Экологические проблемы Западного Маныча

Исходя из анализа данных, представленных в разделе 3.1 необходимо снижать поступление загрязнений в водоемы. Сегодня поступление их осуществляется разными путями. Наиболее распространенными является поступление стоков из дренажно-канализационной системы и с сельскохозяйственных полей. Также происходит поступление загрязнений из сел и деревень, расположенных на берегах водоемов, которые не имеют систем водоотведения и современных очистных сооружений.В настоящее время разработано значительное количество схем и проектов, направленных на восстановление водных объектов.Многие из мероприятийчастично или полностью реализованы. Нов ряде случаев затраты на восстановительные мероприятия не приносят ожидаемых результатов. Это отчасти обусловлено недостаточной обоснованностью проводимой инвестиционной водоохранной политики.Причинами этого являются [9, 10, 11]:- недостаток объективной информации, касающейся состояния водных объектов;- слабая изученность природных и антропогенных процессов;- организационно-хозяйственные причины;- отсутствие системного подхода в решении проблемных вопросов;-отсутствие необходимого контроля за состоянием и эксплуатацией водохозяйственных объектов.Сегодня сложилась такая ситуация, что в бассейнах малых и средних рек произошли существенные изменения, и уже становится невозможным вернуть им прежнее состояние. Поэтому исходя из реальных условий необходимы такие мероприятия, которые обеспечивали бы оздоровлениеи рациональное использованиеводоемов в рамках рассматриваемых бассейнов и особенностей осуществляемой хозяйственной деятельности [9, 10, 11].Проведенныеисследования бассейна Западного Маныча и анализ выполненных водоохранных мероприятиях позволяет сделать ряд выводов, что в целом, выполненные водоохранные мероприятия положительно повлияли на улучшение экологической обстановки в бассейне.Но вместе с тем предстоит большая работа по оздоровлению водоемов бассейна.Восстановительные мероприятия в отдельных случаях проводятся без увязки с общебассейновыми проблемами и выполняются не в полном объеме, что приводит в результате к вторичному заилению нижерасположенных участков. Для улучшения экологического состояния рек бассейна Западного Манычанеобходимо выполнить согласованный комплекс природоохранных, рекультивационных и хозяйственных мероприятий.Природоохранные мероприятия представлены [9, 10]:- выделение и отмежевание водоохранных зон и прибрежных полос;- сохранение или увеличение естественного меженного стока;- закрепление прирусловых полос кустарниковой и травянистой корневищной растительностью. Рекультивационные мероприятия представлены мероприятиями, которые активно способствуют улучшению режима и состояния рек. В качестве таких мероприятий можно предложитьмероприятия по ликвидации ненужных перемычек и запруд, которые служат причинами подпора уровней в руслах рек и затруднят прохождение паводковых расходов, что приводит к отложению наносов и зарастанию русла.Также необходимо выявлятьотдельные участки, имеющие большее заиление и осуществлять на них механическое дноуглубление для того, чтобы увеличить пропускную способность русла и дренирования поймы. К хозяйственным мероприятиям относится создание водоемов в русле, оборудованных на время межени с помощью водоподъемных плотин. Создание их позволит увеличить реки без нарушения ее природных механизмовхозяйственную отдачу. В числе других хозяйственных мероприятий можно рассматривать размещение участков орошения на местном стоке и тем самым обеспечить сельскохозяйственные предприятия устойчивой кормовой базой для развития животноводства [9/ 10]. Также для уменьшения поступления загрязнений в водоемы необходимо обратить внимание на состояние системы водоотведения. Сегодня большая часть систем водоотведения находится в плохом состоянии и нуждается в замене. При этом следует отметить, что во многих сельских населенных пунктах, расположенных на территории бассейна Западного Маныча, такие системы отсутствуют. Стоки в большинстве случаев напрямую поступают в водоемы. Кроме того, на берегах водоемов образовываются свалки твердых бытовых отходов. Там, где в населенных пунктах есть системы водоотведения, износ элементов системы составляет 65% и более. Кроме того, там в эксплуатации находятся морально устаревшие системы очистки стоков. Также следует отметить, что система водоотведения предназначена только для отвода бытовых стоков, в ряде случае производственных стоков. Ливневые стоки, образующие на территории сельских населенных пунктов, напрямую поступают в водоемы.В сельских населенных пунктах водоотведение и очистка сточных вод в зависимости от местных условий должна решаться комплексно. Для этого проблему можно решать:- устройством систем автономной канализации с отведением очищенных стоков в водоемы;- устройством систем автономной канализации с отведением стоков в грунт;- устройством накопителей стоков.Стоки могут очищаться и отводиться в водоем, очищаться и поступать в поглощающий их грунт или направляться в накопитель с периодическим вывозом их ассенизационными машинами на действующие очистные сооружения. Но в любом случае необходимо разрабатывать технико-экономическое обоснование.3.3 Регулирование стокаВ маловодные годы в бассейнеЗападного Маныча фиксируется дефицит воды. Для решения проблемы с дефицитом водных ресурсов во всем мире используют схемы переброски стока как внутри бассейна, так и из других бассейнов рек.В мире объемы крупнейших перебросок воды значительно выросли. Если в началеXX века они составляли 0,5-1 км3в год, то в настоящее время они достигают 10 км3 в год.При чем такие переброски воды осуществляются во многих странах. В бывшем СССР крупнейшим сооружением являлся Каракумский канал, который забирал из Амударьи не менее10 км3 воды в год, которая главнымобразом использовалась на орошение [22].Общая величина перебрасываемых вод в России составляет свыше 110 км3 в год. Сегодня насчитывается 60 крупных каналов, в которых расход воды более 100 м3/с. Их суммарнаяпропускная способность достигает 7,5 тыс. м3/с. В настоящее время в России эксплуатируется 37систем межбассейного перераспределения стока.С помощью их перебрасываетсясвыше 17 км3 воды в год [22].Системы территориального перераспределения стока (ТПС) различаются:- по виду переброски стока;- по протяженности;- по назначению. По типу переброски стока различают межбассейновые, внутрибассейновые и локальные системы [22].Локальные или местные системыосуществляют переброску воды внутри бассейна. Предназначены для обеспечения орошения сельскохозяйственных земель и водоснабжения населенных пунктов. Их длина обычно не выше 100-200 км. В качества примера такой переброски можнопривести Азовский магистральный канал, расход в голове - до 20 м3/с, его протяженность - 92 км. Вода из этого канала обеспечивает орошение на площади около 20 тыс. га. Каналом забирается вода из Веселовского водохранилища и перебрасывается для орошения левобережной поймы Дона[22].Внутрибассейновые системы используются для перераспределения воды в пределах речного бассейна, имеющего самостоятельный выход к озеру, морю или океану. К числу таких систем относится Донской магистральный канал.В пределах речного бассейна Дона с его помощью водаперебрасывается из Цимлянского водохранилища в Западный Маныч.Межбассейновые системы предназначены для переброски стока между бассейнами.В зависимости от физико-географических условий различают [22]:-внутризональныесистемы переброски, в которых отбор и использование воды осуществляется в пределах одной зоны;- межзональные, в которых отбор происходит в одной природной зоне, а использование в другой.Примером такой переброски служитТерско-Кумский канал, который подает воду из р. Терек в р. Кума [22].Применение находят и другие типы перебросок. В ряде случаев межбассейновые, внутрибассейновые и локальные системы переброски стока используются совместно.Рассмотримсуществующие схемы комбинированных типов переброски стоков в Западный Манычи примеры их использования.Комбинированная система ТПС, приведенная на рисунке 3.5, используется сегодня для внутрибассейновой переброски стока из Дона в Западный Маныч по Донскому магистральному каналу и межбассейновой переброски из Кубани в Западный Маныч по Невинномысскому каналу и реке Большой Егорлык [22].Рисунок 3.5 – Схема внутрибассейновой и межбассейновая переброскистока [22]Комбинированная система территориального перераспределения стока,приведенная на рисунке 3.6, предусматривает внутрибассейновую переброску стока из реки Дон в реку Западный Маныч и локальную переброску стока из Веселовского водохранилища по Азовскому магистральному каналу в реку Западный Маныч для орошения земель [22].Переброска стока, приведенная на рисунке 3.7,используется для межбассейновой переброски стока из Кубани в Большой Егорлык и локальной системы переброски из Новотроицкого водохранилища в Большой Егорлык в Право-Егорлыкский магистральный канал. Вода используется для орошения и обводнения [22].Рисунок 3.6 – Схема внутрибассейновой и локальной системы переброскистока [22]Рисунок 3.7 – Схема межбассейновой и локальной переброски стока [22]Данные схемы ТПС позволяют повысить эффективность регулирования водного режима водохозяйственных объектов, среди которых каналы, водохранилища и реки, и обеспечить их устойчивое и надежное функционирование.Эффективность приведенных систем проявляется и в асинхронности местного стока, которая в маловодные годы покрывает дефицит водохозяйственного баланса.К наиболее значимым параметрам системы переброски стока относятся [22]:- объем транспортируемой воды;- расстояние, на которое она подается. Поэтому переброски стока классифицируются по показателю, который определяется произведением годового объема перебрасываемой воды на протяженность трассы переброски (таблица 3. 3 [1]).Таблица 3.3 - Масштаб переброски речного стока по каналам [22]Канал переброскиОбъем водозабора (2017 год)W, км3/годДлина трассы переброски, кмСводный показатель масштаба переброски WL, км3/год кмКатегорияпереброски стока Большой Ставропольский 2,78161445,3СредняяДонской магистральный1,61112,1180,4СредняяТерско-Кумский0,76146,2110,3СредняяНевинномысский1,3754,173, 4НебольшаяКумо-Манычский0,6196,357,7НебольшаяПримером комбинированного типа территориального перераспределения стока в соответствии с рисунком3.5 является переброска стока в реку Западный Маныч из бассейнов Дона и Кубани по Донскому магистральному, Пролетарскому магистральному и Невинномысскому каналам (рисунок3.8). В данной схеме реками-донорами являются Дон и Кубань, а рекой-реципиентом – Западный Маныч.Рисунок 3.8 - Схема водохозяйственной системы реки Западный Маныч с комбинированным типом перераспределения стока [22]Каналы: ДМК – Донской магистральный; НК – Невинномысский; ПМК – Пролетарский магистральный. Водохранилища: 1 – Цимлянское; 2 – Пролетарское; 3 – Веселовское; 4 – Усть-Манычское; 5 – Новотроицкое; 6 – СенгилеевскоеК основным водохозяйственным задачам, которые решаются при территориальном перераспределении стока, относятся:- определение возможного отбора стока в зоне изъятия исходя из сохранения водных и околоводных экосистем;- определение пропускной способности канала переброскии водного режима; - оптимизация режимов водоподачи в зоне распределения стока [22]. Поэтому при обосновании объема переброски стока основным вопросом является объем предельно допустимого изъятия водных ресурсов из рек, которые являются донорами.В соответствии снормативами, принятымив России, объем допустимого безвозвратного изъятия должен быть не более 15 %.В соответствии с требованиями Комитета по водным проблемам Европейской экономическойкомиссии ООН, этот объем должен быть не более 10 %.При ограничении водопользования и выполнении мер по регулированию стока – до 20 % [12]. По условиям охраны водотока от истощения предельно допустимое изъятие водных ресурсов представляет собой допустимую разность между величиной естественного стока и величиной резервируемого стока ниже гидроузла и водозабора [22].На основании проведенного анализа опыта применения существующих систем территориального перераспределения стока в основном межбассейнового и внутрибассейнового типов предлагается комбинированный тип системы территориального перераспределения стоков, который включает совместное их применение в одном комплексе, что в результате позволит повысить эффективность регулирования режима работы водохозяйственной системы и обеспечить ее устойчивое и надежное функционирование.ЗАКЛЮЧЕНИЕПроведенное исследование реки Западного Манычапозволило выявить ее экологические проблемы, изменение состояния под влиянием антропогенных факторов и оценить мероприятия по оздоровлению реки.Результаты выполненных исследований позволили сделать следующиевыводы:1. Гидрологический режим рек бассейна Западного Манычаопределяетсярасположением его в семиаридной и аридной зонах, где наблюдается значительный дефицит воды.Для того, чтобы обеспечить потребности населенияи объектовнародного хозяйства в воде, на реки его бассейна оказывается антропогенноевоздействие путем строительства водохранилищ, прудов, каналов, различных гидротехнических сооружений, переброской воды из бассейноврек Кубани и Дона.2.С конца XIX векана реки бассейна Западного Манычаоказывается интенсивная антропогенная нагрузка, которая приводит к изменению гидрографической сети, годового количества воды, внутригодового режима, качества вод, прерывистости внутригодового стока, длины и числа малыхрек.3.Перестройка гидрографической сети бассейна Западного Маныча существенно изменила ее структуру и связанные с ней ландшафты. К основным водным объектам сегодня считаются водохранилища и каналы,играющиезначительную роль в водохозяйственном балансе территории, прилегающей к Западному Манычу.4.Бассейн Западного Манычапредставлен значительным числом озер различного происхождения. В течение последнего столетия произошло значительное изменение озер. Также необходимо отметить, что их число уменьшилось на 44, аплощадь -на 477,2 км2. Изменение озер обусловленопроводимой антропогенной деятельности,вклад которой в последнее время является преобладающим. В результате ее часть озер была затоплена при создании водохранилищ, а часть их исчезлапо причине распаханности земель.Но одновременно с этим в районе магистральныхканалов появились новые озера, которые образовались в результате сбросов водыв различные естественные понижения.5. В результатераспаханности территории, вырубкой лесов и интенсивнымвыпасом скота на территориях, прилегающим к Западному Манычу, отмечается изменение числаи водности малых рек.Суммарная длины малых рек бассейна Западного Маныча сократилась на 50,0%.Многие реки были уничтожены хозяйственной деятельностью. Водностьмалых рек повсеместно сократилась, и сегодня большинствоиз них имеют постоянный поверхностный сток только в весеннее время.6. Антропогенное влияние на сток рек привело к его увеличению всреднем за год на Егорлыке в 6,5 раза, Калаусе - в 2,3раза на ЗападномМаныче - в 8,3 раза. Произошло изменение внутригодового распределениястока, в результате в течение года он стал более равномерным.7. Переброскастока привела к повсеместному увеличению стока наносов, который на Калаусеувеличился в 3,0 раза, а на Егорлыке - в 19,8 раза.8. Увеличение стока рек и перераспределениеего в течение года оказало влияние на температуру воды и ледовыйрежим.На всех реках бассейна Западного Манычазначительно сократилось число дней спромерзанием и пересыханием9. К негативным последствиям антропогенных воздействий на бассейн Западного Маныча относитсяизменение объема речного стока рек бассейн, гидрологического режима, гидродинамических характеристик, разрушение пойм и берегов рек, изменения термического и ледового режима, загрязнение рек бассейна.10. К основным участникам многоотраслевого водохозяйственного комплекса в бассейне Западного Маныча относятсяпромышленность, коммунально-бытовое хозяйство, сельскохозяйственная промышленность, орошаемое земледелие, рыбное хозяйство, водный транспорт и другое водоснабжение. 11. Состояние качества воды ряда водных объектов долины Западного Маныча является крайне неблагополучным. Продолжительный период загрязнения водных ресурсов приводит к необратимым негативным последствиям, таким как их деградация, потеря хозяйственного значения и истощение, и представляет угрозу для водных экосистем. Поэтому крайне важна информация о фактическом состоянии поверхностных вод.12. Для улучшения экологического состояния рек бассейна Западного Маныча необходимо выполнить согласованный комплекс природоохранных, рекультивационных и хозяйственных мероприятий.13. На основании проведенного анализа опыта применения существующих систем территориального перераспределения стока в основном межбассейнового и внутрибассейнового типов предлагается комбинированный тип системы территориального перераспределения стоков, который включает совместное их применение в одном комплексе, что в результате позволит повысить эффективность регулирования режима работы водохозяйственной системы и обеспечить ее устойчивое и надежное функционирование.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВБазелюк А.А. Изменение малых рек в бассейнах Восточного и Западного Маныча в результате антропогенной деятельности // Экология. Экономика. Информатика. Тез докл XXXV школы-семинара «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» Ростов-на-Дону Изд-во СКНЦВШ.2007 С 152-153.Базелюк А.А. Антропогенное изменение гидрографической сети Кумо-Манычскойвпадины :автореф. дис. …канд. геогр. наук : 25.00.23 / А.А. Базелюк. – Ростов-на-Дону, 2007. – 29 с.Вода России. Малые реки / Под науч. ред. А.М. Черняева. Екатеринбург: Изд. Аква-Пресс, 2001. - 803 с.Восстановление водных объектов. Очистка природных и сточных вод: краткий курс лекций для студентов 3 курса направления подготовки 20.03.02 «Природообустройство и водопользование» / Сост.: В.В. Афонин // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2016. – 59 с.Дандара Н.Т. Управление водосборами водных объектов. – Новочеркасск: ФГОУ ВПО «НГМА», 2003. – 291с.Дандара Н.Т. Управление водосборами. - Новочеркасск: ФГОУ ВПО «НГМА», 2004. – 298с.Домашенко Ю.Е., Васильев С.М. Идентификация зависимостей минерализации от ионного состава дренажно-сбросных стоков правобережья Западного Маныча // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 3(23), 2016. С. 36-51.Клещенков А.В., Сойер В.Г., Алешина Е.Г., Григоренко К.С., Милутка М.С., Олейников Е.П., Булышева Н.И., Сушко К.С. Гидрометеорологические и гидролого-гидрохимические условия восточной части Пролетарского водохранилища и водоемов долины Маныча в современный период // Труды ЮНЦ РАН, Том VII, 2018. – С. 38-56.Комплексное использование водных ресурсов / С. В. Яковлев [и др.] – М.: Высшая школа, 2005. – 384 с.Комплексное использование водных ресурсов и охрана водных объектов. Часть 1. Учебное пособие - М.: МГУП, 2015. - 312 с.Косиченко Ю.М. Каналы переброски стока России. – Новочеркасск: НГМА, 2004. – 470 с.Косолапов А.Е., Дандара Н.Т., Капустин М.В. О разработке методологии подготовки комплексных планов восстановления и устойчивого функционирования бассейнов малых и средних рек // Общество. Среда. Развитие, № 3, 2017. – С. 86-90.Кувалкин А.А., Бондаренко В.Л. Экологически устойчивое управление природно-техническими системами бассейнов малых рек // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 3(07), 2012. – С. 166-174.Курбанов С.О., Волосухин В.А., Дударова Ф.Т. Основы экологического мониторинга прибрежных урбанизированных зон малых рек // ЮГ РОССИИ: экология, развитие, №1, 2008. - С.34-37.Кузнецов Е.В. Водохозяйственные системы и водопользование: учеб. пособие/ Е.В. Кузнецов, Е.В. Дегтярева, К.В. Ященко. – Краснодар :КубГАУ, 2018. – 75 с.Леонов Е.А. Изменение гидрологического режима р. Большой Егорлык под влиянием Кубано-Егорлыкского водохозяйственного комплекса // Сб. работ по гидрологии. № 15. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - С. 18-35.Лурье П.М., Панов В.Д., Саломатин А.М. Река Маныч: Гидрография и сток. СПб.:Гидрометеоиздат. 2001. - 160 с.Панов В.Д., Базелюк А.А., Лурье П.М. Реки Западный и Восточный Маныч. Гидрография и режим стока. – Ростов на Дону: Донской издательский дом, 2009. – 431 с.Раткович Л.Д., Маркин В.Н., Глазунова И.В. Вопросы рационального использования водных ресурсов и проектного обоснования водохозяйственных систем: монография. – М.: Московский государственный университет природообустройства, 2014. – 183 с.Савичев О.Г., Токаренко О.Г. Управление водными ресурсами: учебное пособие / О.Г. Савичев, О.Г. Токаренко; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2014. – 126 с.Ткачев Б.П., Булатов В.И. Малые реки: современное состояние и экологические проблемы = Smallrivers: state-of-theactandecologicalproblems: Аналит. обзор / ГПНТБ СО РАН. - Новосибирск, 2002. - 114 с. - (Сер. Экология. Вып. 64).Угроватова Е.Г. Обоснование комбинированных типов переброски стока на примере реки Западный Маныч // Гидравлика, гидрология, водные ресурсы, №4, 2013. – С. 70-75.Физико-географическое районирование СССР/ Под ред. Н.А. Гвоздецкого. М.: Изд. МГУ, 1968. - 576 с.Физическая география Нижнего Дона / Под ред. В.М. Чупахина. Ростов н/Д.: Изд. РГУ, 1971. - 149 с.Официальный сайт ЮНЦ РАН [Электронный ресурс]. URE: http://www.ssc-ras.ru/ru/editions/