«Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния. Регулирование воздействий на водные ресурсы Материалы IV МЕЖДУНАРОДНОГО ВОДНОГО ФОРУМА ВНЕДРЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ ПРИРОДООХРАННЫХ РАЗРЕШЕНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ ...»

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА И РЕАЛИЗАЦИИ

БУТИЛТРОВАННЫХ ВОД РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

НА ВНУТРЕННЕМ И ВНЕШНИХ РЫНКАХ

Анализ рынка бутилированных вод Республики Беларусь подтвердил установившуюся тенденцию роста его емкости. Темпы роста на белорусском рынке значительно ниже, чем на зарубежных. Анализ данных Международного агентства социальных и маркетинговых исследований MASMI показал, что лидерами рынка бутилированных вод являются «Дарида», «Минская», «Фрост», которые имеют долю рынка около 85 %. Большинство населения республики не употребляет питьевую бутилированную воду вообще (в 2006 году около 80 % респондентов). Кроме того, потребители предпочитают минеральную воду питьевой, не подозревая о том, что это напиток преимущественно лечебно-профилактического назначения. Однако отечественный рынок является довольно молодым — около 15 лет, в связи с чем ожидается увеличение его емкости и дальнейшее развитие.

Анализ нормативных актов Республики Беларусь, России, Европейского Союза, США, Канады, Мексики, Бразилии, Аргентины, Австралии и Новой Зеландии, Индии, Китая, Всемирной Организации Здравоохранения, Международной и Азиатской Ассоциаций Бутилированной Воды в части требований к ПДК микроэлементов воды, расфасованной в емкости, показал, что не существует единых мировых требований к качеству воды. Почти по всем параметрам белорусские стандарты не превышают ПДК, установленные в российских, и по многим микроэлементам в остальных исследуемых странах. Для организации производства и реализации на экспорт бутилированной воды, соответствующей внутренним стандартам, требуется незначительная ее подготовка. Корме того, выявлено, что в каждой стране есть особенности стандартов качества воды. При выборе целевого рынка сбыта необходимо изучать законодательство конкретной страны и для выхода на него подбирать воду требуемого химического состава.

Установившиеся тенденции роста емкости отечественного и зарубежных рынков, наличие в республике резервов пресных питьевых и минеральных подземных вод открывают большие перспективы для существующих и потенциальных производителей бутилированных минеральных и пресных вод Республики Беларусь. Создание новых производств может принести множество социально-экономических эффектов для республики: организовать дополнительные рабочие места в республике, обеспечить приток иностранной валюты за счет экспорта бутилированной воды и привлечения иностранных инвесторов, обеспечить рост налоговых поступлений в бюджет республики, увеличить ВВП республики и другое.

Для организации нового производства бутилированной воды в Республике Беларусь требуется осуществить ряд последовательных шагов. На рис. 1 этот процесс представлен во взаимосвязи с субъектами организационно-экономического механизма использования подземных вод Республики Беларусь для бутилирования. Этот механизм представляет собой взаимодействие экономических, организационных, правовых, экологических элементов и систем, представленных субъектами различных организационно-правовых форм, которые инициируют, определяют и регулируют экономико-правовые взаимоотношения в сфере использования подземных вод с целью бутилирования, их дальнейшей реализации и потребления.

Материалы IV МЕЖДУНАРОДНОГО ВОДНОГО ФОРУМА Рис. 1. Алгоритм организации нового производства бутилированных вод в Республике Беларусь физическим или юридическим лицом 1. Маркетинговые исследования с целью изучения запросов потребителей, оценки потенциальной емкости рынков, определения целевых рынков сбыта воды, объема эксплуатационных запасов, близости к населенному пункту, 5. Строительство предприятия (основные здания, складские помещения, 6. Подбор производственного и управленческого персонала предприятия

ПРЕДПРИЯТИЕ

ПОСТАВЩИКИ И

ГОСУДАРСТВО

ПОТРЕБИТЕЛИ

На некоторых этапах предполагается непосредственное участие или опосредованное влияние субъектов организационно-экономического механизма:

— Государство влияет на правовое обеспечение процесса, контролирует соблюдение нормативно-правовых актов и является непосредственным участником отношений на третьем этапе — решение юридических вопросов, поскольку водные ресурсы являются собственностью государства.

— Поставщики и подрядчики представлены множеством организаций, обеспечивающих создание и нормальное функционирование любого предприятия. Как видно из рисунка, эта подгруппа участвует почти во всех этапах создания нового производства бутилированных вод.

— Наука обеспечивает научную обоснованность осуществляемых работ по созданию нового производства. Наиболее активное участие научных организаций и специалистов необходимо на первых двух этапах создания предприятия.

— Потребители — одна из важнейших групп, определяющих создание и функционирование предприятия. На первом этапе при разработке стратегии создаваемого предприятия, прежде Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

всего, изучаются запросы потребителей, определяется уровень спроса. За счет обратной связи с потребителями предприятие определяет ассортимент, разрабатывает ценовую политику, корректирует деятельность в рамках разработанной стратегии.

Корме того, все вышеперечисленные группы являются частью внешней среды действующего предприятия и определяют условия его функционирования.

В последние годы сфере бутилирования воды уделяется большое внимание на высшем уровне управления в республике. Президент Республики Беларусь А. Г. Лукашенко неоднократно высказывался о необходимости более эффективного использования водных ресурсов. Так, в послании белорусскому народу и Национальному собранию в 2010 г. Президент отметил, что «Беларусь обладает значительными запасами пресных подземных вод. Лучшими в мире по оценке ООН! По данному виду сырья также имеется внушительный нереализованный экспортный потенциал… Очевидно, что географию и количество поставок надо существенно расширять.

Для этого Совету Министров следует активизировать изучение рынков сбыта бутилированных вод, освоение участков подземных вод высокого качества и выполнить комплекс мероприятий по сертификации белорусских вод. С учетом устойчивой благоприятной мировой конъюнктуры это принесет нашей стране солидные дивиденды… Словом, деньги у нас под ногами. О чем я тоже неоднократно говорил».

Увеличение объемов производства и реализации бутилированных вод по инициативе государства имеет более сложных характер. Для создания новых производств необходимо осуществление ряда последовательных организационно-экономических мероприятий:

— Создание междисциплинарной рабочей группы, состоящей из гидрогеологов, экономистов, юристов, технологов, специалистов в области медицины и других.

— Поиск рынков сбыта, перспективных по критериям наличия рыночной ниши, вероятности увеличения емкости рынка, экономической выгоды с учетом затрат на транспортировку, рекламную деятельность, наличия конкурентных преимуществ и так далее.

— Исследование скважин подземных вод с точки зрения соответствия требованиям целевых рынков, объемов запасов, наличия необходимой инфраструктуры;

— Разработка бизнес-планов с учетом достоверной исходной маркетинговой, производственной, финансовой и другой информации.

— Поиск источников инвестирования для реализации проекта, заключение договоров, решение юридических вопросов, связанных с отведением земельных участков.

— Строительство и введение в эксплуатацию предприятий — завершающие действия по подготовке скважины, строительство необходимых зданий, закупка оборудования, организация технологического процесса, подбор персонала, установление договорных отношений с поставщиками, подрядчиками и другими контактными аудиториями, осуществление прочих подготовительных работ.

Каждый этап осуществляется под общим руководством уполномоченной государственной организации, контролирующей весь процесс и обеспечивающей его реализацию, при непосредственном участии соответствующих специалистов междисциплинарной группы.

Таким образом, увеличение объемов производства бутилированных вод в Республике Беларусь и их реализации на внутреннем и внешних рынках представляет собой алгоритм последовательных взаимозависимых этапов, осуществляемых государственными органами и организациями или предпринимателями в зависимости от субъекта, инициирующего этот процесс.

1. Скварцова, А. В. Перспектывы павелічэння аб'емаў рэалізацыі бутыліраванай падземнай мінеральнай і прэснай вады Рэспублікі Беларусь на ўнутраным і знешнім рынках./Весці БДПУ. — 2008. — № 4. — Серыя 2. — С. 77—80.

2. Скворцова, Е. В. Формирование организационно-экономического механизма использования пресных и минеральных подземных вод Республики Беларусь./Е. В. Скворцова//Гуманитарноэкономический вестник. — 2009. — № 4. — С. 18—26.

3. Никитенко, П. Г., Кулаков, Г. Т., Скворцова, Е. В. Основные проблемы и перспективы выхода Республики Беларусь на международные рынки бутилированных вод./П. Г. Никитенко, Г. Т. Кулаков, Е. В. Скворцова/Вестник БНТУ. — 2009. — № 2. — С. 83—86.

НОРМИРОВАНИЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И

ВОДООТВЕДЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПОСТОЯННО

ДЕЙСТВУЮЩЕЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВОДНОГО

ХОЗЯЙСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ

Основная задача нормирования сводится к тому, чтобы способствовать планированию и наиболее эффективному использованию в производственных процессах технически и экономически обоснованного количества воды.

Нормирование включает разработку, утверждение и контроль за выполнением норм водопотребления и лимитов водопользования (включая сброс загрязняющих веществ).

Нормированию подлежит потребление общего количества воды, необходимой для производства единицы продукции, в том числе потребность в свежей, питьевой и технической, оборотной, повторно-последовательно используемой воде, а также количество отводимых от производства сточных вод. Нормы водопотребления и водоотведения устанавливаются в куб. м на единицу производимой продукции.

В объем водопотребления входят все расходы воды на предприятии:

производственные;

хозяйственно-питьевые;

душевые нужды;

нужды столовых;

прачечных и т. п.

В объем водоотведения входят сбрасываемые сточные воды, отнесенные к единице основной продукции или сырья:

очищенные производственные и бытовые, производственные, не требующие специальной очистки.

Норма водоотведения определяется нормой водопотребления и потерями воды в процессе ее использования в соответствии с принятой схемой водоснабжения предприятия или производства.

Основой для выполнения расчетов по нормированию водопотребления и водоотведения является водный баланс, включающий потери воды, необходимые сбросы и добавление воды Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

в систему для компенсации убыли из нее. На некоторых производствах может быть также поступление воды в систему с сырьем или перерабатываемым полупродуктом.

Для проведения расчетов индивидуальных технологических нормативов водопользования необходимо обследование водного хозяйства предприятия с целью получения технических характеристик водопотребляющего оборудования.

Удельные показатели расхода воды на технологические нужды основного производства определяются, главным образом, объемом переработанного сырья и выпущенной продукции, в соответствии с технологическими регламентами и техническими характеристиками водопотребляющего и водоиспользующего оборудования.

Объем безвозвратных потерь может достигать, более 70 % от общего объема водопотребления предприятия. Максимальная величина безвозвратных потерь имеет место при использовании воды на технологические нужды вспомогательного производства, в частности, для восполнения потерь из систем оборотного водоснабжения.

Нормативной базой для определения удельного водопотребления на питьевые нужды являются данные «СНБ 4.01.01—03. Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования», которые устанавливают норму расхода воды на одного работающего в смену, на одну душевую сетку. На основе данных СНБ рассчитываются величины расхода воды на одну поливку (уборку) территории и мойку полов, а также на нужды столовых, медпунктов, спортивных и оздоровительных центров.

На основании полученных данных составляется водный баланс предприятия, включающий объемы водопотребления и водоотведения на технологические нужды основного и вспомогательного производств, на питьевые и хозяйственно-бытовые нужды.

Решение данной задачи реализовано на основе электронных таблиц программного комплекса «Ехеl» в среде Windows. При этом нормативы водопользования определяются по данным о расходе сырья и выпуску основной продукции, расходу топливно-энергетических ресурсов, по объему прочих услуг и работ, выполненных на предприятии.

Вся полнота информации, представленная в электронном виде, является по сути постоянно действующей динамической моделью баланса водного хозяйства предприятия. Анализ расчетных параметров водного баланса, сопоставление их с данными фактического учета позволяет выделять наиболее водоемкие участки и технологии, объекты нерационального использования воды, определять необходимую степень детализации приборного контроля объемов водопотребления. Не менее важным является технико-экономический аспект рассматриваемой проблемы, так как на основе имеющейся информации представляется возможной оценка вклада в себестоимость продукции затрат на услуги водоснабжения и водоотведения. В качестве примера в таблице 1 показана форма представления математической модели водопотребления и водоотведения объекта теплоэнергетики.

Установление технологических нормативов водопользования на единицу основной продукции не может и не должно являться самоцелью. При этом не вызывает сомнение необходимость нормирования для водопользователей объемов водопотребления и водоотведения, как эффективной меры охраны водных ресурсов от загрязнения. Сама постановка задачи при проведении работ по определению индивидуальных нормативов водопотребления должна быть, возможно, более широкой. На основе результатов обследования водного хозяйства, технологических процессов основного и вспомогательного производств, данных фактического приборного учета должны определяться не только научно-обоснованные нормативы, но и весь комплекс необходимых и достаточных водоохранных мероприятий с оценкой перспективы развития предприятия и эффективности использования воды.

В заключение следует отметить, что одним из основных требований, предъявляемых к предприятиям, как водопользователям, было и остается рациональное использование водных ресурсов, что особенно актуально в условиях устойчивой мировой тенденции к повсеместному внедрению ресурсосберегающих технологий.

Материалы IV МЕЖДУНАРОДНОГО ВОДНОГО ФОРУМА Рис. 1. Графическое представление схемы водного баланса предприятия

ИССЛЕДОВАНИЕ СТОКА ХИМИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ

В МАЛЫХ РЕКАХ УКРАИНСКОГО ПОЛЕСЬЯ

Антропогенная составляющая ионного и биогенного стока рек Украинского Полесья зависит от интенсивности различных видов хозяйственной деятельности, объемов загрязненных сточных вод органическими и минеральными удобрениями, ядохимикатами, биогенными и другими веществами, которые попадают в реку в результате эрозии, подземными сточными водами.

Источниками загрязнения воды являются и объекты сельского хозяйства, расположенные на берегах рек (животноводческие комплексы, фермы, сахарные заводы, предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции). Эти нагрузки необходимо регулировать природоохранными мероприятиями, чтобы избежать негативных последствий и сохранить малые реки от количественного истощения, ухудшения качества вод в них, заиления и исчезновения самих рек.

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

Это мнение поддерживают многие ученые, в частности Хильчевский В. К., Снежко С. И., Горев Л. М., Ромась И. М., Ромась М. И., Пелешенко В. И. (Киевский университет имени Тараса Шевченко), Яцык А. В., Бышовец Л. Б., Богатов Е. А. (УНИИВЭП) и другие [3, 4—12, 14].

К органическим показателям относятся биопродуктивность кислорода за 5 суток (БПК-5), перманганатная и бихроматная окисляемости. К биогенным компонентам — азот аммонийный (NH+), азот нитратный (NO3), железо общее (Feобщ.), фосфор общий (Робщ.).

Используя суммарные концентрации главных ионов, органических веществ и биогенных компонентов, определялся сток химических компонентов в реках Украинского Полесья по формулам, приведенным в справочнике [3]. При этом также учитывалось, что большинство рек по площади относятся к малым, поэтому сток химических компонентов рассчитывался в кг на км 2.

Используя компьютерную программу STATISTICA (кластерный анализ двохвходового объединения), разработана карта распределения стока химических компонентов в реках Украинского Полесья (рис. 1).

С рисунка видно, что ионный сток в реках Украинского Полесья колеблется в пределах от 291 кг/км 2 (г. Путиловка) до 17 кг/км 2 (г. Хотоза), сток органических веществ — от 9 кг/км (г. Тетева) до 0,34 кг/км 2 (г. Хотоза), сток биогенных компонентов — от 2,6 кг/км 2 (г. Норин) до 0,084 кг/км 2 (г. Зульня). На это распределение существенно повлияло суммарное количество загрязнений и площадь водосборов рек.

Рис. 1. Распределение стока химических компонентов в реках Украинского Полесья.

Исследование стока химических компонентов в реках Украинского Полесья показали, что результаты являются существенными и влияют на формирование химического состава речных вод на данной территории, на качество воды в них, но для разработки мероприятий по упорядочению водоохранных зон рек этого недостаточно, потому что при разработке таких мероприятий необходимо рассматривать всю площадь водосбора реки, а не отдельную его часть (от створа до устья), так как она содержит много источников загрязнения, которыми пренебрегать нельзя и которыми она пополняется постоянно по всей своей длине.

1. Воднiй кодекс Українi: за станом на 20 квітня. 2008 р./Міністерство Юстиції України. — Офіц. вiд. — К.: ФОРУМ, 2008. — 220 с. — (Бібліотека офіційнiх вiдань).

2. Методiка упорядкування водоохороннiх зон річок Українi/[Яцык А. В., Томільцева А. І., Філімоненко Р. П., Томільцев М. Г., Косяк Д. С. та ін.]; під керів. А.В Яцыка. — К: Оріянi, 2004. — 128 с.

3. Малі річки Українi: Довіднiк/[Яцык А. В., Бiшовець Л. Б., Богатов Є. О. та ін.]; за ред.

А. В. Яцыка. — К.: Урожай, 1991. — 296 с.

4. Хільчевськiй, В. К. Роль агрохімічнiх засобів у формуванні якості вод басейну Дніпра/В. К. Хільчевськiй. — К.: ВПЦ ”Кiївський універсiтет”, 1996. — 222 с.

5. Сніжко. С. І. Формування хімічного складу річковх вод зонi мішанiх лісів Українi / С. І. Сніжко, Д. В. Закревськiй//Водне господарство Українi. — 1997. — № 5. — С. 18—20.

6. Горев, Л. Н., Дорогунцов, С. I., Хвесiк, М. А. Оптiмiзацiя экосред. К.1. Оценка i процессы./Л. Н. Горев, С.. Дорогунцов, М. А. Хвесiк. — К.: Навукова думка, 1997. — 552 с.

7. Гідролого-гідрохімічна характерiстiка мінімального стоку річок бассейну Дніпра/[Хільчевськiй В. К., Ромась І. М., Ромась М. І. та ін.]; за ред. В. К. Хільчевського. — К.:

Ніка — Центр, 2007. — 184 с.

8. Горев, Л. М. Гідрохімія Українi: Підручнiк/Л. М. Горев, В. І. Пелешенко, В. К. Хільчевськiй. — К.: Вiща шк., 1995. — 307 с.

9. Сніжко, С. І. Теорія і методi аналізу регіональнiх гідрохімічнiх сiстем/С. І. Сніжко. — К.:

Ніка — Центр, 2006. — 286 с.

10. Гідрохімія та радіогеохімія річок і боліт Жiтомирської області/[Сніжко С. І., Орлов О. О., Закревськiй Д. В., Кострiця М. Ю. та ін.]. — Жiтомiр: Волiнь, 2002. — 264 с.

11. Горев, Л. Н. Региональная гидрохимия/Л. Н. Горев, А. М. Никаноров, В. И. Пелешенко. — К.: Выща шк. Главное изд-во, 1989. — 280 с.

12. Горев, Л. Н. Методика гидрохимических исследований/Л. Н. Горев, В. И. Пелешенко. — К.: Вища шк. Главное изд-во, 1985. — 215 с.

13. Яцык, А. В. Енцiклопедія водного господарства, прiродокорiстування, прродовідтворення, сталого розвтку/А. В. Яцiк, В. Я. Шевчук. — К.: Ґенеза, 2006. — 1000 с.

15. Яцык, А. В. Водогосподарська екологія: у 4 т./А. В. Яцiк. — К.: Генеза, 2004. — Наукова праця: в 7 кн./Яцiк А. В.; кн. 5: Екологія водокорiстування. — 496 с.

16. Методичне керівнiцтво по розрахунку антропогенного навантаження і класифікації екологічного стану басейнів малiх річок Українi/Яцык А. В., Петрук О. М., Канаш А. П. — К.:

УНДІВЕП, 1992. — 40 с.

17. Рекомендации по расчету поступления биогенных веществ в водоемы для прогноза эвтрофирования водохранилищ и выбора водоохраных мероприятий. — М.: Росагропромиздат, 1989.

18. Яцык, А. В., Шмаков, В. М. Особенности функционирования малых рек в условиях интенсивного антропогенного воздействия.//Мелиорация и вод. хоз-во. — 1991. — Вып. 75. — С. 27—31.

19. Яцык А. В. Екологічна сiтуація в Україні і шляхи її поліпшення. — К.: Оріяни, 2003. — 96 с.

УДК 624.137:626.

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ,

БЕРЕГОВ ПРУДОВ И ВОДОХРАНИЛИЩ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

ВЕТРОВЫХ ВОЛН ИЗ КАМЕННОЙ НАБРОСКИ

ПРОСТРАНСТВЕННОГО ТИПА

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

Установлено, что активизация оползней и разрушение берегов может наблюдаться в течение длительного времени, более 10—12 лет, а в отдельных случаях, при паводках и наводнениях может произойти внезапно с катастрофическими последствиями, по примеру первого проекта оградительной дамбы польдера в пойме рек Москва — Нерская, или по примеру Нового Орлеана.

Подобные техногенные ситуации нередко обусловлены неправильным определением динамики волнового потока, в частности, направления фронта волны. Установлено [1], что максимальное размывающее воздействие на грунтовые откосы и берега оказывают косые волны при угле атаки 30—80 о (55 0).

Для защиты грунтовых сооружений от волнового воздействия используют различные способы и устройства, которые часто являются весьма дорогостоящими.

В качестве альтернативного крепления предлагается волнозащитное каменно-набросное устройство пространственного типа (заявка на изобретение № a 20091436 от 2009.10.12, BY), (рис. 1.).

Рис. 1. Каменно-набросное крепление ленточного типа:

1 — карта откоса; 2 — волнозащитная призма; 3 — шпора; 4 — полузапруда; ВГК — верхняя граница крепления; НГК — нижняя граница крепления Техническая характеристика волнозащитного устройства. Предлагаемое устройство предназначено для защиты откосов грунтовых водоподпорных сооружений, берегов прудов и водохранилищ, склонов речной долины от разрушающего гидродинамического воздействия потока.

Предлагаемое устройство является разновидностью крепления откосов из каменной наброски. Отличительная его особенность состоит в том, что в целях снижения материальных и энергетических затрат, оно выполняется не сплошной одеждой, а в виде каменной призмы, расположенной на откосе по аналогии крепления «в клетку», или в виде полигональной ленты, расположенной по системе зигзаг в один или более ярусов (рис. 1).

Каменная призма состоит из двух частей: — верхней или волногасящей, и нижней или дренажной. В поперечном сечении призмы представляют трапеции: верхняя — высотой Св, нижняя — Сн.Нижняя часть призмы возводится в траншее по слою противосуффозионной подготовки, выполняемой из фильтрующего материала, например, иглопробивного геотекстиля.

Межклеточное пространство или карта, обычно, заполняется грунтом, из которого возводится тело сооружения, откос или берег.

Поскольку каменная призма является волнозащитным гидромеханическим устройством, она должна удовлетворять ряду условий:

гасить энергию волнового потока и защищать откос от размыва;

принимать и отводить инфильтрационный волновой поток;

быть устойчивой гидродинамическому воздействию волны;

не подвергаться заилению и размыву.

Принцип работы устройства. При накате волны на откос, происходит соударение ее с каменной призмой и деление фронта волны на дискретные течения, которые движутся дальше с переменным расходом по откосу сооружения и гребню призмы. Деление сопровождается изменением удельной энергии и направления струйных течений, снижением сил динамического воздействия волнового потока на откос. Развитию этого процесса способствует диагональное расположение элементов системы зигзаг, которая уменьшает удельную энергию и силу динамического воздействия волнового потока на откос путем удлинения фронта воздействия волны.

Происходит трансформация структуры волны и эпюры транзитного потока за счет сил трения, сопротивления и возникновения реактивных сил. Действенное влияние на процесс гашения водной энергии оказывает инфильтрация части волнового расхода в тело банкета. Шпоры препятствуют образованию вдоль откосных течений и продольной водной абразии.

При откате волны, проникший в призму поток, дренируется по уклонной ленте (рис. 1), в полузапруду и в нижний бьеф, освобождая пористую среду защитного устройства для приема воды следующей волны. Частично перелившийся через гребень водный поток, задерживается перед призмой в виде аккумулирующей линзы, которая перераспределяет интенсивность отката волны во времени и служит дополнительной защитой или водной « подушкой» для защиты откоса от воздействия волны.

Используя приведенную упрощенную технологическую модель волнозащитного устройства, были разработаны теоретические его основы. Для оценки эффективности устройства и адекватности принятой технологической ее модели были выполнены специальные лабораторные его испытания.

Методика исследований. Экспериментальные исследования проводились на базе лаборатории «Использования и охраны водных ресурсов» УО БГСХА на размываемых физических моделях грунтовых сооружений и защитного устройства. Для моделирования волновых процессов использовалось специально сконструированное устройство или волнопродуктор. Устройство представляет сравнительно сложную машину с электроприводом постоянного тока, редуктором и системой автоматического управления.

Оценка эффективности и определение параметрических характеристик защитного устройства осуществлялось по результатам исследований водной абразии, а конкретно, по критерию относительной волноустойчивости откоса:

где m0 — коэффициент заложения волноустойчивого незакрепленного откоса;

mус — коэффициент заложения волноустойчивого откоса, защищенного каменной призмой ленточного типа.

Измерение скоростей осуществлялось индикаторной трубкой системы ГрузНИИГиМ, микровертушкой системы ЦНИИКИИВР; деформации откосов — геодезическими приборами.

Одной из основных задач физического моделирования абразивных процессов является выбор масштаба и материала размываемой модели. Ввиду сложности практического осуществления идентичности всех «определяющих» критериев, при проведении опытов стремились, прежде всего, обеспечить условие автомодельности гидродинамического процесса, соблюдая при этом, основы теории подобия [2; 6; 7].

Поскольку, рассматриваемый абразивный процесс происходит в плавно изменяющемся режиме, масштаб и материал модели выбирались с соблюдением основных критериев подобия [5, с. 73—78]; [6, с. 4—19]:

где Fr — число Фруда La — критерий размывающей способности, Re — число Рейнольдса Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

V — средняя скорость потока;

Vнер — неразмывающая скорость при глубине потока h0 =1 м;

g — ускорение свободного падения; — кинематический коэффициент вязкости;

d — расчетный диаметр частиц.

Введение критерия размывающей способности в лабораторную практику, в значительной степени, упрощает технологию и методику проведения опытов, создает возможность использовать имеющиеся справочные и нормативные материалы о размываемых скоростях, сократить продолжительность и стоимость проведения исследований.

Исследования проводились при различной глубине потока, при разных параметрах волны и каменной призмы.

Результаты исследований. Для обоснования возможности практического применения каменнонабросного крепления ленточного типа необходимо иметь, прежде всего, физические его характеристики, при которых обеспечивается гидромеханическая его устойчивость и эффективность.

Установлено, что эффективность каменной призмы как волнозащитного устройства зависит от геометрических его параметров и конфигурации, от вертикальной и горизонтальной компоновки устройства на откосе, от угла наката (атаки) волны на откос и призму. Эти показатели определяют величину сил гидравлического сопротивления призмы, инфильтрацию потока внутрь призмы, интенсивность гашения энергии волны, величину динамического воздействия потока на откос, на его профиль и устойчивость.

У рациональной модели, внутренний угол системы зигзаг составляет 120—1600. Вершину полигональной призмы совмещают с верхней границей крепления, которая оканчивается противопоточной шпорой, а низ — с нижней границей крепления откоса и оканчивают дренирующей полузапрудой.

Для определения значений коэффициентов заложения незакрепленных откосов m0 и коэффициентов заложения mус волноустойчивых откосов, защищенных каменной призмой ленточного типа, были проведены системные методические лабораторные опыты.

Волноустойчивое состояние призмы фиксировалось по установлению равновесия гидродинамических (угонных и взвешивающих) сил, сил трения, вязкости и гравитации. Момент такого равновесия определялся экспериментально, по стабилизации процесса деформации откоса и оценивался осредненным значением коэффициента заложения mус и m0.

Результаты этих исследований обработаны в виде графика mуст/m0 = f (CB/hB) и опраксимированы аналитической зависимостью При определении коэффициента заложения m0 волноустойчивого профиля напорных незащищенных откосов использовались также рекомендации СНиП 2.06.05—84 «Плотины из грунтовых материалов», согласно которым где m0 — коэффициент заложения волноустойчивого откоса без крепления и защиты;

Материалы IV МЕЖДУНАРОДНОГО ВОДНОГО ФОРУМА mес — коэффициент естественного откоса грунта под водой;

hcdl — высота расчетной волны, м;

— длина расчетной волны, м;

do — средневзвешенный диаметр частиц защищаемого грунта.

Определение водоприемно — отводящей способности призмы крепления. Экспериментальные исследования показали, что эффективность волнозащитного устройства можно обеспечить при неполной аккумуляции волнового потока каменной призмой. Часть волнового расхода, после гашения кинетической энергии волны и трансформации эпюры скоростей направляется обратным током навстречу очередной волне, и тем самым уменьшает динамическое ее воздействие на откос. На основании анализа этих данных следует важный практический вывод: параметры и конструкция волнозащитной призмы не обязательно принимать таких больших размеров, чтобы обеспечить полное гашение энергии волны. Достаточно погасить энергию только наиболее динамичной ее части, которая, согласно исследованиям и работам Н. Н. Джуновского, П. А. Шанкина и др., находятся в пределах зоны максимального воздействия где — расчетная длина волны;

— граничные условия динамичной зоны волнового воздействия;

m — коэффициент заложения откоса.

При этом, у эффективно работающей призмы, водоприемно — отводящая способность должна удовлетворять условию:

Фильтрационную или водоотводящую способность призмы можно выразить формулой, приемлемой для ленточного каменного дренажа:

и уравнением неразрывности потока:

где wпр — площадь рабочего сечения призмы;

Kф — коэффициент фильтрации; I — градиент или гидравлический уклон призмы;

х — показатель степени, характеризующий режим фильтрации.

С некоторым приближением, среднюю скорость фильтрации в каменных призмах определяют по формуле Шези в следующем обобщенном виде [7]:

где С0 — обобщенный коэффициент Шези, зависящий от размеров камней, их формы и структуры укладки;

р — порозность (пустотность) наброски;

D — диаметр камня, приведенного к шару, в см;

J — гидравлический градиент.

Величину коэффициента С0 рекомендуется определять по формуле:

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

Удельный волновой (прибойный) расход Qпр. можно выразить через удельный объем наиболее динамичной зоны волны Wв:

где Wв — удельный объем (эпюра активной фазы) волны;

Исходя из принятых технологических положений, и учитывая степень достоверности гидрологических данных, можно принять:

Решая совместно (10 –14) имеем Тогда расчетный расход призмы будет равен В результате преобразований (12), (13) и (16) определяем удельный рабочий объем призмы Расчетные диаметры каменной наброски следует определять с учетом косого подхода волны, например, по методике устойчивости каменного крепления грунтовых откосов воздействию судовой волны [1].

Используя результаты исследований и полученные зависимости, определить параметры каменной волнозащитной призмы ленточного типа и ее компоновку в соответствии с типом и параметрами защищаемого сооружения.

1. Устройство в виде каменной наброски ленточного типа является эффективной защитой напорных грунтовых откосов, берегов прудов и водохранилищ от размывающего воздействия фронтальных и косых волн; отличается простотой конструкции, экономичностью и надежностью.

2. В зависимости от высоты волны и диапазона колебания напора на сооружении, каменное набросное ленточное крепление выполняется в один, два и более яруса. Упрощенный вариант — одиночный зигзаг рекомендуется применять при высоте волны до hв = 1 м и колебании уровня в верхнем бьефе до Н = 1—1,5 м. Террасный или ярусный вариант рекомендуется при hв 1 м 1 м и колебании уровня в ВБ до Н1 = 2—3 м.

3. Высоту верховой призмы и ширину ее гребня рекомендуется принимать не менее 3-х максимальных диаметров каменной наброски.

4. Задачу по определению рациональных параметров волнозащитной призмы и выбору коэффициента заложения откоса рекомендуется решать методом итерации, по минимуму приведенных затрат или минимальной суммарной стоимости возведения грунтового откоса и каменной призмы, используя предложенные графические и аналитические зависимости.

1. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика/под редакцией В. П. Недриги. — М.: Стройиздат, 1983. — 543 с.

2. Шарп, Д. Гидравлическое моделирование/Пер. с англ. — М.: Мир, 1984. –280 с.

3. Кожевников, М. П. Гидравлика ветровых волн. Москва «Энергия», 1972. –258 с.

4. Williams R. G., Darbyshire J., Holms P. Wave refraction and diffraction in a caustic region:

a numerical solution and experimental validation//Proceedings Institution of Civil Engineers. 1980.

Port 2. — Р. 72—78.

5. Ларьков, В. М. Моделирование размыва русла за водосбросными сооружениями с учетом критерия размывающей способности потока//Водное хозяйство и гидротехническое строительство. Минск: Вышэйшая школа, 1986. — Вып. 15. — С. 73—78.

6. Ларьков, В. М., Ларьков, В. В. Моделирование и исследование гидротехнических сооружений, гидравлических и русловых процессов/В. М. Ларьков, В. В. Ларьков//Гидротехнические сооружения. Лабораторный практикум. Горки: БГСХА, 2007. — С. 4—19.

7. Гришин, М. М. Гидротехнические сооружения. Москва, 1962. — С. 565—583.

8. Васильченко, Г. В. Воздействие потока на мелиоративные и водохозяйственные сооружения. — Мн. «Ураджай», 1985. — 174 с.

ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ОТ НАСЛОЕННЫХ

И ДИСПЕРГИРОВАННЫХ НЕФТЕПРОДУКТОВ

нагрузку на среду, выводя ее из устойчивого состояния. Это требует безотлагательных и быстрых мер по ликвидации нефтяных разливов на воде и суше. Однако загрязнение окружающей среды нефтепродуктами происходит не только в результате аварийных разливов нефти и нефтепродуктов, а, в основном, в безаварийных ситуациях. Основными источниками нефтезагрязнений в нашей республике являются:

— амбарные могильники нефтепродуктов открытого и закрытого типа. Объем в них нефтепродуктов по разным оценкам составляет от 0,5 до 1 млн тонн;

— отходы нефтеперерабатывающих заводов, на которых уровень глубины переработки нефти не превышает 75 %;

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

— брошенные котельни (более 250), ранее работающие на мазуте, а также котельни, перешедшие на газ, но имеющие захоронения нефтепродуктов;

— бывшие нефтебазы Минобороны: Крупки, Орша, Бокуны, Свислочь, Неман, Мосты, Жабинка, Бобруйск, Гомель, Молодечно. Здесь находятся подземные линзы легких углеводородных фракций авиационного и дизельного топлива;

— остатки моторных, дизельных, авиационных, индустриальных, трансмиссионных, трансформаторных, компрессионных масел, потерявших свои потребительские свойства;

— нефтеотходы после мойки подвижных железнодорожных составов и оборудования;

— кислый гудрон, шламы нефтеловушек, нефтеотделительных установок, шлам очистки трубопроводов и емкостей (бочек, контейнеров, цистерн, гудронаторов) от нефти.

В настоящее время одним из наиболее перспективных решений проблемы удаления разлившихся нефти и продуктов ее переработки является использование сорбционных технологий, основанных на применении специальных материалов — сорбентов. Все сорбенты по принципу их действия можно условно разделить на две группы. Сорбенты первой группы быстро тонут с поглощенной нефтью, только на некоторое время скрывая загрязнение, так как нефть снова всплывает (хотя уже и в меньших объемах). Ко второй группе относятся высокоемкие сорбенты, главным образом, синтетические, обладающие сверхвысокой плавучестью в нефтенасыщенном состоянии. Проблемы, возникающие при использовании сорбентов этой группы, связаны с необходимостью проведения трех операций: равномерное распределение адсорбирующего материала по водной поверхности в реальных условиях ликвидации аварии, сбор этого материала и извлечение из него нефти и нефтепродуктов для повторного использования или утилизация. Производятся синтетические сорбенты в виде гранул, пластин, рулонных материалов из вспененных полиэтилена, полиуретана, фенолформальдегидных смол и других полимеров. Они отличаются друг от друга сорбционной емкостью, гидрофобностью, способностью удерживать нефтепродукт, а объединяет их, к сожалению, только один существенный недостаток — трудность утилизации.

Поэтому нами был разработан новый сорбент на основе гидролизного лигнина (ТУ BY 100050710.122—2009 «Сорбент лигниновый «Лигносорб»). Выбор лигнина в качестве исходного сырья для изготовления сорбента обусловлен тем, что лигнин является многотоннажным побочным продуктом гидролизных и целлюлозно-бумажных производств (отходы) и находится в отвалах при гидролизных заводах в г. Речица и в г. Бобруйске. Путем гидрофобизации гидролизного лигнина и его гранулирования получен порошкообразный сорбент с размером частиц более 0,25 мм. По предварительным оценкам цена сорбента составит менее 1 $/кг.

В модельных экспериментах с нефтью из скважины Ново-Кореневского месторождения были определены основные характеристики «Лигносорба» и промышленно выпускаемых сорбентов в нашей стране и России: вспененного полиуретана «Пенопурм», сорбентов на основе природных материалов — торфа «Экоторф» и мха «Лессорб-экстра» и на основе терморасширенного графита — «Ливсор-С» (таблица 1).

Таблица 1. Характеристики сорбентов, используемых для очистки воды от наслоенных нефтепродуктов Ливсор-С Пенопурм Лессорб (Россия) Экоторф Лигносорб Продолжительность сорбции 20 минут.

Результаты испытаний нефтесорбентов в конкретном эксперименте по сбору разлитой нефти с поверхности воды позволили оценить их преимущества и недостатки.

«Ливсор–С» представляет собой пухообразный порошок темно-серого цвета, полученный в результате термического расщепления специально обработанного графита. Характеризуется высокой сорбционной нефтеемкостью. Однако его рассыпка по поверхности на практике невозможна из–за ветра (практически это пыль), поэтому он используется главным образом в бонах или матах.

«Пенопурм» — сорбент на основе синтетического материала пенополиуретана, обладающий высокой сорбционной емкостью и плавучестью в нефтенасыщенном состоянии. В реальных условиях практически невозможно использовать его высокую сорбционную способность, так как нефть разливается тонким слоем (1-2 мм), а пятна при разливе имеют геометрически неправильную форму; при этом из–за ветра и волн нельзя полностью покрыть этим материалом аварийное пятно. Поэтому сорбент должен использоваться многократно, для чего необходима в каждом районе аварии установка для отжима и специальный склад для хранения пожароопасного материала, содержащего остатки нефти. «Пенопурм» представляет собой легкий материал, занимает большой объем при перевозке в транспортном средстве и поэтому не может быть использован в качестве аварийного материала в передвижных нефтезаправщиках. Но главными недостатками сорбента являются его высокая цена и невозможность утилизации путем сжигания.

Природный сорбент на основе торфа «Экоторф» имеет ограниченное время плавучести в нефтенасыщенном состоянии и со временем тонет вместе с нефтью, что обусловлено присутствием в сорбционном материале не только гидрофобной, но и гидрофильной составляющей.

Он не образует монолитного слоя в нефтенасыщенном состоянии, что создает технические трудности при сборе сорбента с сорбированной нефтью. Эти же недостатки характерны для нефтесорбента из фрезерного торфа «Белнефтесорб–экстра» ЗАО «Белнефтесорб» (г. Житковичи), а также сорбента на основе мха «Лессорб». Кроме того, сбор мха приносит прямой экологический вред окружающей природе и не может быть рекомендован в качестве исходного материала для получения сорбента.

Поэтому мы остановили свой выбор на «Лигносорбе». «Лигносорб» обладает высоким сродством к нефти и нефтепродуктам (2—5 г/г) и удерживается в нефтенасыщенном состоянии на поверхности воды в течение 5 суток и более. Имеет насыпную массу 350 кг/м 3 и легко наносится на поверхность воды и почву с помощью различных распылителей. Сорбент «Лигносорб»

существенно дешевле, чем препараты на основе синтетических материалов. При использовании «Лигносорба» в качестве нефтесорбента полностью решается и вопрос с его утилизацией, так как он превращает нефть и нефтепродукты в твердую гидрофобную массу, которая легко собирается с поверхности и может быть переработана как твердое топливо в печах любой мощности.

Утилизации сорбента в нефтенасыщенном состоянии путем его сжигания в режиме co-ring (совместное сжигание возобновляемого и ископаемого вида топлив) является эффективным способом получения тепла и энергии. Как видно из данных таблицы 2, композиционное топливо на основе «Лигносорба» по теплотворной способности не только не уступает, но и превосходит известные виды твердых топлив.

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

Таблица 2. Высшая теплотворная способность различных видов твердых топлив Новый вид твердого топлива можно использовать как в виде твердой гранулированной массы, упакованной в легкосжигаемую упаковку (например, бумажную), так и в виде топливных пеллет, поскольку «Лигносорб» в нефтенасыщенном состоянии прочно удерживает нефтепродукт, что позволяет осуществить его прессование.

В настоящее время остро стоит проблема очистки нефте- и маслосодержащих сточных вод различных предприятий (локомотивных и вагонных депо, нефтебаз и АЗС, гаражей и стоянок машин, котельных, машиностроительных и приборостроительных предприятий и т. д.), очистные сооружения которых не эксплуатируются должным образом. В соответствии с технологической схемой такие воды собираются в специальных баках-отстойниках, в которых происходит осаждение тяжелых фракций, после чего через фильтрующие загрузки сбрасываются в канализацию. В качестве таких загрузок используются различные материалы: от древесностружечных до синтетических. Однако это не решает существующей проблемы, поскольку фильтрующие материалы быстро теряют свою эффективность и необходима их частая замена.

Нами разработан комбинированный способ очистки таких сточных вод. Поскольку в процессе отстаивания происходит концентрирование нефтепродуктов в поверхностном слое, то на первом этапе с помощью гидрофобизованного лигнинсодержащего сорбента можно удалить наслоенные нефтепродукты до остаточных концентраций 5—10 мг/дм 3. Это позволит не только снизить нагрузку на фильтровальные материалы, но даст возможность использовать насыщенный нефтепродуктами сорбент в качестве топлива. Далее сточные воды с диспергированными нефтепродуктами для доочистки до норм, установленных для вод, сбрасываемых в коммунальную и ведомственную канализацию, поступают на малогабаритный высокопроизводительный патронный фильтр НоТЕХМА. Конструкция фильтра разработана в лаборатории растворов целлюлозы и продуктов их переработки НИИ физико-химических проблем Белгосуниверситета.

Он позволяет очистить воду до содержания в ней нефтепродуктов 0,1—0,2 мг/дм 3..

Для изготовления таких фильтров используются два вида материалов:

— пленочно-тканевое полиэфирное полотно, структурные и морфологические особенности поверхности которого обеспечивают задерживание дисперсных частиц по ситовому принципу;

— высокоактивный углеродный сорбент марки «Карбопон-актив», изготавливаемый Светлогорским ПО «Химволокно» (РБ).

Эти материалы экологически чистые, не содержат искусственно введенных аппретов, замасливателей и синтетических связующих, из них при фильтрации не вымываются вредные и токсические вещества.

Возможность полиэфирного полотна гофрироваться и сохранять форму, позволяет получать защищенные снаружи и внутри сетками и крышками из полипропилена фильтр-элементы, которые используются в установках для фильтрации жидких сред с различным количеством фильтрэлементов. Фильтр удобен в использовании, а возможность его регенерации при высоких температурах делает его весьма эффективным для доочистки сточных вод от нефтепродуктов.

Таким образом, новый гидрофобизованный сорбент «Лигносорб» на основе отходов гидролизных производств эффективно поглощает нефть и нефтепродукты, обладает длительной Материалы IV МЕЖДУНАРОДНОГО ВОДНОГО ФОРУМА плавучестью в нефтенасыщенном состоянии, легко собирается с водной поверхности и может быть утилизирован в виде калорийного твердого топлива. Разработана комбинированная методика очистки сточных вод от наслоенных и диспергированных нефтепродуктов с использованием нового сорбента «Лигносорб» в сочетании с патронными угольными фильтрами.

УДК 627.

ВЛИЯНИЕ БЕРЕГООБРАЗУЮЩИХ ФАКТОРОВ

НА УСТОЙЧИВОСТЬ БЕРЕГОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

МЧС Республики Беларусь, г. Минск, Республика Беларусь Государственное учреждение образования «Командно-инженерный институт»

Основная цель данной работы — исследование влияния рискообразующих факторов на берегозащитные сооружения, оценка и прогнозирование абразионных риск-процессов на искусственных водных объектах в комплексе.

Устойчивость сооружений берегозащиты искусственных водных объектов (водохранилищ) рассмотрена в работах многих авторов, однако в каждом конкретном случае исследовался какойлибо один фактор (скорость вдольбереговых течений), либо совокупность факторов (величина склонового стока; скорость ветра; скорость вдольбереговых течений; уровенный режим водохранилища и т. д.), присущих отдельному объекту. Нами рассмотрена совокупность факторов, влияющих на устойчивость берегозащитного сооружения в целом.

Для оценки устойчивости берегозащитных сооружений и разработки более совершенной методики по прогнозированию поведения процесса абразии во времени необходимо учитывать силовые воздействия, действующие на данные сооружения, в комплексе.

Разработаны кинематические модели процесса нарушения устойчивости береговых склонов водохранилищ с учетом берегозащитных сооружений во времени под воздействием внешних факторов и условий. Проведено численное моделирование процесса абразии берегового склона во времени с учетом наличия берегозащитного сооружения и его деформаций (на уровне схематизации).

По данным натурных наблюдений были выявлены основные причины, воздействующие на берегозащитное сооружение: плохое укрепление швов при монтаже и ремонте сооружений, некачественное выполнение гравийной подушки под сооружением, а также собственные физические параметры и прочностные характеристики конструкций. Немаловажную роль играют также антропогенные факторы, такие как: ошибки при проектировании, непрофессионализм и халатность обслуживающего персонала, а также несоблюдение требований норм и правил эксплуатации гидротехнических сооружений [1, 2].

Причины в совокупности с факторами абразии приводят к повреждению либо разрушению берегозащитного сооружения и, при несвоевременном ремонте, к разрушению берега либо плотины и возникновению чрезвычайной ситуации [3].

Таким образом, для оценки общей устойчивости берегозащитных сооружений и разработки более совершенной методики по их расчету необходимо учитывать факторы, приводящие к абразии, комплексное воздействие на берегозащитные сооружения статических и гидродинамических нагрузок, а также возможность развития процесса абразии на примыкающих к берегозащитным сооружениям участках.

Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

1. Рекомендации по оценке воздействия малых водохранилищ на окружающую среду/В. М. Широков [и др.]; под общ. ред. В. М. Широкова. — Минск: БГУ, 1994. — 112 с.

2. Максимчук, В. Л. Рациональное использование и охрана берегов водохранилищ./В. Л. Максимчук. — Киев, 1981. — 112 с.

3. Левкевич, В. Е. Методические рекомендации по расчету незакрепленных верховых откосов дамб и плотин на малых водохранилищах и прудах мелиоративного назначения./Левкевич В. Е. — Минск: ЦНИИКИВР, 1989. — 36 с.

МЕЛИОРАЦИЯ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

На мелиорированных землях республики в настоящее время производится более трети продукции растениеводства.

Площадь осушенных земель открытой сетью составляет 1,2 млн гектаров, закрытым дренажем 2,2 млн гектаров. В эксплуатации находится 753 тыс. гектаров мелиоративных систем с двухсторонним регулированием водного режима, на площади 253 тыс. гектаров построены польдерные системы.

Мелиоративный комплекс республики насыщен многочисленными и разнообразными по назначению гидротехническими сооружениями: дамбами протяженностью 4,6 тыс. км, 480 насосных станций, 725 тыс. водорегулирующих, переездных и функциональных сооружений (шлюзырегуляторы, трубы-регуляторы, трубы-переезды, колодцы и др.), 156 тыс. км каналов и водоприемников, 956 тыс. километров закрытых дренажных коллекторов и дрен, 1074 пруда и водохранилища, 17,8 тыс. км эксплуатационных дорог.

В процессе удаления избыточных вод с переувлажненных земель, вода оказывает разнообразные воздействия на сооружения и их основания: механическое (гидростатическая и гидродинамическая нагрузки, фильтрационное давление воды, а в холодный период действует давление льда), физико-химическое (ржавление, окисление, выщелачивание, разрушение от многократного замерзания и оттаивания в порах) и биологическое (гниение дерева).

С грунтовыми, талыми и дождевыми поверхностными водами из осушительных каналов в водохранилища и водоприемники поступает большое количество органо-минеральных веществ. В результате их длительной эксплуатации происходит заиление ложа водохранилищ, зарастание акватории высшей водной растительностью, заиление водоприемников.

В ходе уточнения по состоянию на 1 января 2010 года материалов инвентаризации, установлено, что мелиоративные системы на площади 511,8 тыс. гектаров нуждаются в реконструкции (преимущественно эти мелиоративные системы построены в 50—70 годы прошлого столетия, которые отработали нормативные сроки и физически износились), в том числе в Брестской — 107,0 тыс. гектаров, Витебской — 89,4 тыс. гектаров, Гомельской — 111,6 тыс. гектаров, Гродненской — 46,2 тыс. гектаров, Минской — 100,6 тыс. гектаров и Могилевской — 57,0 тыс.

гектаров. Кроме этого, нуждаются в реконструкции 1518 важнейших сооружений (97 мостов, 38 шлюзов-регуляторов, 650 труб-регуляторов, 733 трубы-переезда), 78 километров дамб и 401 километр дорог.

В результате несвоевременного проведения ремонтно-эксплуатационных работ 18,1 тыс. километров (11,6 % от общего количества) каналов закустарено, 17,1 тыс. километров (10,9 %) заилено, 75,9 тыс. сооружений (10,5 %) требуют ремонта.

В настоящее время задачей, поставленной Президентом и Правительством, является сохранение и восстановление имеющегося мелиоративного фонда. Эта задача осуществляется путем реализации Республиканской программы «Сохранение и использование мелиорированных земель на 2006—2010 годы», являющейся составной частью Государственной программы «Возрождение и развитие села на 2005—2010 годы» (далее — Программа).

Программа ориентирована на эффективное производство конкурентоспособной экологически чистой сельскохозяйственной продукции, охрану почв и почвенного покрова от деградации, а водных источников от истощения и загрязнения, создание благоприятных условий для жизни и труда сельского населения.

Мероприятиями Программы планируется обеспечить поддержание в нормативном состоянии мелиоративных и водохозяйственных систем на площади 2,2 млн га, произвести в первоочередном порядке реконструкцию и восстановление мелиоративных систем и гидротехнических сооружений на площади 123,3 тыс. гектаров, провести агромелиоративные мероприятия на площади 154,8 тыс. гектаров.

Осушение заболоченных земель в 50—60 годы производилось в основном строительством мелиоративных систем открытой сетью одностороннего неуправляемого типа, что не в полной мере обеспечивало защиту от выноса загрязняющих биогенных и взвешенных веществ со стоком в водоприемники и естественные водоемы и реки.

Как более совершенные способы регулирования водного режима почвы при строительстве мелиоративных систем получил свое развитие горизонтальный и вертикальный закрытый дренаж и применение осушительно-увлажнительных систем двухстороннего регулирования водного режима почв, которые стали существенно способствовать сокращению поступления загрязняющих веществ в естественные воды за счет их очистки фильтрующими материалами и дополнительными устройствами.

На современном этапе при проведении реконструкции и восстановлении мелиоративных систем предусматриваются мероприятия по усилению экологической устойчивости территорий путем разукрупнения мелиоративных (польдерных) систем, устройства лесополос, создания экологических ниш, миграционных коридоров, на наиболее заболоченных участках и выходах напорных грунтовых вод. Работы по реконструкции включают в себя также комплекс агромелиоративных мероприятий, направленных на улучшение водоотводящих свойств мелиорированных земель.

Задачей экологического обоснования мелиоративных мероприятий является обеспечение безопасного природопользования при устойчивом сельскохозяйственном производстве.

Решается это на двух уровнях: глобальном и локальном. На глобальном учитывается специфика геологического строения территории, почвенно-климатические условия, функционирование гидрохимической системы.

На локальном уровне решаются такие известные вопросы как оптимизация агроландшафтов, буферных зон между освоенными площадями, создание лесополос, совершенных мелиоративных систем, искусственных водоемов, размещение кормовых угодий на легких и органогенных почвах.

В первую очередь это касается оценки влияния мелиоративных мероприятий на водный режим прилегающих территорий, состояние водных источников, почвенный покров, состояние и динамику растительного и животного мира.

Особые требования предъявляются к объектам, расположенным вблизи охраняемых природных территорий: национальных парков, заказников, памятников природы.

В Полесском регионе Брестской области в настоящее время запроектированы и построены экологически более совершенные водооборотные мелиоративные системы, позволяющие использовать зааккумулированную в многоводные периоды года воду из водохранилищ или прудов. Наполнение Секция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

водоемов осуществляется с помощью осушительных насосных станций. Сработка полезного объема осуществляется самотеком в засушливые и многоводные периоды года для гарантированного увлажнения земель, прилегающих к водоему.

Это мелиоративные системы «Горново», «Путь к коммунизму», «Твердовка», «ХХIV съезд», «Кривичи I, II, IV», «Вислица-Стошаны» Пинского района; «Мотоль» им.Поливко Ивановского района; «Белин-Осовцы», «Именины», «Рассвет» Дрогичинского района; «Ореховский», «Днепро-Бугский» Кобринского района; «ХХV съезд», «Ракитно» Лунинецкого района; «Возрождение» Ганцевичского района; «Орлы» Столинского района.

Для гарантированного увлажнения земель, водного благоустройства территории и в природоохранных целях по проектам предприятия построены крупные водохранилища: «Погост»

и рыбхоз «Полесье» Пинского района; «Победа» Ивацевичского района; «Морочно» Столинского района; «Велута» Лунинецкого района; «Локтыши» и рыбхоз Ганцевичского района; «Остров»

Ляховичского района; «Селец» и рыбхоз Березовского района и другие пруды и водохранилища.

В результате накопления воды в прудах и водохранилищах происходит оседание взвешенных частиц загрязняющих веществ, что в свою очередь обеспечивает последующий сброс уже очищенной воды в естественные водотоки и реки.

Большое внимание в экологическом отношении уделяется водоприемникам. Водоприемники на мелиоративных системах — это 11,4 тыс. км крупных открытых водотоков, которые поддерживают их в работоспособном состоянии с целью обеспечения водно-воздушного режима мелиорируемых почв для получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

После мелиоративной оценки состояния мелиорированных полей и водоприемников по ряду объектов принимаются решения адаптации установившегося водного режима и по переводу более увлажненных площадей, особенно на сработанных торфяниках, примыкающих к водоприемнику из пахотного в луговое использование с нормой осушения под травы.

Наиболее характерным примером служит проектное решение по водоприемнику одного из самого мелиоративного освоенного водосбора в Республике Беларусь — реки Орессы.

В результате их сравнения и оценки окончательно принят вариант с сохранением установившегося водного режима и сформировавшихся параметров р. Орессы и адаптаций водновоздушного режима осушенных земель в 2-х километровой зоне вдоль реки Орессы с переводом ранее запроектированного пахотного использования земель в луговое.

При этом наиболее ценные в хозяйственном отношении, самые плодородные высокобонитетные земли защищаются локальными польдерными системами, что позволило отказаться от регулирования Орессы и сохранить сложившийся за долгие годы эксплуатации мелиоративных систем режим работы водоприемника.

На водоприемниках более низкого порядка на мелиоративных системах при реконструкции, ремонтах с целью обеспечения устойчивости русла, выполняется укрепление откосов каналов с засеванием бровок, со строительством регулирующих сооружений. Выполняется устройство на открытой сети каналов впадающих в водоприемники, прудов-отстойников и биопрудов с целью улучшения качества воды и снижения загрязнения и заиления водоприемников влекомыми взвесями. При этом такие пруды периодически очищаются от наносов в процессе эксплуатации мелиоративных систем.

При проектировании реконструкции водоприемников предусматривается выделение прибрежных полос и водоохранных зон в соответствии с действующими природоохранными нормами. Предусматривается также, при прохождении водоприемников через земли сельскохозяйственного использования, благоустройство прирусловых полос (берм) шириной 2 м, прилегающих к обеим бровкам водотоков.

На участках, расположенных недалеко от населенных пунктов, предусматривается благоустройство мест отдыха населения, сохраняя при этом или улучшая, по возможности, естественное состояние водоприемника и примыкающий ландшафт. Регулирование рек путем спрямления не допускается.

При использовании в качестве водоприемников естественных озер на всех впадающих в водоем водотоках проектируются пруды-отстойники, биоплата.

Материалы IV МЕЖДУНАРОДНОГО ВОДНОГО ФОРУМА Указанные экологические мероприятия интенсивно реализовывались на озерах Нарочь, Мястро Мядельского района (м. с. «Ленинский Путь», «Азарки», «Проньки» и др.). Периодически ведется контроль за состоянием природоохранных мелиоративных сооружений и, при необходимости, производится их ремонт и восстановление.

Для перехвата вод с прилегающего водосбора проектируются водоотводящие нагорноловчие каналы со сбросом их стока в естественные заболоченные или болотные участки лугово-болотного типа.

Цель — очистка стока от биогенных веществ, отстаивание воды в прудах-отстойниках в течение 5—10 суток с пропуском загрязненного биогенами стока через биополя, биофильтры в виде высшей водной растительности (камыш, тростник, рогоз, другие растения) в теплый период года. Указанные растения культивируются или естественно произрастают в каналах или водоемах.

В этом случае вырастающая биологическая масса растительности отчуждается с водной поверхности после прекращения вегетации растений.

Интенсивному распаду биогенных веществ способствует также насыщение воды кислородом.

Для интенсификации аэрации в составе гидротехнических сооружений предусматривается, кроме прудов-отстойников, строительство регулирующих и перепадных сооружений, обеспечивающих полное регулирование стока летне-осенних паводков 10 % обеспеченности и частичное регулирование стока весенних паводков.

Во исполнение протоколов поручений Президента Республики Беларусь от 16 октября 2009 г. № 26, от 11 мая 2010 г. № 12 и в развитие республиканской программы ”Сохранение и использование мелиорированных земель на 2006—2010 годы“, Минсельхозпродом разработана и постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 31 августа 2010 года № 1262 утверждена Государственная программа сохранения и использования мелиорированных земель на 2011—2015 годы (далее — Государственная программа).

В целях повышения продуктивности мелиорированных земель, мероприятиями Государственной программы предусматривается обеспечить к 2015 г. оптимальный водный режим для сельскохозяйственных растений на площади около 2,8 млн гектаров.

Реализация данной задачи достигается за счет:

— выполнения комплекса ремонтно-эксплуатационных работ на данной площади;

— проведения агромелиоративных мероприятий на мелиорированных сельскохозяйственных землях на площади 192,6 тыс. гектаров;

— выполнения реконструкции и восстановления осушительных и осушительноувлажнительных систем на площади 421,4 тыс. гектаров;

— выполнения реконструкции и восстановления оросительных систем на площади 5,3 тыс.

гектаров, из них используемых для утилизации животноводческих стоков на площади 4,6 тыс.

гектаров;

— проведения реконструкции и восстановления основных сооружений (мостов — 107 ед., шлюзов-регуляторов — 115 ед., водохранилищ на площади 1,3 тыс. гектаров и водоприемников на протяжении 2,0 тыс. километров), завершение неоконченных строительством гидротехнических сооружений.

Кроме того, за счет выполнения мелиоративных работ предусматривается ввести в сельскохозяйственное использование новые земли на площади 34,6 тыс. гектаров.

В результате реализации мероприятий проекта Государственной программы, продуктивность мелиорированной пашни повысится в 1,5 раза и составит 52, а луговых земель — 35 центнеров с гектара. Восстановление оросительных систем позволит увеличить продуктивность одного гектара сельскохозяйственных земель на 10—18 %.

Основными задачами Государственной программы в области охраны почв и земель являются защита от эрозии, затопления и подтопления, загрязнения животноводческими стоками, восстановление ранее созданного потенциала осушенных земель и его увеличение, сохранение природно-ресурсного потенциала агроландшафтов и его использование в системе сельскохозяйСекция 1. Охрана водных ресурсов и оценка их состояния.

Регулирование воздействий на водные ресурсы.

ственного производства, повышение продуктивности мелиорированных земель, их устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды, разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий выполнения работ, связанных с повышением почвенного плодородия.

Особого внимания требуют мелиоративные системы, расположенные на загрязненных радионуклидами землях (432 тыс. гектаров). Поддержание этих систем в рабочем состоянии и обеспечение благоприятного водного режима для растений уменьшат поступление радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию.

В ходе реализации мероприятий Государственной программы охрана почв, земель и водных ресурсов будет достигаться путем:

совершенствования технических возможностей существующих мелиоративных систем, применения новейших методов и современных технологий, мировой практики при проведении реконструкции и восстановлении мелиоративных систем;

замены простейших самотечных осушительных систем осушительно-увлажнительными системами на базе закрытого дренажа с гарантированным водоисточником;

сохранения защитных лесных насаждений, устройства лесных полос;

поддержания гидрологического режима, оптимального для растений, с помощью управления водорегулирующими сооружениями;

проведения эксплуатационных мероприятий на мелиоративных системах;

своевременного выполнения ремонта, реконструкции износившихся мелиоративных систем и элементов, обеспечивающих их надежное функционирование.

Выполнение указанных работ позволит на мелиорированной территории эффективно управлять гидрологическим режимом, необходимым для возделывания сельскохозяйственных культур и рационально использовать водные ресурсы.

Система государственного управления мелиоративными системами Вопросы эксплуатации мелиоративных систем, в т. ч. и гидротехнических сооружений, находящихся в ведении Минсельхозпрода, контроля за их состоянием, урегулированы Законом Республики Беларусь «О мелиорации земель» (вступил в силу с 5 августа 2009 г.) и рядом принятых нормативных правовых актов:

1. Положение о порядке осуществления государственного надзора за проведением мелиоративных мероприятий (утверждено постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 25 марта 2009 г. № 356).

2. Правила эксплуатации (обслуживания) мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений, Положение о порядке ведения государственного учета мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений (утверждены Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 10 июля 2009 г. № 920).

3. Указ Президента Республики Беларусь от 2 октября 2002 г. № 502. «О некоторых вопросах управления мелиоративным комплексом», постановление Совета Министров Республики Беларусь от 5 мая 2009 г. № 584 «О некоторых мерах по реализации Закона Республики Беларусь «О мелиорации земель», расширяющие полномочия Минсельхозпрода по осуществлению государственного надзора за проведением мелиоративных мероприятий и определяющие единый порядок заключения договоров на проведение мелиоративных мероприятий и на оказание услуг по эксплуатации (обслуживанию) мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений.