научная статья по теме FEATURES OF ECONOMIC USE OF DONS' LOCAL DRAINAGE BASIN Биология

Текст научной статьи на тему «FEATURES OF ECONOMIC USE OF DONS' LOCAL DRAINAGE BASIN»

Рациональное использование природных ресурсов

ОСОБЕННОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕСТНОГО СТОКА БАССЕЙНА ДОНА

А. П. Купрюшин

Воронежский институт экономики и социального управления

Исследуемый регион представляет собой хорошо развитый в промышленном и сельскохозяйственном отношении район страны. Здесь получили широкое развитие металлургия и металлообрабатывающая, а также угледобывающая, химическая, легкая, пищевая и многие другие отрасли промышленности. В связи с хорошо развитой индустрией на данной территории сформировались крупные агломерации: Воронежская, Липецкая и др.

Одной из важнейших отраслей экономики данного региона является сельское хозяйство. Преимущественное распространение здесь получило растениеводство (выращивание зерновых и технических культур) и животноводство.

Все эти отрасли народного хозяйства достаточно водоемкие и нуждаются в водообеспечении. На настоящий момент степень хозяйственного освоения водных ресурсов на данной территории уже составила порядка 20% от их общего объема. При этом на долю промышленности, использующей в основном речные воды, и на коммунальные нужды приходится около 10%. Примерно такой же объем водных ресурсов расходуется на сельскохозяйственное водообеспечение — 10%. Для водоснабжения населения питьевой водой используются подземные воды. Доля их использования в народном хозяйстве составляет порядка 8 — 10% от их общего объема.

В статье описываются особенности хозяйственного использования местного стока бассейна Дона.

In the article features of economic use of Dons' local drainage basin are described.

Таким образом, перспективы развития хозяйства региона связаны с природными и, прежде всего, с водными ресурсами, поскольку все отрасли народного хозяйства неразрывно связаны с их использованием.

Перспективам развития сельского хозяйства здесь в немалой степени способствуют благоприятные природные условия и значительные трудовые ресурсы. В то же время на современном этапе развитие сельского хозяйства просто немыслимо без орошения. Прежде всего, это связано с недостаточным количеством выпадающих осадков в течение всего вегетационного периода. Даже в лесной зоне в летние месяцы испаряемость преобладает над величинами осадков. Лесостепная и степная зоны сами по себе уже являются зонами недостаточного и неустойчивого увлажнения. Засухи разной интенсивности здесь наблюдаются каждые 3 — 4 года. Величина же урожая на поливных землях выше, чем на богарных, как правило, в 2 — 2,5 раза.

Перспективы развития орошения определяются, прежде всего, общими водными ресурсами местного стока. Площадь потенциально возможных орошаемых земель можно определить в соответствии со следующим выражением [1]:

f = (1000xFxhp/Xаn)/Мср, (1)

где f — возможная площадь орошения водами местного стока; F — площадь водосбора; Ьр% — слой стока расчетной обеспеченности; а — коэффициент регулирования проектируемых водоемкостей (в рассматриваемом регионе равный 0,70 — 0,75); п — коэффициент полезного действия оросительных систем (для закрытых — 0,90 — 0,95; для открытых — 0,60 — 0,70).

Из данного выражения следует, что по мере продвижения в юго-восточном направлении возможная площадь орошаемых земель заметно сокращается, так как сток в этом направлении уменьшается (с 80 — 60 мм в лесостепной зоне, до 20 мм и менее в степной), а оросительные нормы, наоборот, растут в этом же направлении (с 2000 м3/га в лесостепной зоне до 3000 м3/га и более в степной зоне). Поэтому, если на севере изучаемого региона потенциально возможная площадь орошаемых земель на

местном стоке составляет 33 — 35%, то в центральной лесостепи она уменьшается до 12 — 25%, а на южной границе степной зоны даже до 5%.

В настоящее время в лесостепной зоне площадь орошаемых земель достигает 7 — 8% (здесь используется 40 — 50% потенциала). При оросительных нормах 2000 — 2500 м3/га этот объем уже сопоставим с объемом летнего меженного стока данной зоны и составляет 80 — 100% от его величины. В степной зоне площадь орошаемых земель занимает около 10% (фактически потенциал используется полностью). При оросительных нормах 2500 — 3000 м3/га расходуемый объем стока на орошение здесь фактически превосходит величину летнего меженного стока.

Данные цифры достаточно наглядно показывают, что в условиях лесостепи и, тем более, степной зоны, ресурсов речного летнего стока явно недостаточно. При этом не только для перспективного роста орошения, но и просто для поддержания нынешнего нормального функционирования сельского хозяйства, не говоря уже и об остальных отраслях народного хозяйства, которые также остро нуждаются в водных ресурсах.

Таким образом, в целях разрешения острейшей проблемы — нехватки водных ресурсов в летне-осенний период, в данном регионе необходимо проведение регулирования речного стока.

Практика ведения водного хозяйства показывает, что, как правило, из крупных водохранилищ вода расходуется на промышленные и энергетические нужды до 90 — 95% и только лишь 5—10% воды расходуется на нужды сельского хозяйства. Поэтому основным поставщиком воды на орошение и другие водохозяйственные запросы сельского хозяйства являются малые искусственные водоемы, заполняемые водами весеннего местного стока. Этому способствуют во многом относительно благоприятные геолого-геоморфологические и гидрогеологические условия исследуемой территории (наличие относительно близко залегающих от поверхности земли водоупоров и достаточно широко развитая овражно-балоч-ная сеть). С их помощью осуществляют регулирование весеннего местного стока, который составляет от 70 до 90% от общих местных водных ресурсов [2, 3].

Основной задачей водохозяйственного расчета является определение необходимого объема пруда по заданному размеру водопотребления. Это производится следующим образом:

W = Мб х^

пр бр 1

(2)

где Wпр — объем проектируемого пруда в тыс. м3; Мбр — оросительная норма брутто, в м3/га; f — площадь орошаемых земель в га.

При расчете требуемого объема пруда следует вычислить площадь водосбора которая может обеспечить его наполнение стоком:

F = W / h0/.

пр / р%

(3)

Для того, чтобы оросить 100 га в подзоне смешанных и лиственных лесов, достаточен водосбор с площади 2 км2. В лесостепи его площадь возрастет до 2,5 — 6 км2, а на юге степной зоны требуется уже водосбор в 30 км2 [3, 4, 5].

Как правило, пруды располагают на малых водосборах — звеньях первичной гидрографической сети. Речная сеть в

данном регионе распределена очень неравномерно, и речные долины достаточно заглублены по отношению к склоновым землям. Поэтому не всегда представляется возможным с малыми затратами использовать воду рек для хозяйственных нужд сельского хозяйства.

Особенности природных условий территории предопределили здесь развитие большого количества малых водотоков. Водотоки с площадью водосбора менее 10 км2 составляют 82% всего количества водотоков. При этом густота водотоков длиной менее 10 км в лесостепной зоне равна в среднем 0,25 км/км2 (достигает своего максимума на Среднерусской возвышенности — 0,6—1,0 км/км2), в степной зоне она несколько снижается— до 0,12 км/км2 (рис. 1).

Необходимый размер пруда предопределяет и выбор его местоположения в звеньях гидрографической сети. При этом рост объема пруда с увеличением порядка водотока происходит, как правило, не столько за счет его глубины, сколько за счет расширения площади его зеркала. В среднем на каждый 1 м глубины пруда площадь зеркала возрастает на 6 — 7 га.

Рис. 1. Карта-схема пространственного распределения густоты первичной гидрографической сети в бассейне Дона, км/км2: 1) 0,0—0,1; 2) 0,1—0,2; 3) 0,2-0,3; 4) 0,3-0,4 [5]

Отметим также, между объемом пруда и его площадью зеркала на исследуемой территории наблюдается достаточно тесная зависимость (коэффициент корреляции г > 0,8, [1, 5].

Имеющийся прудовой фонд на исследуемой территории используется примерно следующим образом. Около 15% прудов используется для рыборазведения; для орошения и хозяйственно-бытовых нужд — 70%; для рекреационных целей — порядка 10% и противопожарных целей — 5%. Из этого числа около 20% прудов имеет комплексное назначение. Правильное ведение прудового хозяйства — важный дополнительный источник дохода сельскохозяйственных предприятий.

Если пруды используют для орошения, то их наполнение чаще всего рассчитывается на 50% обеспеченности. Согласно гидротехническим требованиям проектирование земляных плотин данного класса уровня производят на 10% обеспеченности.

При проектировании малых гидротехнических сооружений играет большую роль устройство водосбросных сооружений. Они предназначаются для сброса излишней воды из водоема в период наполнения пруда талой водой. К их возведению относятся с особой тщательностью. Во-первых, их стоимость составляет до 40% от общей стоимости самого гидротехнического сооружения.

Во-вторых, их прочность — гарантия сохранности пруда и плотины. Очень часто из-за их неудовлетворительного состояния пруды разрушаются, несмотря на то, что плотина довольна крепка. Водосброс устраивают в коренном береге балки в стороне от тела плотины. На небольших прудах, сооружаемых в верховьях балок небольших размеров, водосливом обычно служит небольшая канава. Ширина канавы берется по соответствующему гидротехническому расчету. На больших прудах водосброс состоит из подводящего канала, сопрягающего сооружения и отводящего канала. В качестве сопрягающего сооружения применяются перепады, быстротоки, консольные сбросы и др.

Практика эксплуатации искусственных водоемов в лесостепной и степной зонах показывает, что в 70% случаев разрушение плотин прудов происходит вследствие выхода из строя водосбросов. Причина заключается, прежде всего, в несоответствии фактически наблюдае-

мых объемов максимальных расходов расчетным.

150 прудов вышло из строя весной 1994 г. в Воронежской области из 1100 при прохождении волны половодья 30% обеспеченности. Это составило более 13% от всего прудового фонда. В результате прорывов плотин и каскадов прудов только в Острогожском районе Воронежской области было подтоплено 1824 жилых дома, 9 административных зд

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком