WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

КУТЛИЯРОВ ДАМИР НАИЛЕВИЧ

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И КОМПЛЕКСНОЕ

ОБУСТРОЙСТВО ВОДОСБОРА Р. ТАНАЛЫК

РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Специальность 06.01.02 – Мелиорация, рекультивация и охрана земель

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009

Работа выполнена на кафедре природообустройства, строительства и
гидравлики ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Хафизов Айрат Райсович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Исаева София Давидовна

кандидат технических наук, доцент

Корнеев Илья Викторович

Ведущая организация: ГУП Управление «Башмелиоводхоз»

Защита состоится «21» апреля 2009 г. в 15 часов в ауд. 201/1 на заседании совета Д 220.045.01 при Московском государственном университете природообустройства по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, д. 19, тел./факс:
8 (495) 976-10-46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета природообустройства.

Автореферат разослан и размещен на сайте МГУП «20» марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, к.т.н. Т.И. Сурикова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В настоящее время развитие народного хозяйства характеризуется прогрессивным вовлечением и освоением ресурсного потенциала природных ландшафтов, современные темпы использования которого в значительной степени усиливают антропогенное воздействие на природную среду. Существенное влияние на формирование экологической среды природных ландшафтов оказывают сельское хозяйство, водохозяйственное и мелиоративное строительство, добыча полезных ископаемых.

Наряду с достижением определенного положительного эффекта хозяйственная деятельность человека сопровождается неизбежным комплексом негативных экологических последствий и приводит к осложнению экологической ситуации различных природных систем. Наиболее ярким примером такой сложной системы является водосбор реки.

Недостаточность знаний о закономерностях взаимодействия природных и антропогенных факторов, о процессах, развивающихся в природной среде при комплексном обустройстве водосборов, является одним из препятствий на пути к созданию экологически устойчивых и экономически эффективных систем функционирования водосборов.

Научный интерес к оценке экологического состояния водосборов рек и проблеме их комплексного обустройства возник сравнительно недавно. Это объясняется повышением в современных условиях антропогенной нагрузки на водосборы, необходимостью оценки степени воздействия таких нагрузок на экологическую устойчивость водосборов и возникновением проблемы обеспечения устойчивого функционирования водосборов.

В основе научных исследований и решений поставленной проблемы лежат труды Л.С. Берга, В.И. Вернадского, В.В. Докучаева, А.Н. Костякова, А.В. Ковды, Б.Б. Полынова, И.Р. Пригожина, а также И.П. Айдарова, А.И. Голованова, С.Д. Исаевой, Л.В. Кирейчевой, В.Н. Краснощекова, Д.А. Манукьяна, Б.С. Маслова, Н.И. Парфеновой, В.В. Пчелкина, Л.М. Рекса, Н.Ф. Реймерса, Н.М. Решеткиной, В.И. Сметанина, В.В. Шабанова и др.

Вопросам обустройства водосборов рек и мелиорации земель Республики Башкортостан посвящены труды Р.Ф. Абдрахманова, Б.Н. Батанова, И.М. Габбасовой, А.М. Гареева, А.В. Комиссарова, Х.М. Сафина, А.Р. Хафизова и др.

Однако, труды отечественных и зарубежных учёных свидетельствуют о необходимости дальнейшего развития научного обоснования мероприятий комплексного обустройства водосборов. Расширение предметной области исследований обеспечивает повышение надежности научного обоснования комплексного обустройства интенсивно освоенных водосборов и обеспечение их устойчивого функционирования.

Одним из интенсивно осваиваемых водосборов Республики Башкортостан (РБ) является водосбор р. Таналык, расположенный в степной зоне Башкирского Зауралья. По ландшафтным признакам водосбор относится к ландшафтной стране Б (уральские горы и плоскогорья с высотными - поясными и зональными ландшафтами умеренного климата); горно-степной области; Зауральской типично степной мелкосопочно-плоскогорной провинции. Природные ландшафты водосбора испытывают воздействие человека уже на протяжении длительного времени. Особенно сильные изменения произошли за последние 50 лет: продолжается интенсивное сельскохозяйственное освоение территории, увеличиваются объемы добычи полезных ископаемых и их переработки. Ситуация, сложившаяся в результате такого интенсивного антропогенного вмешательства, вызывает ответную реакцию со стороны естественных ландшафтов водосбора.

Актуальность проведенных исследований обусловлена необходимостью обоснования мелиоративных мероприятий и развития научных представлений в этой области.

Комплексный подход к обоснованию необходимости обустройства и мелиорации водосбора р. Таналык в настоящей работе является логическим развитием адаптивно-ландшафтного подхода к созданию высокопродуктивных и устойчивых агроландшафтов.

Основным методом изучения таких природно-техногенных систем, как водосборы является моделирование. Взаимосвязанные природно-техногенные объекты представляют собой многоуровневую систему подобъектов, имеющих свои собственные атрибуты. Набор средств для решения задач, связанных с изучением местности водосбора и представлением набора информации, наиболее полно реализован в рамках геоинформационных систем (ГИС).

Цель и задачи исследований.

Цель исследований – оценить экологическое состояние, разработать модель устойчивого функционирования водосбора р. Таналык и дать рекомендации для комплексного обустройства водосбора.

Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

1) дать оценку современного состояния природной среды водосбора р. Таналык и обосновать необходимость его комплексного обустройства;

2) разработать модель устойчивого функционирования водосбора и выделить основные критерии экологической устойчивости его территории;

3) разработать расчетную методику прогноза химического состава воды водохранилищ изучаемого водосбора;

4) на основе теоретических и экспериментальных исследований оценить опасность и риск развития аварийных ситуаций на ГТС водохранилищ водосбора р. Таналык;

5) разработать информационную модель водосбора, используя геоинформационные системы (ГИС);

6) разработать практические рекомендации по комплексному обустройству водосбора р. Таналык.

Объектом исследования является водосбор р. Таналык.

Методология и методика исследований. Методологической основой исследований являются геосистемный и статистический подходы, базирующиеся на методах моделирования, статистики, регрессионного анализа и теории вероятности. Для статистической обработки данных натурных исследований использованы пакет анализа данных Excel и система обработки данных STATISTICA.

Научная новизна:

  • впервые проведена комплексная оценка современного состояния водосбора р. Таналык и разработана методика комплексного обустройства с учетом оценки устойчивости водосбора;
  • разработана модель устойчивого функционирования водосбора р. Таналык и обоснованы пути обустройства водосбора;
  • предложена расчетная методика прогноза химического состава воды водохранилищ для условий степной зоны Башкирского Зауралья;
  • проведены экспериментальные исследования фильтрационного состояния грунтовых плотин водохранилищ водосбора р. Таналык и предложена зависимость для расчета фильтрации плотин для степной зоны, на основе комплексного подхода оценены опасность и риск возникновения аварий на ГТС водохранилищ;
  • разработана информационная модель водосбора с использованием
    ГИС - технологий;
  • разработаны рекомендации по комплексному обустройству водосбора р. Таналык.

Практическая значимость.

Полученные результаты дают достоверное представление о структуре и современном состоянии ландшафтов водосбора р. Таналык, позволяют обеспечить устойчивое функционирование водосбора и могут быть учтены при оптимизации технологии использования природных ресурсов территории. Модель «ГИС – водосбор р. Таналык», интегрирующая большой объем данных о водосборе, является составной частью информационного обеспечения управления и охраны природных ресурсов, а также служит для оперативного и качественного представления информации при обустройстве водосбора р. Таналык.

Основные результаты исследования использованы:

  • для разработки рекомендаций при прогнозе качества воды Акъярского Бузавлыкского водохранилищ, при гидрогеолого-мелиоративной оценке состояния лиманов Маканской оросительной системы;
  • при разработке проектов и деклараций безопасности водохранилищ степной зоны Башкирского Зауралья;
  • в учебном процессе ФГОУ ВПО «БГАУ» при проведении автором занятий по дисциплинам «Природоохранные сооружения», «Комплексное использование и охрана водных ресурсов», «Природно-техногенные комплексы», «Основы комплексного природопользования».

Полученные в процессе исследования результаты приняты к внедрению в ОАО ПИИ «Башгипроводхоз» и ГУП Управление «Башмелиоводхоз».

Материалы ГИС могут быть использованы для дальнейшей планировки и обустройства региона.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-практических конференциях «Пути повышения эффективности АПК в условиях вступления России в ВТО» (Уфа, 2003 г.), «Природообустройство и рациональное природопользование – необходимые условия социально-экономического развития России» (Москва, 2005 г.), «Природоресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2006 г.), «Роль природообустройства в обеспечении устойчивого функционирования и развития экосистем» (Москва, 2006 г.), «Аграрная наука – сельскому хозяйству» (Барнаул, 2008 г.), на Всероссийской конференции молодых ученых «Экономические, правовые, технические и экологические аспекты землеустройства и земельного кадастра»» (Москва, 2004 г.), на Всероссийском научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (Пенза, 2005 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Уралэкология. Природные ресурсы - 2005» (Уфа-Москва, 2005 г.), на Республиканской научно-практической конференции «90 лет мелиорации земель в Республике Башкортостан» (Уфа, 2004 г.), на Межрегиональной научно-практической конференции «Чистая вода Башкортостана-2008» (Уфа, 2008 г.), на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Башкирского государственного аграрного университета в 2003-2008 гг.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано 31 печатная работа общим объемом 7 п.л., в т.ч. 4 в журналах, включенных в список ВАК («Мелиорация и водное хозяйство», «Достижения науки и техники АПК», «Землеустройство, кадастр и мониторинг земель»).

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений, списка литературы. Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 35 рисунков. Библиографический список включает 245 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, представлены выносимые на защиту основные положения, их научная новизна и практическая ценность.

В первой главе «Анализ современного состояния водосбора р. Таналык Республики Башкортостан» проведен анализ изученности комплексного обустройства водосборов рек, анализ современного состояния природных условий исследуемого объекта.

Основные цели и функции обустройства речных водосборов разработаны А.И. Головановым, В.В. Шабановым и др. Согласно их концепции, водосборы рассматриваются как особым образом объединенные по принципу единства гидрогеохимических потоков геосистемы, выполняющие важные средообразующие или экологические функции и являющиеся пространственным базисом для природопользования.

Окружающая среда водосбора р. Таналык является весьма сложной с экологической точки зрения, легко ранимой для антропогенного воздействия системой, изучение которой требует соответствующего комплексного подхода как направления совершенствования научного познания.

Водосбор р. Таналык характеризуется следующими данными:

  • водосбор р. Таналык относится к засушливой зоне, где среднемесячные расходы в реках в меженные периоды – менее 1 м3/сек, при густоте речной сети 0,24 км/км2;
  • более 55% площади сельхозугодий водосбора подвержены эрозионным процессам, а 25% являются потенциально эрозионно-опасными;
  • 542,43 км2 пашни подвержены интенсивной ветровой и относительно слабой водной эрозии;
  • почвы в основном представлены маломощными разновидностями малогумусных черноземов;
  • имеющиеся черноземные почвы чрезмерно распаханы и подвергаются интенсивной обработке, являющейся причиной иссушения степных ландшафтов;
  • на территории водосбора практически отсутствует лес (<1%);
  • основными загрязнителями окружающей среды водосбора являются предприятия аграрного производства, стоки коммунально-бытовых, добывающих и перерабатывающих предприятий.

В процессе исследования изучен опыт зарубежных стран. За рубежом проекты по обустройству водосборов представлены в виде землеустроительной и природоохранной документации, разрабатываемой на определенную эколого-ландшафтную структуру. Задачами таких мероприятий в Германии, Австрии, Венгрии и др. странах является выбор оптимальных видов землепользований, рационального состава угодий и посевов на основе требований агроэкологии с размещением экологических коридоров, микрозаповедников и других элементов экологической инфраструктуры.

Во второй главе «Теоретические предпосылки комплексного обустройства (мелиорации) водосбора р. Таналык» определена необходимость комплексного обустройства (мелиорации) водосбора р. Таналык, разработана и исследована модель устойчивого функционирования водосбора р. Таналык.

Суть моделирования состоит во всестороннем анализе, обосновании и достоверном использовании принятых решений в отношении техногенных объектов с учетом стабильного состояния природных объектов водосбора.

Водосбор р. Таналык (рис.1) рассматривается как единая геоэкологическая система.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»