Водные ресурсы Лельчицкого района Гомельской области Курсовая работа (проект)

Водные ресурсы – поверхностные и подземные воды, которые находятся вводных объектах и используются или могут быть использованы.

Объектом нашей работы стали водные ресурсы Лельчицкий район Гомельской области.

Обратимся к истории исследования водных ресурсов региона.

Значительный вклад в изучение гидрографии Беларуси в целом и в районе в частности внес выдающийся ученый В.В.Докучаев (1846-1903 гг.), доказавший, что образование полесских болот есть естественный результат взаимодействия различных факторов и сил природы – геологического строения, рельефа, климата, гидрогеологии и т.д. [2, с. 37].

Огромную работу по изучению болот Полесья выполнила Западная экспедиция (1873-1898 гг.) под руководством И.И. Жилинского. В ходе ее работы был собран значительный научный материал. Участники экспедиции доказали, что широкое осушение Полесья может иметь многие отрицательные последствия для природы всей территории Беларуси: падение уровня грунтовых вод, снижение урожайности почв, исчезновение торфяников, неуправляемое развитие процессов эрозии и т.д.

В.М. Широков провел тщательное изучение водохранилищ и малых рек района, разработал принципы рационального использования водных ресурсов и т.д. О.Я. Якушко осуществила комплексное изучение белорусских озер, разработала принципы их генетической классификации, составила озерный кадастр Республики Беларусь.

Мониторинг поверхностных вод - это система регулярных наблюдений за гидрологическими, гидрохимическими и гидробиологическими показателями состояния поверхностных вод, представленных совокупностью рек, озер, водохранилищ, каналов и других водных объектов [3].

При этом мониторинг водных объектов выделяется в автономно действующую систему, с целью информационного обеспечения управлением качеством окружающей среды региона и его районов.

При проектировании мониторинга водных систем учитывается такой принцип как целостность окружающей среды, поэтому в пункте наблюдения ведётся наблюдение не только за поверхностными и подземными источниками, но и за состоянием атмосферы. Поэтому основные объекты водного мониторинга являются сложными природно-техническими или техническими системами, чаще всего расположенные в гидрометеорологических станциях. Гомельской области в любом районе основные гидрометеорологические наблюдения ведет ГУ «Гомельоблгидромет» [4, с. 93].

В пунктах наблюдений проводится систематический отбор проб воды, которые исследуются для определения её качества. Объекты мониторинга

Поверхностные воды представлены объектами, которые представляют собой постоянное или временное сосредоточение вод на поверхности суши в формах ее рельефа, имеющие границы, объем и особенности водного режима.

Поверхностные водные объекты можно разделить на поверхностные водотоки, водные объекты, в которых вода находятся в состоянии непрерывного движения. К таким объектам относят реки, построенные на реках водохранилища, ручьи. Другую группу поверхностных вод составляют поверхностные водоёмы – такие водные объекты, которые имеют замедленный водообмен. Это озёра, водохранилища и пруды [7, с. 23].

Водные ресурсы, население и хозяйственные объекты распределены по территории Беларуси неравномерно. Неравномерность размещения водных ресурсов и внутригодового распределения стока поверхностных вод компенсируется строительством водохранилищ и прудов. На территории Беларуси сооружено более 140 водохранилищ различного хозяйственного назначения, прудовой фонд Беларуси составляют более 1500 ед. [8, с. 35].

«Естественные ресурсы пресных подземных вод оцениваются в 15,9 км3 в год (43,5 млн. м3 в сутки). Они распространены по всей территории Беларуси на глубинах от 100 до 450 м. Взаимодействие климатических, орографических и геологических факторов определяет неравномерный характер распределения подземных вод, что в целом соответствует региональным различиям поверхностного стока. Значительные ресурсы подземных вод находится в бассейне Днепра с притоками Березина и Сож – 34,4 %. На бассейн Нёмана с Вилией приходится – 28,2%, Западной Двины и Припяти – 33,7 %. Наименьшие запасы обнаружены в бассейне Западного Буга и Нарева, они составляют 3,7 % суммарных ресурсов пресных подземных вод Беларуси. Всего разведано более 230 месторождений пресных подземных вод с запасами 5,7 млн. м3 в сутки, из них для промышленного освоения подготовлено около 200 месторождений с эксплуатационными запасами около 4,6 млн. м3 в сутки» [8, с. 35].

Вода является основой жизни людей. Она необходима в быту: для питья, умывания, приготовления еды, уборки помещений, выращивания сельхозпродукции. Не меньшее её количество нужно для работы хозяйственных объектов разного уровня и назначения. Одно из самых важных направлений использования водных ресурсов в Беларуси – это обеспечение питьевой водой. Практически на всей территории Беларуси для этих целей используются подземные воды, исключение составляют Минск, Гродно и Гомель, где для питьевого водоснабжения используют воду поверхностных источников.

Второе направление использование водных ресурсов в стране – это обеспечение производственных процессов.

За период 2010-2014 гг. наблюдается тенденция снижения забора природных вод в Лельчицком районе.

Добыча (изъятие) воды из природных источников для использования

в районе за текущий период отражено в таблице 4.

Таблица 4 – Добыча (изъятие) воды из природных поверхностных источников для использования в Лельчицком районе (млн. м3)

2010	2013	2014
1,2	1,3	1,2
Примечание – Таблица составлена автором по данным [15-19].

За это время незначительно, но изменилась структура общего водозабора.

С начала 90-х гг. XX века в суммарном водозаборе доминировали поверхностные воды, составляющие 50-60 %. К началу нового столетия количество воды, забираемой из поверхностных источников, снизилось до 40-50 %. Надо отметить, что общая структура водопользования за этот период не изменилась, лишь сократились объемы потребления воды. Использование воды на производственные нужды занимает доминирующее положение среди всех видов водопотребления (рисунок 4).

Подземные воды – воды, находящиеся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твердом и парообразном состоянии. Подземные воды – составная часть природных ресурсов страны. Они формируются в результате инфильтрации с земной поверхности дождевых, талых речных, озерных и морских вод, конденсации водяного пара в порах или трещинах горных пород, осадкообразования или кристаллизации магмы [21, 22].

Подземные воды, которые размещаются под влиянием силы тяжести, называются гравитационными, или свободными, в отличие от связанных вод, удерживающихся молекулярными силами. Слои горных пород, насыщенные гравитационной водой, образуют водоносные горизонты. В первом от земной поверхности безнапорном водоносном горизонте залегают грунтовые воды. Непосредственно над их поверхностью (зеркалом грунтовых вод) залегают капиллярные воды. Зона, простирающаяся от земной поверхности до зеркала грунтовых вод, где происходит просачивание воды с земной поверхности, называется зоной аэрации. В зоне аэрации над отдельными прерывистыми водоупорными горизонтами образуется верховодка. Ниже уровня грунтовых вод между водоупорными или слабо проницаемыми породами залегают пластовые (межпластовые) воды, которые находятся под гидростатическим давлением (артезианские воды). На отдельных участках также встречаются безнапорные пластовые воды.

По степени минерализации подземные воды подразделяются на следующие виды: 1) пресные воды (до 1 г/л); 2) солоноватые воды (от 1 до 10 г/л); 3) соленые воды (от 10 до 35 г/л); 4) рассолы (более 35 г/л).

В вертикальном разрезе пресные гидрокарбонатные кальциевые воды сменяются минерализованными сульфатно-кальциевыми, в глубоких горизонтах – высокоминерализованными хлоридно-кальциевыми, на глубине более 2000 м – со значительным содержанием брома, йода и других микроэлементов. Подземные воды с повышенным содержанием биологически активных компонентов и специфическими физико-химическими особенностями (химический состав, радиоактивность и др.), называются минеральными водами 23; 24.

В зависимости от нужд хозяйственного использования подземные воды Гомельской области подразделяют на 4 типа: 1) пресные; 2) минеральные; 3) промышленные; 4) термальные. В Лельчицком районе встречаются все типы, кроме термальных.

В геологическом разрезе осадочного чехла прослеживаются две зоны распространения подземных вод:

- верхняя зона пресных вод;

- нижняя зона соленых вод и рассолов, с которой связаны

Минерализация всех типов пресных подземных вод Лельчицкого района Гомельской области составляет 0,2-0,5 г/дм3.

Приоритетным направлением использования пресных подземных вод является хозяйственно-питьевое водоснабжение. Для этих целей используются воды, приуроченные главным образом к меловым, палеогеновым, неогеновым и четвертичным отложениям. Добыча подземных вод осуществляется групповыми водозаборами, одиночными скважинами и колодцами [25, с. 13].

Минеральные воды – это в основном подземные воды, характеризующиеся повышенным содержанием некоторых биологически активных компонентов (CO2, H2S, As и др.); часто обладают повышенной температурой и радиоактивностью.

По составу выделяют следующие виды минеральных вод: хлоридно-натриевые; сероводородные; железистые; сероводородные; йод-бромные; радоновые и др.

Границей между пресными и минеральными водами обычно считают общую минерализацию 1 г/л. Минеральные воды применяются главным образом для курортно-санаторного лечения и как столовая вода. Возможно также извлечение из минеральных вод ценных химических микроэлементов – йода, брома и др. [25, с. 18].

В зависимости от возможностей использования в лечебно-оздоровительных целях минеральные воды подразделяются на следующие группы: питьевые; лечебно-столовые; лечебные; бальнеологические (используются в медицине для наружного применения).

Лечебные свойства минеральных вод определяются их общей минерализацией, кислотностью и температурой, а также повышенной концентрацией некоторых микроэлементов (железо, бром, йод, радон, сероводород, хлор, фтор, мышьяк).

На территории Лельчицкого района Гомельской области имеются различные группы минеральных вод.

1. Минеральные воды без специфических компонентов и свойств представлены классами гидрокарбонатно-хлоридных, сульфатных, сульфатно-хлоридных, хлоридно-сульфатных минеральных вод и хлоридных минеральных вод и рассолов. Распространены на глубине 250-600 м.

2. Бромные и йодо-бромные минеральные воды и рассолы с минерализацией более 100 г/дм3 связаны с глубинными частями геологического разреза и встречаются на глубине от 1500 до более 4500 м.

3. Сероводородные минеральные воды с содержанием сероводорода более 0,2-0,3 г/дм3 хлоридного натриевого состава и минерализацией более 300 г/дм3 залегают в пределах всего района. В водах этой группы также содержатся стронций, бром и йод.

4. Минеральные воды с высоким содержанием гумусовых

Промышленные воды – гидроминеральное сырье в виде водных растворов, содержащих различные минеральные соли и полезные компоненты (йод, бром, бор, литий, уран и др.).

Промышленные воды Лельчицком районе Гомельской области представлены рассолами, залегающими на глубинах от 2000 до 4000 м и охватывают огромные площади.

Представления о подземных промышленных водах с момента их вовлечения в среду хозяйственного использования претерпели существенную эволюцию. В общем смысле под промышленными водами принято понимать подземные воды, содержащие в повышенных количествах полезные компоненты или их соединения, которые можно извлекать и эффективно использовать в народном хозяйстве. Длительное время (вплоть до 50-х годов) однозначные критерии для отнесения подземных вод к промышленным не разрабатывались и не обосновывались. Одной из основных причин такого положения было то, что первоначально при классификации или типизации подземных промышленных вод, как и других типов вод, учитывались данные, характеризующие только их состав и концентрации полезных компонентов, в основном йода и брома. Такие важные факторы, как глубины залегания и гидрогеологические параметры заключающих промышленные воды водоносных комплексов, природные и экономические условия районов распространения промышленных вод, количество эксплуатационных запасов последних, и другие вообще не учитывались [21].

Одна из первых классификаций промышленных вод была предложена в 1955 г. Н.А. Плотниковым. Классификация учитывала кларковые содержания некоторых рассеянных элементов в земной коре, их концентрации в водах суши и морской воде, а также установленные к тому времени предельные концентрации специфических компонентов в водах лечебного назначения

Практическое использование этой классификации затрудняется не столько принципом наименования подземных вод, сколько отсутствием разработанных и обоснованных требований к кондиционным содержаниям всех полезных компонентов для различных гидрогеологических условий. Такие кондиционные содержания будут различными для разных гидрогеологических условий, определяющих, в свою очередь, экономические показатели добычи и использования подземных промышленных вод.

Это подтверждается изложенными в таблице 5 результатами обоснования основных требований к месторождениям подземных промышленных йодо-бромных вод в Лельчицком районе, установленных путем изучения закономерностей распространения и условий залегания этих вод, гидродинамического и технико-экономического анализа условий их эксплуатации в районе [21].

Проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов в Лельчицком районе Гомельской области решаются в значительной степени путем государственного регулирования, в первую очередь, через систему прогнозирования и планирования.

Исходной базой прогнозирования и планирования использования водных ресурсов являются данные водного кадастра и учета расходования вод по системе водохозяйственных балансов, бассейновых (территориальных) схем комплексного использования и охраны вод, а также проекты перераспределения вод между водопотребителями по бассейнам рек.

Прогноз использования водных ресурсов основывается на расчете водохозяйственного баланса, который содержит ресурсную и расходную части. Результатом балансового расчета является установление ожидаемого резерва или дефицита стока, объема, характера, а также сроков осуществления мероприятий, необходимых для обеспечения водой народного хозяйства в прогнозируемый период.

Прогнозирование водопотребления на перспективный период основывается на расчетах водообеспечения населения, промышленности, сельского хозяйства и других отраслей экономики. В долгосрочных прогнозах объемы водопотребления рассчитываются по перспективным нормам, учитывающим совершенствование и внедрение безводных технологических процессов, нового оборудования, развитие оборотных и бессточных систем водоснабжения и другие достижения научно-технического прогресса в использовании природных ресурсов.

Рациональное использование водных ресурсов связано с проведением различных организационных и технических мероприятий. Показателями рационального использования воды являются:

- отношение объема водоотведения к объему полученной свежей воды;

- кратность использования воды, то есть отношение валового водопотребления к объему потребления свежей воды;

- количество предприятий, прекращающих сброс неочищенных и необезвреженных сточных вод, к общему количеству предприятий.

Среди организационно-технических мероприятий, проводимых в Лельчицком районе, которые способствуют предотвращению истощения водных ресурсов и улучшению качества поверхностных и подземных вод, является очистка сточных вод. Основными способами очистки сточных вод являются механические, биологические (биохимические), физико-химические. Для ликвидации бактериального загрязнения применяется обеззараживание сточных вод (дезинфекция).

В заключении можно сделать следующие выводы:

1. Факторами формирования современного состояния водных ресурсов Лельчицкого района Гомельской области стали: геологическая история региона, климат и уровень хозяйственного освоения территории.

2. Достаточное увлажнение, особенности геологического строения и рельефа создают благоприятные условия для формирования в Лельчицком районе Гомельской области развитой естественной системы поверхностных и подземных вод: сети малых рек, озер и болот, грунтовых вод. На территории района протекают реки бассейна Припяти: Уборть, Болотница, Каростянка, Свиновод, Плав. Всего здесь протекают 24 речки, общей протяженностью 494 километра. Также расположены 3 озера: Приболовичское, Свидное и Новополесское, причем два последних являются озерами-водохранилищами искусственного происхождения.

3. С начала 90-х гг. XX века в суммарном водозаборе доминировали поверхностные воды, составляющие 50-60 %. К началу нового столетия количество воды, забираемой из поверхностных источников, снизилось до 40-50 %. Надо отметить, что общая структура водопользования за этот период не изменилась, лишь сократились объемы потребления воды. Использование воды на производственные нужды в Лельчицком районе занимает доминирующее положение среди всех видов водопотребления.

4. Объем водоснабжения района из природных поверхностных источников за последние годы в значительной степени снизился (с 0,7 до 0,1 млн. м3).

5. Осушение заболоченных и переувлажненных земель – причина уменьшения величины суммарного испарения и снижения уровней поверхностных и подземных вод, приводящая к росту концентрации отдельных ионов и общей минерализации вод. В структуре сельскохозяйственных угодий района на осушенные земли приходится около 28 %.

6. Согласно классификации загрязнения поверхностных вод реки и озера Лельчицкого района относятся к умеренно загрязненным (индекс загрязнения воды – > 1,0-2,5; класс качества воды – III). Наиболее острыми экологическими проблемами поверхностных вод в Лельчицком районе являются: загрязнение поверхностных и подземных вод сточными водами; количественное истощение пресных подземных вод в результате их многолетней эксплуатации; доставка воды соответствующего качества и количества потребителю.

7. В зависимости от нужд хозяйственного использования подземные воды Гомельской области подразделяют на 4 типа: пресные; минеральные; промышленные; термальные. В Лельчицком районе встречаются все типы, кроме термальных. Из общего количества подземных вод 33 % идёт на обеспечение хозяйственно-питьевого водоснабжения, 45 %