6.4 Оценка возможности сооружения тепловой и гэс

Оценку возможности сооружения ТЭС и ГЭС выполняют с учетом технических и экологических показателей и использования результатов расчетов.

Анализ исходных данных показывает, что ландшафт проектируемого Борского района относится к лесоагросистемам (плодородные сельскохозяйственные земли занимают 46%).

Техническая оценка строительства ТЭС и ГЭС. Фактическая общая мощность теплоэлектростанций (N_ТЭС.ф= 14,8 МВт) не превышает предельно допустимую величину (N_ТЭС.пр= 660 МВт), которая соответствует безопасному функционированию экосистем речного ландшафта района. Для размещения и эксплуатации фактической энергетической мощности требуется 0,63 % территории района, что составляет 13,2 кв.км.

Предельно допустимая мощность гидроэлектростанций, которые можно построить на малых реках Борского района, составляет N_ГЭС = 1,35 МВт; требуемая площадь территории А_ГЭС = 5,4 км².

Экологическая оценка строительства и эксплуатации ГЭС. Фактический коэффициент устойчивости лесо-агросистемы ландшафта района несколько выше критического коэффициента: к_ф=0,616>к_кр=0,60 и меньше расчетного предельного коэффициента устойчивости, что указывает на отсутствие проявления деградационных процессов в биогеоценозах.

Для ликвидации отрицательных экологических последствий в эксплуатации антропогенного ландшафта района необходимо разработать и выполнить следующие природоохранные мероприятия:

1. снизить техногенную химическую нагрузку промышленных и энергетических предприятий на ландшафт с фактической химической нагрузки равной 512 т/км² *год до предельной допускаемой величины [к_д.х] = 400 т/км2 *год (т.е. в 2,71 раза);

2. увеличить посадки леса с 11 до 15%; восстановить растительный покров лугопастбищных угодий, а также продуктивность плодородных почв земель сельскохозяйственного назначения;

3. оценить биотический потенциал естественных наземных и водных экосистем и принять меры к увеличению его видового разнообразия.

7. Комплексная оценка качества природной среды Борского района

7.1 Общий показатель геодинамического потенциала территории района

Геодинамический потенциал ландшафтной геосистемы есть вероятностная площадь территории, на которой деградационные динамические процессы естественного или антропогенного происхождения не изменяют структуру и функции экосистем ландшафта или биосферы в целом.

Геодинамический потенциал антропогенного ландшафта речного бассейна можно представить общей зависимостью:

G_р.ф.=G_ес.л. – G_ан.л,

где G_р.ф – фактическая (остаточный) геодинамический потенциал (ГДП) территории;

G_ес.л – ГДП естественной территории ландшафтной геосистемы до начала развития деградационных процессов;

G_ан.л – территория антропогенного ландшафта, измененная деятельностью человека.

Разделим обе части уравнения на общую площадь А_т.р=2102,9км² территории Алексеевского района:

G_р.ф. /А_т.р. =G_ес.л./А_т.р. – G_ан.л./А_т.р.

S_пр= ( G_р.ф/ А_т.р)100 % – удельная площадь, % природного ландшафта;

S_ан= ( G_ан.л/ А_т.р)100 %– удельная площадь, % антропогенного ландшафта;

S=(G_ес.л/ А_т.р)100;

где S= S_пр + S_ан – удельная площадь, % первоначального естественного ландшафта,

S= = 47,7+52,3=100%.

ТогдаS_пр= S – S_ан.

Разделив обе части уравнения на S и обозначим S_ан= S_а; S_пр/S = G_p – удельная площадь, на которой сохраняется ГДП природного ландшафта:

G_p = 1 – S_а/ S.

ЕслиS_а/ S = 0, G_p = 1; при S_а/ S = 1, G_p = 0. Пределы изменения G_p:

0 G_p 1.

Используя данные, можно определить фактический ГДП удельной допустимой территории антропогенного ландшафта Борского района:

G_p = 1 – 52,3/100= 0,477.

Определим оптимальный и предельно допустимый ГДП ландшафта, для чего используем вариационный метод аналогий, применяемый в теории вероятностей и математической статистике: геодинамический потенциал оценим индексом устойчивости (коэффициентом вариации) по расчетным параметрам  (среднеквадратичного отклонения) и х₀ (средней продуктивности лесо-агросистемы).

Коэффициент вариации по продуктивности лесо-агросистемы:

С_х = /х₀.

Между деградационными процессами антропогенного ландшафта и продуктивностью лесо-агросистемы речного ландшафта существует обратная тесная связь. Тогда по методу аналогии:

С_х = / S.

Пусть природный ландшафт, в случае отсутствия лимитирующих экологических факторов, соответствует оптимальным условиям развития экосистем. Границами оптимума являются, соответствует амплитуда вариации А_оп = 2,0  с отклонением :

 = 1,05 балла, х₀ = 4,872. Коэффициент вариации:

С_х = 1,05/ 4,872 = 0,216.

Заменим  = S_а, х₀= S, получим:

С_х = S_ан/ S.

Отсюда приС_л = С_х = 0,216, S_а = 0,216S. При отсутствии опасных деградационных процессов в антропогенном речном ландшафте, оптимальный ГДП будет равен:

[G_p]_опт= 1 – S_а/ S, [G_p]_опт= 1 – 0,216 = 0,784.

Величина [G_p]_опт= 0,784 является предельной – соответствует оптимальной устойчивости ландшафта, когда отсутствуют необратимые деградационные процессы.

Определим предельно допустимый геодинамический потенциал антропогенного ландшафта района, если известно, что одному стандарту (1,0) соответствует ландшафт, численно равный S_а = 0,216S. Из пропорции:

1,0 0,216S

2,15S_{а. х}

имеем: S_{а. х} = 2,15 0,216S/_n;

S_{а. х} = 0,4644S/_n,

где _n – коэффициент надежности по устойчивости ландшафтной геосистемы,

_n = 2,15 /1,95  = 1,1

Предельная удельная площадь антропогенного ландшафта:

S_а.пред = 0,464S/ 1,1 = 0,42S.

Отсюда предельно допустимая величина геодинамического потенциала антропогенного ландшафта, при которой будут отсутствовать необратимые деградационные процессы, составит:

[G_p]_пред= 1 – S_а.пред/ S, [G_p]_пред= 1 – 0,42 = 0,58.

Следовательно, геодинамический потенциал устойчивого антропогенного ландшафта определяется пределами:

[G_p]_предG_p [G_p]_опт.

Расчетные предельные величины геодинамического потенциала Алексеевского района: на границах оптимума - [G_p]_опт = 0,784; на границах предела устойчивости экосистем ландшафта - [G_p]_пред = 0,58.

Количественная оценка деградационных процессов антропогенного ландшафта может быть выполнена по формуле:

R_y = 1/G_p.

При G_p = 1, R_y = 1 – деградационные процессы отсутствуют  идеальный ландшафт; G_p = [G_p]_опт = 0,784R_y = 1/0,784 = 1,28 – оптимальный ландшафт;G_p = [G_p]_пред = 0,58R_y = 1/0,39 1,7 – предельный ландшафт.

Пределы изменения устойчивости антропогенного ландшафта в практическом ограничении развития в нем деградационных процессов:

1,28R_y1,7,

теоретически деградационные процессы могут изменяться в пределах устойчивости:

1,0 R_y.

Рис. 6. Геотехническая система природы

«Биосфера – общество - техносфера».