Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству

Водно-ресурсный потенциал Западно-Сибирского региона и его роль в устойчивом развитии мелиоративно-водохозяйственных систем АПК (на примере Алтайского края)

Автореферат докторской диссертации по сельскому хозяйству

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 |

 

Заносова Валентина Ивановна

ВОДНО-РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЗАПАДНО-СИБИРСКОГО

РЕГИОНА И ЕГО РОЛЬ В УСТОЙЧИВОМ РАЗВИТИИ

МЕЛИОРАТИВНО-ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМ АПК

(на примере Алтайского края)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Специальность 06.01.02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Барнаул - 2011

Работаа выполнена ва ФГОУа ВПО аАлтайскийа государственныйа аграрный университет на кафедре гидравлики, сельскохозяйственного водоснабжения и водоотведения и Институте водных и экологических проблем СО РАН в лаборатории регионального природопользования

Научный консультант:а доктор биологических наук, профессор

Макарычев Сергей Владимирович

Официальные оппоненты: аа доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Русаков Владимир Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мажайский Юрий Анатольевич

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Давыдов Александр Степанович

а

Ведущая организация: аа ФГОУ ВПО Московский государственный

университет природообустройства

Защита состоится л10 а ноября 2011 г. в а 900а часов на заседании диссертационного совета Д 220.002.03 в Алтайском государственном аграрном университете по адресу: 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98. Факс (3852) 62-83-96.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета

Автореферат разослан лаа аа 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета аа Н.Н. Чернышева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Переход России к новой системе экономических отношений обусловливает необходимость создания системы управления использованием и охраной водных ресурсов, основанной на принципах устойчивого развития.

Целью водохозяйственной политики, как и следует из ее определения, является оптимизация совокупности продуманных, концептуально-обусловленных запланированных действий в продвижении к достижению и поддержанию состояния устойчивого водопользования, что будет знаменовать решение проблемы водообеспечения и баланс ее социального, экологического и экономического аспектов.

В РФ и ее регионах мелиоративно-водохозяйственная отрасль агропромышленного комплекса (АПК) выполняет важные народнохозяйственные задачи: снабжает водой сельское население, основные сферы производства, строит и эксплуатирует мелиоративные и водохозяйственные системы, выполняет природоохранные мероприятия. Экологически безопасное, экономически эффективное и социально ориентированное развитие АПК в значительной мере зависит от состояния и функционирования мелиоративно-водохозяйственных систем.

Неблагоприятная обстановка, сложившаяся в сфере водопользования, связана с целым комплексом вопросов, имеющих место на всех стадиях водохозяйственной деятельности: забора, использования, воспроизводства, защиты водных ресурсов и т.д. В этих условиях особое значение приобретает проблема повышения эффективности использования водных ресурсов.

Приоритетной задачей устойчивого водопользования регионов является обеспечение населения, сельскохозяйственных объектов и мелиоративных систем водными ресурсами, главным образом, из подземных горизонтов, в необходимом количестве и нормативного качества. Управление ресурсами подземных вод происходит по административному принципу, т.е. через субъекты федерации, а изучение природных условий проводится с учетом бассейнового подхода. Поэтому в современных условиях необходимо сочетание административного и бассейнового принципов управления, которое декларируется Водным кодексом РФ (ст. 69), но не реализуется на практике.

Учеными России разработаны многие вопросы указанной проблемы, решены отдельные задачи управления, реализуются некоторые механизмы. Водные ресурсы, их особенности и функциональная структура, возможность их рационального использования, которая определяется водно-ресурсным потенциалом территории, изученыа А.Б. Авакяном, О.Ф. Балацким, Ю.Л. Беличенко, А.М.Гареевым, И.В. Гармоновым, Н.И. Коронкевичем, Л.М. Корытным, С.Е. Крицким, М.И. Львовичем, Н.Ф. Менкелем, В.В. Мороковым, И.А. Шикломановым и др.

Учение о природных территориальных комплексах имеет большое практическое значение для сельского хозяйства и мелиорации земель. Ландшафтный подход в природообустройстве развивали в своих работах С.Ф. Аверьянов, И.П. Айдаров, С.Я. Безднина, В.Е. Викулов, Ю.И. Винокуров, А.И. Голованов, М.С. Григоров, А.Г. Емельянов, Ю.А. Израэль, Д.М. Кац, А.Н. Каштанов, Б.М. Кизяев, Д.В. Козлов, А.Н. Костяков, В.Н. Краснощеков, И.П. Кружилин, Ю.А. Мажайский, Г.А. Сенчуков, В.Б. Сочава, В.В. Шабанов, И.Н. Угланов и другие ученые.

Однако, изменения, происходящие как в экономике страны, так и в ее экологической ситуации, вызывают необходимость дополнительного углубленного исследования проблем рационального использования водных ресурсов, их охраны и восстановления на основе геосистемного подхода к природопользованию. Эта сложная проблема пока еще не получила адекватного анализа и находится в стадии изучения как в методическом, так и прикладном аспектах.

В регионах с интенсивным антропогенным прессингом на природную среду при решении проблемы водопользования важную роль играет качественная и количественная оценка состояния подземных вод зоны активного водообмена. В настоящее время отмечается низкая эффективность использования подземных вод и существует природная предрасположенность территории к возникновению водно-экологических проблем, решение которых возможно на основе комплексных водохозяйственных исследований.

Все это обусловливает острую необходимость и актуальность изучения водно-ресурсного потенциала как части природного потенциала социально-экономического развития территории, поиска и научного обоснования методов повышения эффективности его использования.

Изложенное выше служит основанием выбора темы исследования. В диссертации предложен подход к решению вопросов управления водохозяйственной деятельностью на региональном (бассейновый подход) и топологическом (сельские административные районы) уровнях с позиций принципов устойчивого развития АПК.

Цель и задачи исследования. Основная цель диссертационной работы заключается в разработке методологических основ оценки эффективности использования водных ресурсов, научно обоснованных комплексов и технологий восстановления и функционирования мелиоративно-водохозяйственных систем и методических основ управления использованием и охраной подземных вод региона, обеспечивающих устойчивое развитие АПК.

В соответствии с поставленной целью диссертационного исследования в работе были определены и решались следующие задачи:

• проведение анализа количественного и качественного состояния водно-ресурсного потенциала и масштабов его использования в различных секторах экономики Западной Сибири;
• исследование роли и функцийа водного фактора для обеспечения устойчивого развития региона;
• анализ теоретических, методологических и методических подходов к изучению ресурсов подземных вод для разработки алгоритма исследования;
• изучение и анализ природных факторов формирования химического состава подземных вод Верхнеобского артезианского бассейна для оценки их естественного потенциала;
• разработка методики оценки эффективности использования водных ресурсов и обоснование предложенной методики для разработки рекомендаций по совершенствованию системы управления мелиоративно-водохозяйственным комплексом Алтайского края;
• разработка научно-обоснованных рекомендаций по оптимизации водопользования, управлению качеством воды и регулированию процесса рационального водопользования в АПК Алтайского края.

Методологические основы и методы исследования. Теоретической и методологической основой исследований являются фундаментальные труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам функционирования и развития геосистем, биосферы, механизмам управления сложными системами, проблемам оценки эффективности водохозяйственной деятельности и теории управления использованием и охраной водных ресурсов, а также прикладные исследования в области управления народным хозяйством, природными ресурсами, охраной окружающей среды.

В качестве основного метода исследования применялся системный подход, что позволяет принять в качестве объекта антропогенного воздействия элемент биосферы в виде ландшафта - генетически однородного природно-территориального комплекса. В работе использовались также общенаучные методы сравнительного, статистического и системного анализа, теории оптимальных решений, абстрактно-логический метод, экспертные оценки.

В процессе исследования применялись традиционные, комплексные и компьютерные технологии.

Экспериментальные исследования проводились в районах Алтайского краяа при непосредственном участии автора. Информационной базой исследования являются законодательные и нормативно-правовые акты, инструктивно-методические документы в области управления водными ресурсами и водным хозяйством, статистические данные Госкомстата РФ и региональных комитетов по статистике, отчеты по мониторингу отделаа водных ресурсов Алтайского края, фондовые материалы, а также результаты научных исследований.

Объектом исследований является региональный мелиоративно-водохозяйственный комплекс, обеспечивающий потребность территориальной социально-экономической системы в воде.

Предметом диссертационного исследования являются природно-экологические аспекты, возникающие в процессе использования водных ресурсов, и управление ими на основе экосистемного подхода.

Научная новизна диссертационного исследования. Выдвинутые и разработанные в диссертации положения обеспечивают комплексное научное обоснование актуальной проблемы - рационального использования водных ресурсов территории с учетом их региональных особенностей, что способствует повышению устойчивого развития водохозяйственной отрасли.

В диссертации получены являющиеся предметом защиты результаты, научная новизна которых сводится к следующему:

• Выявлены региональные особенности состояния водных ресурсов и их использования в различных секторах экономики Западной Сибири.
• Обоснована роль водного фактора в социально-экономическом развитии агропромышленного комплекса,а обеспечивающего устойчивое развитие региона.
• Предложено определение рационального использования ресурсов подземных вод Алтайского края как совокупность организационных, экономических, экологических, правовых, технико-технологических, направленных на обеспечение сохранения и восстановление водно-ресурсного потенциала.
• Разработаны основные направления рационального использования подземных вод на основе совершенствования механизма управления водопользованием Алтайского края и рассмотрения в качестве объекта мелиоративно-водохозяйственную систему сельского административного района, как основной территориальной единицы.
• Разработаны методологические основы формирования механизма управления подземными водами, обеспечивающие повышение качества технических и экологических показателей водохозяйственной системы.

Практическая значимость диссертационной работы. Результаты исследований ориентированы на решение прикладных задач повышения эффективности мелиоративно-водохозяйственного комплекса АПК, природоохранных и водоохранных мероприятий с учетом природных, социальных, экологических и других факторов.

Использование рекомендаций по совершенствованию управления водопользованием обеспечит повышение эффективности функционирования мелиоративно-водохозяйственных систем АПК Алтайского края. Предложения, выводы и рекомендации, сделанные в работе, могут стать основой для дальнейших исследований в области повышения эффективности использования природных ресурсов, развития инвестиционного потенциала территории, а также могут быть использованы в учебном процессе учреждений высшего профессионального и послевузовского образования.

Некоторые результаты диссертационных исследований были использованы при разработке подпрограммы лВодные ресурсы и водные объекты целевой программы Экология и природные ресурсы Алтайского края на 2003 - 2010 годы, комплексных программ социально-экономического развития муниципальных образований Панкрушихинского и Шелаболинского районов Алтайского краяа на 2008-2017 годы, при выполнении лабораторией регионального природопользования ИВЭП СО РАН проектов Территориальная организация региональных систем природопользования в Сибири, Эколого-экономическая оценка современного состояния окружающей среды и разработка принципов устойчивого социально-экономического развития Благовещенского раона Алтайского края в условиях экологического неблагополучия.

Апробация работы. Исследования выполнялись с 1990г. в Институте водных и экологических проблем СО РАН, а с 2005г. в Алтайском государственном аграрном университете.

В 1991-2010гг. основные положения диссертации были представлены в виде докладов на VI всероссийском гидрохимическом совещания (Томск, 1993), на международных конференциях Экологические проблемы бассейнов крупных рек (Тольятти, 1998), Роль обустройства сельских территорий в обеспечении устойчивого развития АПК (Москва, 2007), Аграрная наука - сельскому хозяйству (Барнаул, 2005-2008.) межрегиональных (Душанбе, 1991; Новосибирск, 1996; Рязань, 2004) и региональных научных конференциях (Барнаул, 1991, 2001, 2002; Новосибирск, 2010) конференциях профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного аграрного университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 61 печатная работа (лично автора - 22,6 п. л.), в том числе 3 монографии (две - в соавторстве), 13 статей в изданиях, предложенных Перечнем ВАК, сборниках научных статей, материалах конференций, научно-практических семинаров.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 300 страницах, состоит из введения, 5 глав, выводов, библиографического списка из 270 источников, 15 приложений. Работу иллюстрируют 33 таблицы, 50 рисунков.

ичный вклад автора. В диссертации нашли отражение результаты научных исследований, проведенных в период с 1990 по 2009гг. при непосредственном участии автора в Институте водных и экологических проблем СО РАН и Алтайском государственном аграрном университете. Все исследования выполнялись при непосредственном участии автора на базе лаборатории регионального природопользования ИВЭП СО РАН и кафедры гидравлики, сельскохозяйственного водоснабжения и водоотведения АГАУ. Автор считает своей приятной обязанностью принести искреннюю благодарность директору ИВЭП СО РАН д.г.н. профессору Ю.И. Винокурову, зав. лабораторией регионального природопользования д.г.н. профессору Б.А. Краснояровой и сотрудникам лаборатории С.А. Пустовайт и Н.Я. Ивановой, начальнику химико-аналитического центра ИВЭП СО РАН д.х.н. Т.С. Папиной, зав. кафедрой к.т.н. доценту С.А. Павлову. Особую признательность хочется выразить научному консультанту, доктору биологических наук, ректору Алтайского государственного университета профессору С.В. Макарычеву за научную и организационную помощь.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Водные ресурсы как элемент природного потенциала

социально-экономического развития региона

Преведен анализ водно-ресурсного потенциала, состояния и проблем использования водных ресурсов Западно-Сибирского экономического региона (ЗСЭР), изучается их территориальное распределение.

Вода, как компонент природы, представляет собой лишь потенциальное богатство общества. Только включение воды в производственный процесс переводит ее в категорию экономического ресурса, важнейшим свойством которого является многосторонность использования. Одним из способов определения состояния природных вод является оценка водно-ресурсного потенциала и выявление проблем водопользования.

Западная Сибирь относится к наиболее водообеспеченным регионам России (табл. 1).

Таблица 1 - Ресурсы пресных природных вод

Водные объекты и водопользование	Мировые запасы	Россия	Западная Сибирь
Реки, тыс. км3/год	46,8	4,3	0,602
Озера, тыс. км3	91,0	27,5	0,3
Болота, тыс. км3	11,47	6,8	1,0
едники, тыс. км3	24064,1	15,2	0,04
Подземные воды, тыс. км3	23400,0	3415,0	910
Водозабор, тыс. км3/год	3,3	0,092	0,008
Сброс сточных вод тыс. км3/год	0,94	0,059	0,005
Удельная водообеспеченность, тыс. км3/год (на одного человека)	7,8	29,4	38,9

Среди природных вод наибольшее социально-экономическое значение принадлежит речному стоку. Общие ресурсы воды в речных системах Западной Сибири составляют около 14% от суммарного речного стока России.

Территория ЗСЭР характеризуется также удовлетворительной обеспеченностью ресурсами подземных вод, что определяется благоприятными геолого-гидрогеологическими условиями и достаточной увлажненностью большей части ее территории. Подземные воды региона приурочены к двум типам геолого-гидрогеологических структур: Западно-Сибирскому артезианскому бассейну и Саяно-Алтайско-Енисейской гидрогеологической складчатой области. Эксплуатационные ресурсы подземных вод, сосредоточенные в ЗападноЦСибирском бассейне и СаяноЦАлтайской складчатой области, составляют около 1400м3/с, подавляющая часть (1290м3/с) находится в артезианских бассейнах сложной ЗападноЦСибирской гидрогеологической области. Речные и подземныеа воды являются основой водного фонда Западной Сибири.

Водообеспеченностъ региона в целом высокая и превышает средний показатель России в 1,3 раза. Однако территория Западной Сибири характеризуется неравномерным распределением водных ресурсов. В некоторых регионах периодически возникает дефицит водных ресурсов: в засушливой степной части Алтайского края, Омской и Новосибирской областях, а также в Кемеровской и Томской областях, испытывающих качественное истощение вод, связанное с их загрязнением.

Экосистемы значительного количества бассейнов рек Западной Сибири испытывают длительное техногенное воздействие. В поверхностные водные объекты ежегодно сбрасывается около 5 млрд. м3 сточных вод. Техногенное загрязнение подземных вод носит мелкоочаговый характер, тяготея к населенным пунктам, животноводческим и птицеводческим фермам, свалкам, местам хранения удобрений и ядохимикатов. На территориях крупных животноводческих комплексов и птицефабрик загрязнение почв приводит к загрязнению подземных вод азотными соединениями и тяжелыми металлами, а в отдельных случаях - пестицидами.

Одним из крупных водопотребителей является агропромышленный комплекс (АПК): крупнейший, социально значимый сектор экономики России. Экологически безопасное, экономически эффективное и социально ориентированное развитие АПК в значительной мере зависит от состояния мелиоративно-водохозяйственного комплекса (МВХК), которыйа представлен совокупностью инженерных систем и сооружений, функционирование которых обеспечивает решение экологических, технических, экономических и социальных проблем водопользования.

На эффективность водохозяйственных систем в АПК влияют природно-ресурсный потенциал, а также ограничения и условия их функционирования (рис. 1).

Рисунок 1 - Структурно-функциональная схема мелиоративно-водохозяйственного комплекса АПК

Следует заметить, что удовлетворение запросов различных участников водохозяйственного комплекса является весьма сложной задачей, ибо их требования бывают довольно противоречивы и порой не могут быть разрешены одновременно.

В результате анализа водно-ресурсного потенциала и его использования в МВХК Западной Сибири выявлен широкий круг нерешенных проблем, связанных с нерациональным использованием водных ресурсов, их загрязнением и истощением. Поэтому основной задачейа в области использования, охраны и восстановления водных объектов является обеспечение устойчивого водопользования, что связано с необходимостью разработки нового подхода к безопасной эксплуатации МВХК с учетом его многопланового характера.

Глава 2. Методологические основы и теоретическая база исследований

Представлены результаты теоретического обоснования содержания и определения геосистемного природопользования, исследуется нормативно-правовая база и система управления использованием и охраной водных ресурсов, изучена структура мелиоративно-водохозяйственного комплекса, его современное состояние и проблемы развития, обосновывается роль водного фактора в устойчивом развитии АПК.

Теоретической основой разработки систем регионального природопользования служит концепция устойчивого (сбалансированного) развития, согласно которой учитывается ограниченность водно-земельного потенциала региона, с одной стороны, и необходимость его использования для развития региона, с другой. Данная концепция предполагает минимизацию антропогенных воздействий на природные комплексы и эксплуатацию окружающей среды адекватно ее возможностям. При этом большое значение имеет учет накопленного опыта и традиций природопользования.

В своей работе автор опирался на научные труды ученых и ведущих специалистов в области природопользования. Методологической основой выполненного исследования являются также концептуальные положения и принципы водохозяйственной политики, отраженные в законодательных актах и решениях Правительства РФ, а также в целевых федеральных программах водохозяйственного назначения.

Решение проблем МВХК, по нашему мнению, возможно только на основе разработки методов рационального и комплексного использования ресурсного потенциала региональных и локальных систем природопользования, основанных на ресурсосберегающих и природоохранных технологиях. Обострение экологических проблем требует пересмотра сложившейся практики водопользования. Геосистемное водопользование должно учитывать совместимость водохозяйственных инженерных, социальных, экологических и экономических мероприятий с естественным функционированием природных комплексов.

Для оценки перспектив устойчивого развития МВХК АПК и разработки методологических основ формирования механизма управления водными ресурсами, обеспечивающего повышение качества технических и экологических показателей МВХК, более детально исследованы проблемы сельскохозяйственного водоснабжения и обводнения Алтайского края.

Выбор в качестве модельного региона Алтайского края продиктован его сельскохозяйственной специализацией, он относится к числу наиболее крупных и экономически значимых аграрных регионов не только Западной Сибири, но и России.

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 |

     Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству