Перспектива освоения речного бассейна.

Г. Уайт

Районирование никогда не было легкой задачей, однако имеется достаточно простой способ его осуществления. Извилистую линию границы в любом районе земного шара можно провести, исходя из направления движения капли воды. В третьей статье данного сборника Уайт упоминает о том, что необходима твердая уверенность в правильности принимаемых решений при освоении речного бассейна. В настоящее время, по крайней мере в Соединенных Штатах, такая уверенность есть. Прошло девять лет с момента санкционирования строительства последней большой плотины, сравнительно мало известного гидрологического эквивалента фактически существующего моратория на ядерный реактор.

Профессиональная деятельность Уайта совпала с периодом повышенного интереса к преобразованию речных бассейнов как составной части комплексного планирования. За годы его работы в Национальном управлении по планированию использования природных ресурсов опыт комплексного развития бассейна реки Теннесси распространился и на другие районы. Он был широко поддержан планирующими органами штатов, а также, хотя и в несколько меньшей степени, соответствующими организациями на федеральном уровне. Будучи ректором Хаверфордского колледжа, входя в 1949 г. в состав рабочей группы Комиссии Гувера и будучи в 1950 г. вице-председателем Комиссии по политике использования водных ресурсов при президенте США, Уайт контролировал послевоенный энтузиазм строительства больших плотин.

Статья, написанная вскоре после перехода Уайта в Чикагский университет, в период, когда он был председателем Комитета ООН по комплексному развитию речных бассейнов, носит характер размышлений. В этой самой большой статье сборника Уайт исследует исторические корни концепции развития речного бассейна и ее распространение через границы штатов и государств. Статья предвосхищает имеющее важное значение исследование, посвященное водохранилищам в развивающихся странах, предпринятое Уайтом в 60-х годах (см. статью 17). Заканчивается работа другим широко известным тезисом Уайта о необходимости постоянной оценки - проверку этих и других социальных и технологических экспериментов по освоению ресурсов.

I. Введение

Объем воды во всех речных системах мира составляет в настоящее время лишь небольшую ласть их первоначальных запасов, использованных на благо человечества. За исключением нескольких небольших водосборных бассейнов в аридных районах, водный режим практически всех рек полностью зарегулирован или их воды используются для различных целей. До каких пределов можно регулировать сток и использовать воду, определено самой природой, однако степень приближения к ним зависит от условий отчасти технологического, отчасти экономического, политического или этического характера.

Согласно концепции интегрального развития речных бассейнов, каждая речная сеть может рассматриваться как основа для создания многоцелевых проектов по обеспечению регионального развития. Эта концепция получила всеобщую поддержку и, по-видимому, находится на пороге еще более широкого применения. Как долго продлится этот процесс, будет в какой-то степени зависеть от совершенствования наших знаний о пользе и значении ее в качестве рабочего инструмента. Как и любой инструмент, эта концепция не является благом сама по себе. Ценность ее, как и любого другого инструмента, определяется уровнем развития и изменениями, которым она способствует, ее гибкостью и точностью.

Идея интегрального освоения речных бассейнов включает три составляющие, каждая из которых имеет собственные корни в западной цивилизации, но в современной теории и практике они рассматриваются комплексно.

А. Пределы и этапы освоения речных бассейнов

Долины Нила, Тигра и Евфрата были колыбелью первых Цивилизаций Восточного Средиземноморья, и до сих пор в них сохраняются условия для развития основного в этих районах поливного земледелия. Воды Рейна, Огайо и Темзы в течение долгого времени использовались для нужд промышленных предприятий, расположенных по их берегам. Однако, исходя из современных стандартов, нельзя утверждать, что сток любой из этих рек полностью зарегулирован. Освоение речного бассейна подразумевает по крайней мере два направления коренных изменений в русле реки. Первое - регулирование стока посредством создания водохранилищ, отводов воды или мер по землеустройству таким образом, чтобы в нужное время обеспечивать водой нуждающиеся в ней районы независимо от суточных, сезонных и многолетних природных колебаний. Второе — забор воды для наиболее эффективного использования других ресурсов. Таким образом, сток ни одной из рек не может считаться полностью зарегулированным, если в течение длительного времени не удовлетворяются все возможные потребности в воде и если, исходя из соображений общественных нужд и критериев экономического развития, река не играет важной роли в жизни общества. Лишь несколько водосборных бассейнов не испытывают ежегодных периодов нехватки воды. Идеально зарегулированный сток будет подвергаться колебаниям в основных руслах только в связи с полным удовлетворением спроса на воду при максимальном сглаживании природных колебаний.

Инженерные средства, такие, как дамбы, отводные каналы, переброска стока, в большинстве случаев способны регулировать сток. В большинстве случаев, но не всегда. В некоторых районах такие средства неприемлемы из-за специфических условий местности, к примеру из-за геологической нестабильности пород в дельтах.

Примерная оценка конкретных результатов регулирования рек может быть произведена независимо от современных технологических возможностей. Можно подсчитать, например, количество гидроэнергии, которую способна генерировать река, поскольку мощность электростанций зависит от расхода воды, напора и КПД гидроагрегатов. Может быть определена и общая площадь орошаемых сельскохозяйственных земель при условии полностью зарегулированного стока. В этом случае учитываются потребление воды сельскохозяйственными культурами и характер земледелия. Кроме того, можно вычислить объем воды, потребляемой животными и человеком. Однако он составляет лишь незначительную часть воды, направляемой на городские и сельские нужды. Как правило, 90% воды, используемой в муниципальных системах, расходуется неэффективно. Большая ее часть возвращается обратно в реку или водоносный горизонт, но с измененным химическим составом. Теоретически объем неэффективно используемой воды в городах очень высок, так что вполне оправданны соответствующие мероприятия по обеззараживанию воды, очистке сточных вод и созданию замкнутой системы водоснабжения. Эти же соображения справедливы и в отношении программ использования рек и водохранилищ для судоходства, охраны природы и рекреации, хотя в данном случае потери при испарении с водной поверхности или при транспирации растениями могут быть очень значительными.

Любая река имеет определенный гидроэнергетический потенциал и максимально допустимые пределы забора воды. Однако потребление воды в рамках этих возможностей зависит от комплекса факторов, включающих особые технологии и способы использования. Например, решение о выработке электроэнергии на конкретном участке зависит от инженерного обоснования возможных проектов, стоимости строительства, альтернативных вариантов выработки энергии и инвестирования, наличия капитала, трудовых ресурсов, возможностей для торговли, доступности строительных материалов и организации, планирующей и осуществляющей проект. Эти и другие факторы будут рассмотрены отдельно. Здесь же необходимо отметить, что степень приближения к идеалам полностью зарегулированного стока и максимального использования рек является функцией этих факторов.

В настоящее время еще существуют широкие возможности для регулирования стока или использования вод Нила, Тигра с Евфратом или Рейна. По сравнению с другими водосборными бассейнами в гумидной или семигумидной зоне наиболее полно, по-видимому, зарегулирован сток некоторых нижних правых притоков Рейна. Население, составляющее примерно 4,7 млн. человек и проживающее на территории водосборного бассейна площадью 5437 кв. миль, занято в горнодобывающей и тяжелой промышленности и сопутствующих отраслях. Сток Эмшера, Липпе, Рура и Вуперра регулируется сложной системой сооружений, включающей водохранилища, отводные каналы, коллекторы сточных вод, городские и промышленные установки по очистке стоков, насосные установки, русловые запруды и гидроэлектростанции. Вода из одного водохранилища перекачивается ночью в другое, расположенное выше по течению, для повторного использования в дневное время, а во время меженных периодов один и тот же объем воды может использоваться по нескольку раз. Компетентные органы, однако, предсказывают еще более интенсивное освоение этих бассейнов. Сложилась ситуация, максимально приближенная к той, когда сток окажется полностью зарегулированным.

Исключение составляют реки, сток которых наиболее полно зарегулирован, такие, например, как верховья Солт-Ривер в Аризоне, где водохранилища задерживают весь паводковый сток в районах острого и хронического дефицита водит, но оказываются не в состоянии обеспечить надежные запасы ее для орошения.

То, что верно для небольших бассейнов хорошо освоенных притоков, справедливо и для основных водосборных бассейнов мира. Сток даже такой реки, как Теннесси, не полностью зарегулирован. Несмотря на то что в основном русле были созданы условия для судоходства и образована сложная система водохранилищ, до сих пор возможны наводнения, достаточно разрушительные для низинных районов вокруг города Чаттануга, а запланированное регулирование некоторых притоков находится еще в начальной стадии. Паводковые воды больших рек обычно достигают моря, не находя никакого применения и оставляя после себя лишь разрушения. Меженные периоды во время особенно сильных засух и по сию пору затрудняют экономическое развитие. Эффективное использование многих рек сдерживается отсутствием регулирования либо неудовлетворительным бактериальным или химическим качеством воды. Повсеместно наблюдается большой разрыв между тем, что технически возможно, и тем, что существует в действительности, хотя для ряда рек Европы, Азии и Соединенных Штатов такой разрыв меньше, чем где бы то ни было. Не вызывает сомнений и тот факт, что в каждом водосборном бассейне площадью более 2000 кв. миль, а также во многих бассейнах меньшей площади существует реальная возможность выравнивания объемов стока. Это может быть следствием создания дополнительных водохранилищ, уменьшения загрязнения воды и внесения изменений в характер землепользования выше по течению реки таким образом, чтобы сократить смыв почв и более разумно использовать воду. Социальные последствия такого управления земельными и водными ресурсами являются, естественно, самостоятельной проблемой.

Прежде чем делать выводы относительно теории и практики освоения рек, следует сказать, однако, несколько слов о самих реках.

Нет двух одинаковых рек

Вывод, неизбежно следующий при сравнении различных печных систем, заключается в том, что не существует двух одинаковых рек. Каждая имеет свои характеристики бассейна и стока, и редко можно встретить реки, имеющие, независимо от их размеров, схожие черты в пределах водосборных бассейнов.

Определяющими элементами в речной системе являются русла рек, состав пород ложа и водоносные горизонты, по которым воды достигают русл, а также сама вода. Профиль реки, уклоны, водоносные горизонты и величина стока находятся в постоянной и определенной зависимости друг от друга. Степень этой зависимости окончательно не выяснена, но непосредственное влияние на нее оказывает количество и качество речной воды. Таким образом, для получения достоверной картины необходимо иметь гидрологические данные по той или иной реке не только в конкретный период времени, но и прослеживать суточные, сезонные и многолетние колебания. К примеру, для каждой реки могут быть измерены:

поперечный профиль реки на характерных участках;

уклон русла для всей реки и на плесах;

длина русла;

угол впадения притоков;

густота сети притоков;

площадь всего водосборного бассейна и бассейнов притоков;

конфигурация всего водосборного бассейна и бассейнов притоков;

химический и биологический состав воды; уклон и почвенные условия районов, по которым протекают притоки;

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: развитие ребенка реферат, бесплатные дипломы.





1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата