РССЖйЙСКАЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
БИБЛИОТЕКА
Ш-00
Работа выполнена в Институте биологии внутренних вод им. И.Д.Папанина РАН.
Официальные оппоненты: доктор технических наук доктор географических наук, профессор доктор географических наук, профессор
А.Е.Асарин Т.П.Девяткова К. К.Эд ель штейн
Ведущая организация: Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (РосНИИВХ).
Защита состоится « ________1999 г. в « / ^ » часов
на заседании диссертационного совета Д.063.59.05 при Пермском государственном университете по адресу: 614000 г. Пермь, ул. Букирева, 15 корп. 1.
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомится в библиотеке Пермского ГУ.
Диссертация в виде научного доклада разослана « ДГ"» Сёги 1999
Ученый секретарь диссертационного совета Д.063.59.05
кандидат географических наук, доцент
А.Б. Китаев
1
ОБЩАЯ XАРА1СГЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность исследований. В настоящее время в бассейне р. Волги создано 11 водохранилищ (объемом свыше 1 км3) суммарной площадью более 26000 км2 и полным объемом 188 км3. Такие крупномасштабные преобразования коренным образом изменили режим континентального звена глобального круговорота воды и содержащихся в ней веществ. Изменения в естественном гидрологическом цикле речных систем или отдельных их частях коснулись в первую очередь общего процесса стока, водного баланса и водообмена, режима уровней, течений, термики, т.е. характеристик, определяющих их энерго- и массообмен. Перестройка процессов эн ер го- и массооб-мена в руслах и долинах рек в сочетании с интенсификацей хозяйственной деятельности в их бассейнах повлияли на функционирование речных экосистем и привели к изменению экологического потенциала природных вод. Для предотвращения или смягчения экологического кризиса, который может возникнуть при нарушениях природной среды, обусловленных хозяйственной деятельностью, необходимо определить допустимые пределы антропогенного преобразования энерго-и массообмена в экосистемах, установить стратегию природопользования, при которой обеспечивается продолжительное и устойчивое их существование.
Целый ряд важных в экологическом плане гидрологических, гидродинамических и гидрохимических процессов и характеристик, связанных с их сезонной изменчивостью, нашли отражение в работах многих отечественных и зарубежных ученых, в том числе А.Б. Авакяна, Н.В. Буторина, B.C. Вуглинского, Т.П. Девятковой, В.А. Знаменского, Т.П. Калинина, A.B. Караушева, P.E. Карлсона, Ю.М. Матар-зина, В.Н. Михайлова, М.А. Фортунатова, Д. Хатчинсона, И.А. Шикломанова, В.М. Широкова, К.К. Эдельштейна и других.
Вместе с тем, для решения вопросов, обусловленных антропогенными изменениями ЭНСРГО- И массообмен* n npuuitv Äo^Äft.iax и
КНИГА ИМЕЕТ
дова-о ба-и их шния X ха-охва-
п
3
В перепл. ^ един, соедин Г rV\Y? вып.
5
гидробиологических характеристик на основе классификации и районирования по большому числу' ингредиентов и к планированию сети станций долговременных наблюдений за контролем качества воды с использованием методов математической статистики;
- впервые рассмотрена роль абиотических факторов в формировании полей гидробиологических характеристик и гидродинамики крупных водохранилищ в распределении и перемещении гидро-бионтов;
- для оценки качества водной среды с экологических позиций в районах сброса сточных вод крупных промышленных центров предложено использовать реакцию наиболее лабильной части биоты -- сообщества бактерио,- фито,- и зоопланктона;
- уточнены понятия "токсической и эфтрофной зоны", "области относительного экологического благополучия" и "фонового состояния экосистемы";
- по результатам моделирования функционирования экоси-стемы Рыбинского водохранилища оценены внутренние и внешние потоки органогенных веществ и скорости продукционно - деструк-ционных процессов.
На защиту выносятся:
1. Особенности многолетней и сезонной динамики водного баланса и водообмена водохранилищ Волжского каскада.
2. Основные закономерности формирования, структуры и изменчивости течений и общей циркуляции вод в водохранилищах, полученные на основе экспериментальных работ и математического моделирования.
3. Метод расчета внутреннего водообмена, разработанный на основе результатов математического моделирования общей циркуляции вод.
4. Закономерности формирования и просгранственно-временной изменчивости полей гидрофизических характеристик в водохранилищах различающихся по морфометрическим характеристикам и интенсивности водообмена при различных гидрометеорологических условиях.
5. Методические аспекты изучения пространственно-временной структуры полей гидрофизических, гидрохимических и гидробиологических характеристик на основе классификации станций наблюдений и районирования по большому числу показателей.
6. Роль гидрологических и гидродинамических процессов в формировании качества воды, распределении гидробионтов и функционировании экосистем водохранилищ.
Проведенные исследования является основой для объективной
6
оценки и прогнозирования экологического состояния водных систем на перспективу при антропогенном воздействии.
Практическая значимость работы. Исследования выполнялись в соответствии с планами научно-исследовательских работ лаборатории гидрологии и гидрохимии Института биологии внутренних вод РАН в рамках программ, утвержденных ГКНТ СССР, Президиумом РАН. Поскольку энерго- и массообмен в водоемах во многом определяет качество вод, то исследования в рамках данной работы были составной частью многих проектов, направленных на оценку качества воды при антропогенном воздействии. Это, - 1) работы по заданию ГКНТ по оценке экологического состояния Иваньковского водохранилища после ввода в действие Канаковской ГРЭС (1970-1974, отчеты 1972, 1975 гг.); отчеты по проблеме 0.85.06, задание 0.3.09.Н1 - Разработать прогноз изменений экологических условий водных систем рек, пресноводных водоемов, озер и водохранилищ в связи с измене1шем их режима и качества вод при территориальном перераспределении водных ресурсов (отчеты 1977-1980 гг., 1982 и 1985 гг.), отчеты по проблеме 0.85.01 задание 02.02 - Разработать рекомендации по учету взаимодействия водохранилищ с окружающей средой при проектировании ГЭС. ГАЭС, ПЭС и энергокомплексов и внедрить их в практику проектирования (отчеты 1984, 1985 гг.); отчеты по заданию ГКНТ и Президиума АН СССР 074.02.09, связанному с разработкой совокупности самолетных и спутниковых методов исследования энерго активных зон с целью обоснования рекомендаций по слежению за качеством вод внутренних водоемов (отчеты 1987— 1990 гг.); 2) работы по заданию региональных административных органов и производственных организации - экологический мониторинг оз. Плещеево (1986-1988 гг., отчеты 1986, 1988 гг.), "Оценка влияния добычи ПГС на водную среду и гидрофауну Куйбышевского водохранилища и разработка рекомендаций по рыбохозяйственной реконструкции литорали" (отчеты 1989, 1990 гг.), аналогичные работы на Рыбинском водохранилище (отчеты 1987-1989 гг.);
"Целесообразность и возможность снижения отмелей НПУ Рыбинского водохранилища. Выбор оптимальной отметки НПУ" (отчет 1995 г.); 3) результаты разработанных автором положений включались в лекции на Международных высших гидрологических курсах ЮНЕСКО при МГУ в 1972 и 1974 гг.; 4) ряд разработок автора вошли в руководство по изучению биогеоценозов внутренних водоемов "Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов", 1975:М., и в конспект лекций "Волны, течения и водные массы водоемов",
- Київ+380960830922