Фев 21 2001

УЛУЧШЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЙМЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ

Опубликовано в 11:24 в категории Вода и здоровье

УЛУЧШЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОЙМЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ

В МЕСТАХ ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

Ю.Н. Соколов, О.А. Дьяков, Ю.Е. Ряхина

Одесский гидрометеорологический институт

Традиционным считается подход к водно-болотным угодьям (ВБУ) как к объектам, которые либо оставляют в нетронутом («естественном») состоянии, что в настоящее время встречается редко, либо мелиорируют, превращая, например, в агросистемы. Побочным результатом антропогенной деятельности является нарушение экологического равновесия в системе с разрушением естественных функций ВБУ, например, таких как очистка и улучшение качества воды. В современных условиях необходимо не только не допускать дальнейшего ухудшения состояния экосистемы, но и восстановить уже нарушенные природные угодья.

Ярким примером такого восстановления является проект, разработанный программой Tacis совместно с Проектным Офисом WWF (Всемирный фонд природы) по преобразованию польдера в сезонно затопляемое водно-болотное угодье с высоким биоразнообразием и потенциалом для развития устойчивого сельского хозяйства и экологического туризма. Этот польдер был создан в 50-х годах для сельского хозяйства, но с 1994 года практически не используется. При разработке настоящего проекта была предложена новая методология проектирования, которая концептуально отличается от современной.

В современных условиях методология проектирования любого промышленного объекта, как правило, начинается с определения параметров инженерного сооружения. При этом учитываются цели и условия эксплуатации. Из множества технических решений выбирается экономически наиболее целесообразное. В последнее десятилетие проектирование стало завершаться разработкой природоохранных мероприятий, которые должны уменьшать экологический ущерб от фактически запроектированного сооружения (рис.1а). Если раньше природоохранные мероприятия преимущественно осуществлялись «на конце трубы», т.е. за пре-

делами производственного процесса при сбросах или выбросах отходов, то в последнее время все чаще стали внедрять мероприятия по охране природы непосредственно в технологический производственный процесс. Прослеживается тенденция смещения природоохранных мероприятий ближе к началу проектирования. Впрочем, охрана природы редко выносится в приоритетные цели.

При разработке проектов реставрации природных объектов комплекс гидротехнических сооружений должен быть итогом, а не началом проектирования. Понятно, что целью реставрации природных объектов является создаваемое биоразнообразие. Но проектирование традиционно, и часто неосознанно, начинается с перечня интуитивно предложенных вариантов технического решения проблемы, а уж из них в результате анализа или «мозгового штурма» выбирается наилучший.

а. Промышленный объект, в том числе комплекс гидротехнических сооружений

б. Реставрация природных объектов

Рис.1. Концепция проектирования а) существующая и б) предполагаемая при реставрации природных объектов

Восстановление природных объектов после их неудачного антропогенного преобразования не должно проводиться по старой схеме (рис.1а). Реставрация предполагается экономически обоснованной, но целью такого восстановления должно быть биоразнообразие. Поэтому подобное проектирование должно начинаться не с сооружений, а с характеристики восстанавливаемой биоты. Исходя из желаемого растительного и животного мира, проектируются биотопы, то есть необходимые условия местообитания (рис.1б).

Хотя точка зрения о важности и первостепенности биологической целесообразности восстановления ВБУ не оспаривается и легко воспринимается, в первую очередь, биологами, но непосредственные попытки сформулировать предполагаемое и желаемое видовое разнообразие как основу проектирования, натыкаются на помехи. Конечно, главным объективным «препятствием» является бесконечное многообразие биоты, обилие взаимосвязанных и изменяющихся во времени качеств каждого вида и сообщества. Но наряду с объективными, существуют субъективные помехи, часто даже не осознаваемые.

Во-первых, при определении восстанавливаемой биоты требуется интегральное, обобщенное мышление биологов. Для современной биологии, как, впрочем, и для любой научной дисциплины, характерны дифференциация и узкая специализация. Способом преодоления междисциплинной разобщенности, как известно, является системный и синергетический подход [1].

Другой сложностью, которая также требует своего преодоления, является неоднозначность терминов и многообразие понятий в разных научных дисциплинах. Особые языковые сложности возникают на стыке технических и экологических дисциплин. Если в техноэкономической лексике преобладают научные понятия, то экологический словарь все еще в значительной мере сочетает в себе эмоциональную многозначность языка искусства, иносказательность языка веры и прогрессирующую однозначность научных представлений. В такой ситуации появляются дополнительные сложности при выработке общих междисциплинных понятий.

Необходимость преодоления перечисленных препятствий существенно усложняет непривычную задачу формализации представлений о качествах восстанавливаемого растительного и животного мира. Часто на вопрос, какие виды популяций или сообществ целесообразно восстанавливать, звучит ответ биолога: «Пусть будет, как было». По существу ответ верный. Но он является уходом даже от попытки формализации ситуации. Конечно, конкретная формулировка при проектировании экологической цели более затруднительна и, главное, менее привычна, чем экономической. Но одно дело трудности целесообразной формализации ситуации и совсем другое неосознанный уход даже от попытки осознания.

Итак, первым шагом проектирования реставрации природного объекта должно быть осознание того, какова восстанавливаемая или создаваемая биота, которая зависит от граничных условий окружающей среды.

Проектирование гидротехнических сооружений:

Цели:

современная биота (растительный и животный мир польдера и сопредельных территорий)

Рис.2 Проектирование реставрации пойменных территорий, на примере польдера.

Следующим шагом является характеристика условий местообитания или биотопов (рис.1б). Например, при рассмотрении идет о речных пойм наиболее обобщенным параметром, характеризующим среду обитания, является поемность, то есть глубина, сроки, продолжительность и повторяемость затопления территории. И лишь на завершающем этапе, с учетом соответствующих граничных условий (в том числе поемности) и экономических соображений, проектируются виды и габариты гидротехнических сооружений.

Граничные условия определяются современными антропогенными и природными особенностями, как польдера, так и сопредельных территорий. Землепользование характеризует особенности антропогенного воздействия. А природные особенности определяются геоморфологическими, гидрологическими и биотическими условиями (рис.2). Геоморфологические особенности (кривые площади S и объема W) собственно польдера характеризуют объемы воды (W, DW), необходимые для его затопления. На основании времени затопления необходимые объемы пересчитываются в расходы воды (Q), которые должны быть обеспечены проектируемыми сооружениями. Граничные гидрологические условия определяются уровневым режимом примыкающих к польдеру сопредельных территорий. Гидрографы различной обеспеченности на р. Дунай и диспетчерский график колебания уровня в оз. Кугурлуй характеризуют напоры (Z), которые в свою очередь определяют габариты гидротехнических сооружений (ширину b и высоту h) и характеризуют диспетчерский график хода уровней воды в польдере (рис.2). Последний должен обеспечивать желаемые условия местообитания, в которых и будет восстанавливаться «проектируемая» биота.

Литература

1. Соколов Ю.Н. Экология человека. Системный подход. Одесса, 1996 г.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.