной из главных отличительных особенностей переходного периода в Российской Федерации является качественно новая роль регионов и территориальных образований. На этом основании можно полагать, что территориальный подход при решении проблем водного хозяйства является основополагающим.

Территориальный экономический район это часть народного хозяйства страны. Он характеризуется определённым экономико-географическим положением, территориально-хозяйственным единством, своеобразием природных и экономических условий и исторически сложившейся производственной специализацией, основанной на территориальном общественном разделении труда.

Оптимальное сочетание отраслевых и территориаль­ных планов экономического развития страны должно быть положено в основу развития ВХК. Исходить нужно из централизованного распределе­ния общегосударственных народнохозяйственных ресур­сов между региональными комплексами по принятому критерию оптимальности.

Территориальный подход к использованию водных ресурсов исходит из следующих положений:

1. Все воды на земле в составе гидросферы находят­ся в тесном единстве (В. И. Вернадский), которое опре­деляет их взаимодействие и невозможность изменения характера одних каких-либо вод без вмешательства и влияния на другие воды.

2. Естественные характеристики водных ресурсов - объем их запасов и ареал распространения, не могут сохраниться без изменения при нынешних объемах потребления воды социумом. Удовлетворение потребностей должно ограничи­ваться возобновляемыми ресурсами в таких размерах и сочетаниях, чтобы создаваемый дол­говременный (а не сиюминутный!) комплексный эффект от использования водных ресурсов не ухудшал естественные природные условия окружающей сре­ды. Если некоторый ущерб от отъема воды естествен­ной обстановке неминуем, то необходимо часть получае­мого эффекта и средств направить на уменьшение последствий антропогенного вмешательства.

3. Решение водной проблемы крупного региона или территориальной зоны (бассейна, его части) не должно ограничиваться рассмотрением целесообразности отбора или использованием какого-либо одного вида вод. Не­обходимо комплексное решение водохозяйственной про­блемы региона или бассейна в увязке не только путей его использования, но и охраны водных ресурсов, борь­бы за их качество, формирования водных ресурсов на основе координации инженерных, социально-экономических и экологических решений.

4. Развитие водных ресурсов должно основываться на перспективе увеличения его располагаемого объема в сочетании с постоянным осуществлением мер по мини­мизации отбора воды всеми потребителями и соблюде­нию требований окружающей среды всеми водопользо­вателями.

Водосборные бассейны крупных водных источников – рек, как правило, занимают большие площади, а их границы не совпадают с административными. Этот фактор затрудняет взаимодействие в рамках единого ВХК бассейна, особенно при регулировании речного стока и водораспределении его по отраслям народного хозяйства. Очень важно в рамках территориального подхода справедливо и оптимально распределить речной сток между участниками водохозяйственного комплекса, обеспечив при этом все требования по охране окружающей среды.

Влияние на речной сток хозяйственной деятельностью определяется множеством факторов. По характеру воздействия на количественные параметры режима и качество природных вод факторы, связанные с хозяйственной деятельностью, могут быть объединены в четыре группы:

-оказывающие главное влияние за счет непосредственных изъятий воды из водоисточников или сбросов в них после использования сточных вод;

-оказывающие влияние на водный режим за счет преобразований русловой сети — создание водохранилищ, обвалование, регулировочно-выправительные мероприятия, добыча грунта из русл и пр.;

-изменяющие условия формирования стока и другие элементы водного баланса путем воздействия на поверхность водосборов — агротехнические мероприятия, мелиорация земель, вырубка и посадка леса, урбанизация и др.;

-воздействующие на сток, водный баланс и гидрологический режим посредством изменения климатических условий в глобальном и региональном масштабах в результате преобразований газового состава и загрязнения атмосферы, а также изменения характеристик влагооборота за счет дополнительного испарения, обусловленного проведением крупномасштабных водохозяйственных мероприятий.

На каждом крупном речном водосборе, как правило, одновременно действуют несколько из перечисленных факторов, находящихся в насыщенном взаимодействии друг с другом. Для эффективного управления сложными и разнообразными процессами, обеспечивающими многоуровневое функционирование водохозяйственных систем, необходим специализированный методологический подход.

Системный анализ является именно такой совокупностью методов. В отличие от других подходов системный анализ решает вопрос, как правильно и четко поставить цели, правильно сформулировать проблему и задачи.

Главное в системном анализе — как сложное превратить в про­стое, как существенное отличить от несущественного, как не только трудноразрешимую, но и труднопонимаемую проблему превратить в четкую серию задач, имеющих отработанные методы решения.

Системный анализ позволяет, с одной стороны, разложить слишком сложную для решения проблему на ее составляющие вплоть до постановки конкретных задач, а с другой стороны,— удерживать их вместе в качестве единого целого. В тоже время сформулировать проблему, перевести ее из разряда неструктуризованных в разряд формализуемых структуризованных (или хотя бы слабо структуризованных), решение которых возможно с применением математического аппарата.

Системный анализ — это один из весьма перспективных спо­собов рассмотрения и решения сложных проблем выбора в усло­виях неопределенности. При назначении и проведении водохозяйственных мероприятий при проектировании и эксплуатации систем приходится принимать решения в ситуациях, характеризующихся неопределенностью, наличием множества факторов и взаимных связей, объективные трудности учета кото­рых нередко приводят к нерациональному использованию ресур­сов, несогласованности работы отдельных элементов системы водопользователь—водное хозяйство—природные ресурсы, низкой результативности объектов водного хозяйства.

Системный анализ позволяет добиться суммарной эффектив­ности системы, не допуская, чтобы частные цели, задачи и инте­ресы подсистем снижали общий результат, тем более, что цели отдельных под­систем зачастую противоречивы и даже взаимоисключаемы. То, что является оптимальным решением для подсистемы, далеко не всегда является оптимальным решением для системы в целом.

Может оказаться, что при незначительном ухудшении характери­стик одной из подсистем повышается общая эффективность си­стемы. Ошибочно и недопустимо, например, рассматривать оро­шение как самоцель вне увязки с общими задачами сельского и водного хозяйства.

В структуре научной концепции системного анализа выделены свойства, которые позиционируются как необходимые для характеристики «больших систем». Часть этих свойств может быть транслирована на водохозяйственные системы, следовательно, использование методов системного анализа для управления ВХК вполне корректно, так как ему присущи характерные признаки «больших систем». Среди них:

· Эмерджентность — возникновение совершенно новых свойств (свойства целостности), при взаимодействии двух или нескольких объектов, не являющихся простой суммой исходных. Применительно, например, к гидромелиоративной системе — стабилизация производства сельскохозяйственной продукции, изменение социальной структуры в зонах широкого развития орошения, новые экологические свойства этих зон.

· Экономический гомеостаз — устойчивое и оптимальное (равновесное) функционирование экономических систем в изменяющейся социальной среде. Для гидромелиоративных систем это свойство «больших систем» проявляется в их способности выполнять свои функции в широком диапазоне изменений: погодных условий, структуры площадей орошения, условий хозяйственной деятельности.

· Разнообразие — мера числа различных состояний системы. Сокращение разнообразия для гидромелиоративной системы за­ключается в наличии многочисленных ограничений на функцио­нирование систем: по пропускной способности каналов, по приме­няемым режимам орошения сельскохозяйственных культур, по не­обходимым режимам работы сооружений и соответствующего оборудования на них.

Одной из наиболее перспективных областей использования методов системного анализа в эксплуатации водохозяйственных систем является сфера управления, которая представлена системой управления, отличающейся значительным собственным разнообразием и построенной по иерархическому принципу. Это обусловливает разработку и внедрение на системах методов оп­тимального управления, которые могут быть реализованы в сле­дующих аспектах:

· систематическое изучение системы управления для достижения поставленных целей и возможных при этом альтернатив;

· определение оптимальной производственной схемы и схемы функциональных потоков, выявление узких мест;

· создание системы управления, базирующейся на современных способах переработки информации, средствах связи и позволяющей оперативно принимать оптимальные решения (система моделей).

Задачи управления и планирования по рациональному использованию водных ресурсов региона в ходе эксплуатации объектов в зависимости от процессов, которыми предполагается управлять, и времени, отведенного на принятие и реализацию управленческих решений, делятся на следующие:

· Управление и планирование в условиях чрезвычайных гидроэкологических ситуаций (ЧГС);

· Текущее управление и планирование (”ежедневное” управление водопользованием);

· Долгосрочное (стратегическое) управление и планирование;

· Управление и планирование в зависимости от характера поставленной задачи:

1. Задачи, связанные с гидрологическими и гидродинамическими характеристиками рассматриваемой водной системы;

2. Задачи, связанные с вопросами качества воды;

3. Задачи, связанные с экономическими и социально-экономическими аспектами водопользования.

Решение перечисленных задач возлагается на соответствующие субъекты управления. Существовавшие прежде субъекты управления водным хозяйством оказались не подготовленными к работе в новых экономических условиях по объективным причинам: отсутствие специалистов рыночного профиля; отсутствие организационного механизма деятельности рыночных структур; неразвитость организаций рыночной инфраструктуры; консерватизм мышления значительной части руководителей и специалистов аппарата управления. Кроме того, устаревшая нормативно-методическая база, не отвечающая рыночным условиям, не обеспечивала функционирования системы управления водохозяйственной сферой на всех уровнях экономики страны.

Именно это обстоятельство определяет актуальность решения важнейшей задачи любой региональной структуры управления: создания единообразной организационно-распорядительной основы каждого из направлений деятельности, то есть научнообоснованного законодательного механизма, который обеспечит рациональную эксплуатацию и водопользование на водохозяйственных объектах.

 

Список используемой литературы

1. Бородавченко И.И. и др. Мелиорация и водное хозяйство. Т.5. Водное хозяйство: Справочник – М.Агропромиздат,1988.-399с.

2. Глушкова В.Г. и др. Эколого-экономические проблемы России и ее регионов. Учебное пособие для студентов экономических вузов. – М.: Московский Лицей, 2003.—304 с.

3. Духовный В.А. Водохозяйственный комплекс в зоне орошения. Формирование, развитие.- М.:Колос, 1984.-255 с.

4. Митропольский Ю.А. и др. Математика и проблемы водного хозяйства.- Киев: Наукова Думка, 1986 г.-184 с.

5. Натальчук М.Ф. и др. Эксплуатация Гидромелиоративных систем: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Колос, 1995.-320 с.

6. Штепа Б.Г. и др. Методы системного анализа в мелиорации водном хозяйстве. –Ленинград: Гидрометиздат, 1983 г.-261 стр.

7. Юшманов О.Ю. и др. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учебники и учебные пособия для вузов.- М.:Агропромиздат, 1985.-303 с.

1.4. Нормативно-правовой механизм обеспечения эксплуатационных мероприятий на водохозяйственных (природоохранных) системах

В целях правового обеспечения создания рыночных отношений в водном хозяйстве были разработаны и утверждены на законодательном уровне важнейшие законы РФ об использовании водных ресурсов. В них были сформулированы основные направления государственной водной политики. Среди основополагающих законодательных актов Гражданский кодекс Российской Федерации, Федеральный закон от 16.11-95 г. N 167-ФЗ «Водный кодекс Российской Федерации» (с изм. и доп. от 30.12-01), Федеральный закон от 10.01-02 г. N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», Федеральный закон от 10.01-96 г. N 4-ФЗ «О мелиорации земель», Федеральный закон от 21.07.97 N 117-ФЗ “О безопасности гидротехнических сооружений”, которые образуют систему водного законодательства и формируются на уровне государственной представительной власти РФ.

Водное законодательство - совокупность юридических норм, направленных на регулирование водных отношений и создание нормативно-правового механизма для поступательного развития отрасли водного хозяйства в новых экономических и политических условиях и метод его реализации.

В состав водных отношений входят отношения, возникшие по поводу использования и охраны природных запасов воды, а также по борьбе с вредными воздействиями вод, по изучению, учету и планированию использования и охраны водных ресурсов. Отношения, возникающие в процессе использования воды, в которых она выступает как товар, регулируются другими отраслями законодательства (гражданского, административного).

Задачи водного законодательства — регулирование водных отношений в целях:

· обеспечения в интересах настоящего и будущих поколений обоснованного рационального использования вод для нужд населения и народного хозяйства;

· охраны вод от загрязнения, засорения и истощения;

· предупреждения и ликвидации вредного воздействия вод;

· улучшения состояния водных объектов, а также охраны прав предприятий, организаций, учреждений и граждан и укрепления законности в области водных отношений.

Важнейший принцип водного законодательства — право исключительной государственной собственности на воды. Объектом права исключительной государственной собственности на воды является единый государственный фонд страны.

Следующий уровень общегосударственных нормативных актов Строительные нормы и правила (СНиП). СНиПы устанавливают в необходимом объеме технически и экономически обоснованные положения, направленные на достижение целей при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции объектов водного хозяйства и обеспечивающие решение конкретных задач в соответствии с областью применения каждого документа. В тоже время эти нормативные документы не устанавливают требований по вопросам, которые регулируются гражданским правом, законодательством о труде либо другими законодательными актами.

Нормативные документы СНиП постоянно уточняются и дополняются, так как должны соответствовать современным достижениям науки, техники и технологии, передовому отечественному и зарубежному опыту проектирования и строительства и учитывать международные и национальные стандарты технически развитых стран. Среди основных СНИП, используемых в водном хозяйстве следующие - СНиП 2.06.03-85 «Мелиоративные системы и сооружения», СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территории от затопления и подтопления», СНиП 2.06.01-86 «Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования», СНиП 3.07.01-85 «Гидротехнические сооружения речные».

В эту группу нормативных документов входят Государственные стандарты - ГОСТы (например ГОСТ Р 22.1.02-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения), устанавливающие термины и определения основных понятий в области проектирования, строительства и эксплуатации водохозяйственных объектов, а также безопасности при техногенных авариях и чрезвычайных ситуациях. Как и СНиПы, ГОСТы формируются и утверждаются на уровне Правительства РФ. Разрабатываются и утверждаются подобные документы и на отраслевом уровне в соответствующих Министерствах и ведомствах.

Оперативные нормативные документы, обязательны для исполнения всеми субъектами хозяйственной деятельности, утверждаются на уровне Правительства РФ. Это, прежде всего, Постановления Правительства Российской Федерации, нормативные и методические документы, регламентирующие проведение государственной экологической экспертизы и других мероприятий, относящихся к сфере водного хозяйства.

Региональный уровень представляют нормативные документы, утверждаемые полномочными органами субъектов Российской Федерации и обязательные для исполнения только на территории этих образований. Документы отражают региональную специфику и экономические особенности, сложившиеся в результате хозяйственной деятельности. Среди документов регулирующих водохозяйственные отношения внутри субъектов Федерации, как правило, Постановления Правительства или Законы, которые не должны противоречить Федеральным законодательным актам.

Особенности содержании государственного управления в области использования и охраны под обусловлены спецификой вод как объекта природы. Отличительной чертой государственного управления в этой области является принцип бассейнового управления использо­ванием и охраной вод.

В перспективе разделение труда между региональны­ми и территориальными комплексами будет углублять­ся, и тем самым будет увеличиваться возможность альтернатив развития регионов и комплексов по отраслево­му признаку в связи с использованием межрайонных пропорций и потреблением природных ресурсов. При этом подходе возникает возможность народнохозяйственной опти­мизации регионального и отраслевого развития на осно­ве минимизации общегосударственных затрат.

Государственное управление в рассматриваемой об­ласти основано на закрепленных в ст. 69 Водного Кодекса РФ следующих принципах:

• устойчивое развитие (сбалансированное разви­тие экономики и улучшение состояния окружа­ющей природной среды);
• сочетание рационального использования и охра­ны всего бассейна водного объекта и его части в границах территорий отдельных субъектов Фе­дерации (сочетание бассейнового и администра­тивно-территориального принципов);
• разграничение функций управления в области ис­пользования и охраны водных объектов и функ­ций их хозяйственного использования.

К функциям государственного управления в облас­ти использования и охраны вод относятся:

• планирование рационального использования водных объек­тов, включая установление лимитов водопользования (водопотребления и водоотведения);
• ведение государственного мониторинга водных объектов, го­сударственного водного кадастра и государственного учета поверхностных и подземных вод;
• проведение государственной экспертизы предпроектной и про­ектной документации на строительство и реконструкцию хо­зяйственных и других объектов, влияющих на состояние вод­ных объектов;
• государственный контроль за использованием и охраной вод­ных объектов и соблюдением режима использования терри­торий их водоохранных зон;
• лицензирование в области использования и охраны водных объектов;
• подготовка, заключение и реализация бассейновых соглаше­ний о восстановлении и охране водных объектов.

Правовой режим характерен тем, что воды изымаются из гражданского оборота. Никто, кроме государства, в лице его специально уполномоченных органов, не может распоряжаться использованием водных ресурсов, самовольно изменять их предназначение или переступать право водопользования. Государство предоставляет водные объекты только в пользование.

Новый этап развития экономики России предполагает, что водные отношения перейдут в гражданско-правовые. Вместо лицензий появятся договоры на водопользование. Водопользователи, а их в стране около 50 тыс., будут заключать договор с государством, в котором будет прописана взаимная ответственность за все, что будет происходить на водном объекте. Государство будет обязано поставлять воду в необходимом количестве и качестве, а водопользователь будет обязан использовать эту воду по назначению и вернуть ее в виде стоков определенного качества. Также, предполагается формирование единого балансодержателя объектов, которые располагаются на воде.

Для дальнейшего развития инфраструктуры водохозяйственного комплекса водопользование должно становится платным. Если раньше платежи за водные ресурсы были минимальными или не обеспечивали компенсацию тех ущербов, то договоры, согласно новому кодексу будут предполагать внесение платежей в необходимых объемах.

Согласно водному законодательству на стадиях проектирования, строительства, ввода в эксплуатацию, эксплуатации, вывода из эксплуатации гидротехнического сооружения, а также после его реконструкции, капитального ремонта, восстановления либо консервации собственник гидротехнического сооружения или эксплуатирующая организация должна составлять декларацию безопасности гидротехнического сооружения.

Декларация безопасности гидротехнического сооружения является основным документом, который содержит сведения о соответствии гидротехнического сооружения критериям безопасности, разработанным для данного вида сооружений и в зависимости от природно-климатических условий региона.

Содержание декларации безопасности гидротехнического сооружения и порядок ее разработки устанавливает Правительство Российской Федерации с учетом специфики гидротехнического сооружения.

Собственник гидротехнического сооружения или эксплуатирующая организация представляет декларацию безопасности гидротехнического сооружения в орган надзора за безопасностью гидротехнических сооружений. Утверждение такой декларации органом надзора за безопасностью гидротехнических сооружений является основанием для внесения гидротехнического сооружения в Регистр и получения разрешения на строительство, ввод в эксплуатацию, эксплуатацию или вывод из эксплуатации гидротехнического сооружения либо на его реконструкцию, капитальный ремонт, восстановление или консервацию.

Природопользование, а также хозяйственная и иная деятель­ность, оказывающая или могущая оказывать вредное воздействие на состояние окружающей среды, допускается, как правило, на основании специальных лицензий или разрешений. Виды деятель­ности, требующие для ее осуществления лицензии (разрешения), как и форма лицензии, определяются законами и иными норма­тивными правовыми актами. Традиционными видами такой дея­тельности являются все виды специального природопользования, включая, например, пользование недрами, рубку леса, забор во­ды для промышленных целей, выброс загрязняющих веществ в атмосферу, сброс сточных вод и т. п. Институт экологического лицензирования получает в России все более широкое развитие в последние годы.

Лицензирование в области охраны окружающей среды регу­лируется множеством нормативных правовых актов, как природоохранных, так и общего характера. Законами и Постановлениями Правительства РФ утверждаются порядок ведения лицензион­ной деятельности. Получение лицензии на право хозяйственной деятельности необходимый этап в рамках системы рыночной экономики.

Ввод водохозяйственной системы в действие и порядок передачи ее в эксплуатацию это тоже нормативно прописанная процедура, которая предваряет начало хозяйственной деятельности на водном объекте.

Водохозяйственная система может быть принята и введена в эксплуатацию только при обеспечении на ней условий труда в соответствии с требованиями техники безопасности и производственной санитарии.

После того как все элементы объекта тщательно пр