Тема 2. Структура, функционирование и эксплуатация природно-хозяйственной системы «речной бассейн»
Речные бассейны – типичные и самые многочисленные геосистемы (экосистемы) на континентах земного шара. Наряду с бассейнами озер, морей и океанов, они образуют бассейновую структурированность глобальной биосферы. Хозяйственное освоение речных бассейнов превращает их в природно-хозяйственные системы (ПСХ). В пределах этих ПХС реализуются почти все виды природопользования и происходят почти все известные антропогенные воздействия на окружающую среду. Там же возникают такие опасные экологические явления, как речные паводки, затопление земель, размыв берегов, эрозия земель, селевые потоки, оползни.
Природопользование должно основываться на понимании функционирования бассейновых геосистем и соответствующих ПХС. Это понимание достигается путем построения математических моделей изучаемых и эксплуатируемых объектов. По отношению к речным бассейнам такая работа только начинается. Представление о структуре и функционировании речного бассейна дает схема на рисунке 1.(рисунок помещен за списком литературы)
Рис.1. Структурно-функциональная схема ПСХ «речной бассейн». (По работе С.Я.Сергина и др. (3), с изменениями).
Для эксплуатации речных бассейнов формируются специальные межведомственные комиссии и бассейновые (водохозяйственные) управления. Основой управленческой работы тех и других является информация о хозяйственной деятельности в пределах бассейнов (т.е. о входных воздействиях) и об изменениях природных ресурсов и условий (выходах системы).
Трудности управления связаны со следующими обстоятельствами:
отсутствие математических моделей, адекватно описывающих поведение бассейновых ПХС при различных входных воздействиях;
экономический эгоизм участников хозяйственного комплекса, вплоть до действий криминального характера ( например, браконьерства);
ограниченные возможности целенаправленного искусственного воздействия на процессы в бассейнах, в т.ч. при опасных экологических ситуациях.
Оптимизация эксплуатации бассейновых ПХС - одна из крупнейших научно- практических проблем, решение которой будет активизироваться от года к году.
Тема 3. Эксплуатация систем и сооружений противоселевого и противооползневого назначения.
Селевая и оползневая деятельность, как и другие естественные процессы окружающей среды (экосферы), не могут быть остановлены человеком. Более того, в этом нет необходимости и такая цель не ставится. Под противоселевыми и противооползневыми мероприятиями подразумеваются способы сдерживания активности рассматриваемых явлений в широком плане, а также прекращения их возникновения и защиты от их воздействий в локальном масштабе.
Геосистемы, в пределах которых возникают селевые потоки, таковы: горные долины, бассейны постоянных и временных водотоков (селевые бассейны), склоновые территории с более или менее выраженными водосборами (1). Учитывая это, крупномасштабные профилактические мероприятия по снижению селевой активности обычно сводятся к сохранению (или созданию) растительного покрова в пределах отмеченных геосистем, а также устройству дренажа, чаще всего в виде нагорных канав. Эксплуатация этих противоселевых компонентов заключается в уходе за растительным покровом и поддержание дренажа в рабочем состоянии. В частности, дренажные канавы необходимо периодически очищать от наносного грунта. Особое внимание следует уделять состоянию канав на участках размещения мостов и переездов.
Локальная защита от селей обычно реализуется в виде селехранилищ, селесбросных каналов и лотоков, селенаправляющих стенок и дамб. Эти сооружения нуждаются в своевременной очистке и периодическом ремонте. Кроме того, они могут подвергаться реконструкции – в зависимости от эффективности их работы. Реконструкция, как и строительство новых сооружений, осуществляется на основе конкретных технических проектов.
Оползни возникают в пределах склоновых и береговых геосистем. Ввиду этого главные профилактические мероприятия по снижению оползневой активности сводятся к сохранению растительного покрова и дренированию территорий. Что касается локальных противооползневых сооружений (подпорных стенок, свайных прошивок, осушительных устройств и т.п.), то их эксплуатация сводится к стандартным задачам периодического осмотра, текущего и капитального ремонта.
В целом, важнейшими составляющими защиты от селевой и оползневой опасности является, во-первых, наблюдение за геосистемами и инженерными сооружениями, во-вторых, своевременное выполнение отмеченных эксплуатационных мероприятий (4,5).