Материал: Вопросы к экзамену по КИВР

1. Рациональное водопользование — комплекс мер по уменьшению потребления воды и повышению эффективности переработки сточных вод в целях ресурсосбережения, охраны природы и для повышения экономической эффективности в промышленности, жилищно-коммунальном и сельском хозяйстве.

2. Возобновляемость. Для обеспечения доступности водных ресурсов для будущих поколений, водозабор свежей воды не должен превышать природный коэффициент замещения воды.

Сохранение энергии. Мероприятия по откачке воды, её доставке и обработке сточных вод потребляют значительное количество энергии. В некоторых регионах мира, 15 % общего потребления энергии уходит на мероприятия, связанные с управлением водными ресурсами.

Сохранение естественной среды обитания. Уменьшение потребления воды со стороны человека помогает сохранить естественную водную среду, важную для местной флоры и фауны, а также увеличивает общий водоток. Также уменьшается необходимость строительства новых плотин и других сооружений для водозабора.

3. Водные ресурсы включают все пригодные для хозяйствен­ного использования запасы поверхностных и подземных вод. Ресурсы поверхностных вод в средний по водности год оцениваются по Бе­ларуси в 57,9 км³, из которых 34 км³ (58,7 %) формируются на территории страны. Естественные ресурсы пре­сных подземных вод оцениваются в 15,8 км³ в год, а разведанные утвержденные запасы — 2,3 км³; они распространены по всей территории Беларуси на глубинах от 100 до 450 м.

Водообеспеченность общими водными ресурсами в средний по водности год в Беларуси составляет 5,8 тыс. м³ на одного жителя. Вместе с тем Беларуси присуща значительная дифференциация водообеспеченности, которая усугубляется неравномерным раз­мещением населения и производства: Минская область и г. Минск располагают го­раздо меньшими ресурсами поверхностных вод по сравнению с периферийными регионами. Водопотребление в экономике стабилизировалось на уровне 1,7 км³/ год. Потребление питьевой воды на одного жителя в целом по Беларуси сократилось с 218 до 156 л/сут. и достигло показателей стран Европы.

В Беларуси функционирует специфическая отрасль экономики - водное хозяйство, основной задачей которого является обеспечение всех отраслей и видов хозяйственной деятель­ности водой в необходимом количестве и соответствующего качества.

4. Главными и наиболее опасными источниками загрязнения окружающей среды являются антропогенные, учитывая то, что именно человек, а также последствия его деятельности коренным образом влияют и изменяют окружающую среду.

Вещества, загрязняющие атмосферу, могут быть твердыми (промышленная пыль), жидкими и газообразными, а также оказывать вредное воздействие непосредственно после химических превращений в атмосфере, либо совместно с другими веществами.

Главными источниками загрязнения являются: тепло-, гидроэлектростанции, атомные электростанции и теплоцентрали, сжигающие органическое топливо

транспорт, прежде всего автомобильный

черная и цветная металлургия

машиностроение

химическое производство

добыча и переработка минерального сырья

открытые источники (добыча, сельскохозяйственные пашни, строительство)

выбросы, связанные с добычей, обработкой и хранением радиоактивных веществ

5. Кодирование водных объектов осуществляется по фасетному способу, основанному на бассейновом принципе, при котором группы символов в коде водного объекта записываются в последовательности признаков: моря, главной реки, притоков 1-го, 2-го и т.д. порядков.

Код моря состоит из трех знаков. Код главной реки (впадающей в море) состоит из девяти символов. Код притока 1-го порядка состоит из 15 знаков. Первые девять - код главной реки; 10-13 - записываемый через пробел цифровой номер, соответствующий расстоянию (в км) от устья главной реки до места впадения в нее данного притока. Код притока 2-го порядка состоит из 19 символов. Первые 13 знаков - код притока 1-го порядка (без контрольного числа), 14 и 17-й знаки - расстояние (в км) от устья принимающей реки (т.е. притока 1-го порядка) до места впадения в нее данного притока 2-го порядка ЧЕР ДНЕПР 0981 0220 5 - р.Птичь, приток Припяти.

6. Управление водными ресурсами — это деятельность по планированию, разработке, распределению и управлению оптимальным использованием водных ресурсов. Это один из аспектов управления водным циклом. В идеале планирование управления водными ресурсами учитывает все конкурирующие потребности в воде и стремится распределять воду на справедливой основе для удовлетворения всех видов использования и потребностей. Как и в случае с другими, это редко возможно на практике.

Управление водой в зависимости от того, на что ориентированы средства достижения целей (на технические объекты или на человека) можно разделить на две формы: управление водными ресурсами (управление предложением) и управление требованием (спросом) на воду.

Управлению водными ресурсами характерен технический подход, при котором упор делается на создание водохозяйственной инфраструктуры: плотин, водохранилищ, каналов и т.д. Управлению спросом (требованием) на воду характерны нетехнические средства достижения целей, ориентированные не на объекты, а на человеческий компонент. Человеческий компонент систем водораспределения и водопользования представлен как индивидуальными водопользователями, так и лицами, работающими в организациях, обеспечивающих такое водораспределение. Во многих странах мира, пришли к пониманию того, что нетехнические средства достижения целей лучше отвечают интересам общества, чем просто большее количество плотин и водохранилищ.

7. Водохранилище – искусственный водоем площадью более 1 км² для аккумулирования и регулирования стока. Водохранилища делятся на два типа: озёрные и речные. Различают низконапорные (напор до 10 м), средненапорные (от10 до 50 м) и высоконапорные (напор более 50 м) водохранилища. Водохранилища также классифицируют по видам регулирования стока: многолетнее, годичное, недельное, суточное. Помимо этих, основных видов регулирования водных ресурсов, различают специальные: компенсирующее, трансформации паводков и каскадное регулирование стока.

Для водохранилищ озёрного типа характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) типа имеют вытянутую форму, течения в них, обычно, стоковые; водная масса по своим характеристикам близка речным водам.

Гидрохимический режим водохранилищ формируется под влиянием процессов, происходящих на водосборе, в береговой зоне и в самом водоеме. Влияние водохранилищ на качество воды комплексное и не может квалифицироваться только как положительное или только как негативное.

Ледовый режим водохранилищ зависит в основном от климатических факторов, но на него влияют также скорость течения и волнение.

Кислородный режим как один из главных показателей «благополучия водоема» зависит от очень многих процессов, происходящих не только в самом водохранилище, но и на водосборе.

8. Контроль безопасности питьевой воды, подаваемой населению, является одним из важнейших вопросов, стоящих перед санитарной службой. Вода из артезианских скважин характеризуется высоким качеством, безопасностью в эпидемиологическом отношении и стабильностью, в связи с чем, подается населению без дополнительного обеззараживания (режим хлорирования с профилактической целью вводится только при неблагоприятных природных факторах либо по эпидемическим показаниям).

Следует отметить, что на качество питьевой воды в жилых домах может оказывать влияние состояние внутридомовых сетей хозяйственно-питьевого водоснабжения жилых домов, в связи с чем, в случае ухудшения качества питьевой воды в жилом доме гражданам  следует обращаться в обслуживающую организацию (ЖЭУ, РЭУ, ЖСПК, ТС) для установления причин ухудшения качества воды.

9. Существует три основных вида потребления технической воды на промышленных предприятиях:

1. От 70 до 90% воды используется на промышленных предприятиях в качестве хладоагента, охлаждающего продукцию в теплообменных аппаратах, или для защиты отдельных элементов установок и машин от чрезмерного нагрева. Эта вода нагревается, но не загрязняется охлаждающей продукцией. 2. От 5 до 13% технической воды используется для очищения продукции или сырья от примесей, а также в качестве транспортирующей среды. Эта вода загрязняется и нагревается, если материалы, с которыми она контактирует, имеют повышенную температуру. 3. От 10 до 20% технической воды теряется за счет испарения или входят в состав произведенной продукции.

В зависимости от изменения качества воды в процессе ее использования оборотное водоснабжение подразделяется на: 1. «чистые циклы» - для воды, которая при использовании только нагревается; 2. «грязные циклы»- для воды, которая только загрязняется; 3. «смешанные циклы»- для воды, которая при использовании одновременно и нагревается, и загрязняется.

10. По оценкам белорусских бизнес-союзов, реконструкция белорусского участка водного пути Е40 по IV классу судоходства потребует не менее 1 млрд EUR инвестиций. Для повышения классности судоходства необходимо строительство новых плотин на Припяти, что сопряжено с высокими капитальными затратами. Привлечение внешнего финансирования на эти цели не просматривается, а бюджетных средств, даже с учетом запланированного роста расходов на 2021–2025 гг., не хватит, чтобы обеспечить устойчивое судоходство по Е40. В лучшем случае удастся реконструировать инфраструктуру Днепро-Бугского ка­нала.

Оправдано ли увеличение бюджетного финансирования? Вряд ли. Во-первых, оно не позволит решить весь комплекс технических задач на Е40, а во-вторых, даже если когда-нибудь Е40 удастся привести к стандартам IV класса судоходства, водный транспорт все равно не получит очевидных конкурентных преимуществ. О том, что высокий класс навигации не гарантирует значительных речных перевозок, свидетельствует опыт Украины. Весь украинский участок Е40 уже сейчас соответствует IV классу судоходства и выше, однако грузовой трафик более-менее стабилен только в низовьях Днепра, тогда как до Киева доходят единичные баржи.

11. Малая гидроэнергетика, являющаяся наиболее освоенным из нетрадиционных возобновляемых источников электроэнергии, позволяет использовать большой гидроэнергетический потенциал малых рек и притоков, систем водоснабжения, ирригации с выдачей электроэнергии в энергосистему, а во многих случаях обеспечить локальное электроснабжение отдаленных районов или населенных пунктов, особенно в слаборазвитых и развивающихся странах с ограниченной системой централизованного электроснабжения. К преимуществам малых ГЭС относятся относительно небольшой объем инвестиций и короткий срок строительства, что позволяет ускорить получение прибыли, минимальное воздействие на окружающую среду, надежность электроснабжения и близость к потребителю.

К объектам малой гидроэнергетики относятся малые ГЭС согласно международной классификации мощностью до 30 МВт (в Швейцарии, Украине не более 10 МВт), мини-ГЭС – от 0,1 до 1,0 МВт, микро-ГЭС – не более 0,1 МВт.

Основными факторами, препятствующими широкому внедрению малой гидроэнергетики в нашей стране можно считать:

отсутствие нормативно-правовой базы, стимулирующей разработку и внедрение новых технологий, а также регулирующей взаимоотношения между производителями и потребителями энергии малой энергетики с «уведомительной» системой подключения к энергосистемам;

отсутствие у выпускающих предприятий оборотных средств для подготовки производства и выпуска новой продукции, а у потенциальных потребителей, свободных средств для авансирования выпуска необходимого для них оборудования;

жесткий прессинг иностранных фирм (в том числе китайских), стремящихся заполнить существующую нишу на белорусском рынке и не допустить появления отечественной конкурентоспособной продукции;

практическое отсутствие цивилизованного рынка энергетического оборудования.

12. На территории страны на озерах и водохранилищах возможно формирование рекреационных систем двух рангов — республиканского и местного.

Реки нашей страны — весьма ценный рекреационный ресурс. Наиболее благоприятными для рекреации являются Днепр, Березина, Западная Двина, Мухавец.

Под рекреационной деятельностью понимается разнообразная деятельность людей, ориентированная на восстановление собственных сил в соответствии со стандартами своего социокультурного образования. Сюда включаются суточный, недельный, квартальный, годовой и жизненный циклы рекреации. Не все они являются предметом исследования географической науки, но все они – проявления рекреационной деятельности 

13. Своевременное обеспечение потребителей водой необходимого количества и качества осуществляет водное хозяйство. В материальную базу водного хозяйства входят:

гидротехнические сооружения (плотины, дамбы, каналы), т.е. все основные фонды, служащие целям рационального использования водных ресурсов в масштабе участка водоисточника;

объекты инфраструктуры, поставляющие воду для процесса производства (насосы, трубопроводы, системы водяного охлаждения);

основные фонды водоохранного назначения (очистные сооружения).

Все отрасли хозяйства по их отношению к водным ресурсам подразделяются на две категории: водопользователи и водопотребители. Водопотребители забирают воду из источника, используют для выработки промышленной и сельскохозяйственной продукции или бытовых нужд населения, а затем возвращают ее в водный объект, но уже в другом месте, в меньшем количестве и в другом качестве. Различают возвратное водопотребление – с возвращением забранной воды в источник и безвозвратное – с расходом на фильтрацию, испарение и т.д.

Водопользователи не забирают воду непосредственно из источника, а используют ее как среду (водный транспорт, рыбоводство и т.д.) или как источник энергии (гидроэлектростанции). Однако и они могут изменять качество воды.

Вода – самый потребляемый природный ресурс. Выращивание одной тонны пшеницы требует 2 т воды, а 1 т риса – 25 т. Крупным водопотребителем является и животноводство: до 200 л чистой воды в сутки требуется одной корове. Поение скота загрязненной водой снижает продуктивность животных на 40-70%.

Крупнейшим водопотребителем в промышленности является теплоэнергетика, которая требует огромного количества воды для охлаждения агрегатов. Еще большее количество воды требуется для выработки электроэнергии на атомных электростанциях (в 1,5-2 раза больше, чем на тепловых).

14)-16) Организацию управления водохозяйственной системой обычно принято осуществлять через водохозяйственный комплекс (ВХК).

Водохозяйственный комплекс – это совокупность мероприятий и сооружений по рациональному использованию водных и связанных с ними природных ресурсов, позволяющих оптимально удовлетворять всех водопользователей имеющимися природными ресурсами воды.

ВХК - это совокупность различных отраслей народного хозяйства, совместно использующих водные ресурсы одного водного бассейна.

Водохозяйственная система – это комплекс взаимосвязанных водных объектов и гидротехнических сооружений, предназначенных для обеспечения рационального использования и охраны вод.

Природная часть ВХК – обеспечивает возможности функционирования и развития ВХК и определяет положительные и отрицательные последствия функционирования ВХК для естественной экосистемы региона.

Техническая часть – определяет комплексы взаимосвязанных технических решений, сооружений и организационно-технических мероприятий, обеспечивающих действия ВХК в конкретных местных условиях.

Экономическая часть ВХК – учитывает и координирует интересы всех отраслей народного хозяйства, использующих ( охраняющих ) водные ресурсы, и отдельных водопотребителей, а также оценивает результаты и последствия функционирования ВХК.

Задачи экономической части ВХК

1.Максимизация экономического эффекта от использования водных и связанных с ними природных ресурсов.

2.Минимизация ущерба от недополучения воды отдельными водопотребителями и отраслями народного хозяйства.

Цель экономической части ВХК

+Научно-обоснованное ( объективное ) распределение суммарных капиталовложений и издержек между различными водопотребителями для обеспечения наибольшей экономической и экологической эффективности для народного хозяйства в целом.

Водохозяйственная система (ВХС) – это комплекс взаимосвязанных водных объектов и гидротехнических сооружений, предназначенных для обеспечения рационального использования и охраны вод участниками ВХК.

К водохозяйственным системам (ВХС) относят водохранилища, каналы различного назначения, мелиоративные системы, системы технического водоснабжения промузлов, предприятий, электростанций, системы очистки и сброса сточных, коллекторно-дренажных вод. Водохозяйственные системы – это все гидротехнические сооружения и узлы гидротехнических сооружений. Гидротехническое строительство в Алтайском крае в большинстве случаев имело целью создание условий для орошения сельскохозяйственных земель. Пруды и водохранилища, которых в крае около 200 шт., предназначались в основном для целей орошения.

Существует три аспекта описания ВХС: морфологический, функциональный и информационный.

Морфологически ВХС может быть расчленена на иерархические уровни по территориальному признаку. Водохозяйственная система страны объединяет региональные ВХС, которые в свою очередь состоят из бассейновых систем. Внутри бассейнов можно выделить водохозяйственные районы и водохозяйственные участки. Основным элементом ВХС водохозяйственного участка является комплексный гидроузел – плотина и образованное ею водохранилище с совокупностью технических устройств, предназначенных для многоцелевого использования водных ресурсов на выделенном водохозяйственном участке.

В качестве примера можно рассмотреть водохозяйственную систему Западной Сибири, которая включает в себя ВХС бассейнов р. Обь и Енисея. Бассейновая ВХС р. Обь может быть расчленена на ВХС верхней, средней и нижней Оби. Каждая из этих ВХС состоит из нескольких водохозяйственных участков, на которых расположены комплексные гидроузлы, образующие вместе каскад гидроузлов. Каждый комплексный гидроузел может иметь гидроэлектростанции, водозаборные станции, нерестилища.

В задачи функциональной структуры ВХС входят: добыча (регулирование) водных ресурсов, транспортировка, распределение их между потребителями, сбор сточных вод и подготовка их для повторного использования. Многообразие элементов ВХС предопределяет наличие больших информационных потоков между ними. Это вызывает необходимость специального информационного описания ВХС – совокупности данных, которые взаимодействуют и преобразуются в процессе ее функционирования.

Таким образом, иерархическая структура, наличие большого числа разнородных элементов, рассредоточенных на значительной территории, многообразие функций – отличительные черты ВХС.

Кособенностям ВХС относят:

−многообразие взаимодействия с окружающей средой, большое влияние на окружающую среду, которое необходимо учитывать при управлении функционированием ВХС;

−недостаточная достоверность информации о водопотреблении и водоотведении;

−многообразие прямых и обратных связей между элементами системы (гидравлические, технические, социальные, экономические, информационные);

−функционирование в условиях случайных воздействий;

−длительность формирования и непрерывность развития;

−высокая капиталоемкость и вследствие этого большой ущерб от неудачных экономических решений;

−неопределенность исходной информации при планировании развития ВХС, которая возникает ввиду того, что величины, определяющие будущее водопотребления (информация о развитии производства, изменениях демографической ситуации, технико-экономических показателях), обычно задаются со значительной неопределенностью вследствие своего прогнозного характера;

−противоречивость требований к режиму источника водопотребителей, являющихся участниками ВХК;

+

−возможность многократного использования ресурса;

−возможность замены водного ресурса другим для отдельных участников ВХК;

−возможность значительного антропогенного воздействия на водные ре-

сурсы.

17) Участников ВХК можно условно разделить на водопотребителей и водопользователей.

К группе водопотребителей относятся те отрасли хозяйства, в которых водопользование связано с изъятием воды из водоемов и водотоков. При этом часть воды может теряться безвозвратно, входя в состав продукции или испаряясь или теряясь в виде утечек. Основные водопотребители – промышленное, коммунальное водоснабжение и сельскохозяйственное орошение. Последнее потребляет около половины воды, используемой в народном хозяйстве.

В группу водопользователей входят отрасли, которые не изымают воду, а используют ее для выполнения различных технологических операций: для получения электроэнергии, создания судоходных глубин, для нереста рыб, сплава леса, обеспечения условий для отдыха и туризма и водоотведение.

По мере более глубокого использования водных ресурсов грани между водопотребителями и водопользователями стираются. Так, при создании энергетических водохранилищ, значительная часть воды теряется на испарения и фильтрацию и пропадает для остальных участников ВХК. Такое же явление в больших масштабах наблюдается и на водохранилищах, которые используют в системе охлаждения тепловых и атомных электростанций. Аналогично используются водные ресурсы в рыбном хозяйстве, когда для нереста рыб затапливают обширные мелководья, хорошо прогреваемые солнцем, с которых испаряется значительное количество воды. Поэтому более правильно объединять эти две категории в одну с общим названием – водопользователи.