Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Совершенствование территориальной организации водного хозяйства в староосвоенных районах

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование территориальной организации водного хозяйства в староосвоенных районах"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ОХРАНЕ ПРИРОДЫ ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО ОХРАНЕ ВОД ( ВНИИВО )

На правах рукописи

ШУМЕЙКО ЛЕОНИД СЕМЕНОВИЧ

УДК 556.182:005.658(477.5)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА В СТАРООСВОЕННЫХ РАЙОНАХ (на примере Донецко-Приднепровского экономического района)

11.00.II - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических Наук

Харьков - 1990

Работа выполнена

географии Харьковского им. А.М.Горького.

на кафедре экономической и социальной государственного университета

Научный руководитель - доктор географических наук,

профессор Голиков А. П.

Официальные оппоненты - доктор географических наук,

старший научный сотрудник Коронкевич Н.И.

- кандидат технических наук, старший научный сотрудник Коваленко М.С.

Ведущая организация - Отделение географии Института геофизики им. С.И.Субботина (АН Украинской ССР)

Защита состоится 1990г. в час.

на заседании специализированного совета K-099.0I.0I во Всесоюзном научно-исследовательском институте по охране вод (ВНИИВО) по адресу: 310888, г.Харьков-888, ул.Бакулина, 6. С дисоертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИВО.

Ваши отзывы на автореферат й двух экземплярах, заверенные печатью учреждения,1 просим направлять в специализированный совет.

Автореферат разослан "¿0" 1990г.

Ученый секретарь специализированного совета,

к.г.-м.н., с.н.с. Г.И.Каплин

, I. ОНШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы. На территории маловодных районао старого освоения водохозяйственные проблемы особенно обостряются и выступают в качестве главного лимитирующего фактора для хозяйственной деятельности. Перераспределение водных ресурсов смягчает, но не решает проблему. Решение водохозяйственных й обострившиеся здесь экологических проблем на основе прежних узковедомственных ила же местнических подходов приводит к обострению экологической ситуации, к удорожания водохозяйственного строительства и неограниченному росту его основных производственных фондов. По-втому существует объективная необходимость в совершенствовании сложившейся территориальной организации водопользования в До-нэцко-Приднепровском экономическом районе. Совершенствование территориальной организации водного хозяйства в атом старо-освоенном районе позволило бы продвинуться в решении трех проблем: экологической (наиболее острой), водохозяйственной

я социальной.

Развитие концепции рациональной территориальной организации водного хозяйства для староосвоенного района и разработка методов ее реализации будут способствовать осуществлению комплекса неотложных мер по коренному перелому в деле экономного и рационального водопользования, а также в решении проблемы охраны водных источников от загрязнения, особенно' в районах старого освоения, что вполне соответствует Постановлению ПК КПСС и Совета Министров СССР от 19.01.83г. "О первоочередных мерах по улучшению использования водных ресурсов в стране".

1.2. Объект и предмет иоследова-н и й. Объектом исследований выступает территориальная организация водного хозяйства староосвоенного Донецко-Приднепров-ского экономического района. Предмет исследований - водохозяйственные. системы различных типов и рангов, составляющие региональный водохозяйственный комплекс (ВХК). ЕХК рассматривается нами в качестве важнейшей формы территориальной организации рационального использования водных ресурсов.

1.3. Цель работы - теоретическое обооноваг-ние концепции совершенствования территориальной организации водного хозяйства в староосвоенных районах и ее развитие для

оптимизации управления региональным ВХК.

Для достижения этой дели в процессе исследований были поставлены сле^утеие задачи:

I) выполнить анализ внутренних связей в структуре водохозяйственной системы;

.2) вскрыть основное системообразующее противоречие в структуре водохозяйственной системы и исследовать закономерности изменения этой структуры в процессе развития водного хозяйства;

3) провести анализ современного состояния использования водных ресурсов в существующих водохозяйственных комплексах Донецко-Приднепровского экономического района;

4) определить территориальную структуру водного хозяйства в Донецко-Приднепровском районе:

5) разработать классификацию локальных водохозяйственных систем для староосвоенных районов;

6) разработать рекомендации по целенаправленному формированию регионального водохозяйственного комплекса в Донецко-Приднепровском районе о целью совершенствования территориальной организация его водного хозяйства.

1.4. Методологические основы и методы исследования. Методологическая основа диссертации опиралась на труды классиков марксизма-ленинизма, содержащие анализ проблемы взаимодейотвия общества и природы, а также на современные философские работы по методологических проблемам социально-экономических исследований (Б.В.Ах-либинского, Д.И.Гмпшшт, В.Н.Садовского, А.И.Гёмова и др.). Теоретической в методической основой исследований послужили труда отечественных вкономико-географов (Н.Н.Баранского, М.К.Бандиана, И.В.Комара, В.И.Питюренко, Н.Н.Колосовского, И.И.Белоусова, А.Т.Хрущева, О.И.Шаблия в др.), а также работы современных исследователей в облаоти системного подхода к вод дохозяйственннм проблемам (И.В.Бусалаева, Г.В.Воропаева,А. Л.Bs-ликанова, В.В.ГаИлшиса, А.П.Голикова, А.Б.Горстко, В.В.Иванова, Г.Х.Исмайылова, А.К.Кузина, Д.Лаукса, Дж.Стединджера, ДЛайта, А.Бисваоа, В.В.Морокова, В.Г.ПряжинскоЙ, О.В.Тюткова, A.M.Черняева, В.В.Шилейкиса, Й.Я.Шимелышца и др.). —

В процеосе выполнения работы использовались статистические данные областных статуправлений, разработки институтов

- г

"Запорожгипроводхоз", "Харьковгипроводхоз", ВНИИВО, Донецкого филиала НПО "Энергосталь", Украинского филиала ЦНИИКИБР, материалы ПО "Укрпромводчермет", ТПО "Харьковкошукпромвод", областных производственных управлений мелиорации и водного хозяйства и других организаций.

1.5. Научная новизна и основные результаты исследования. Предложены новые концептуальные принципы и метода анализа территориальной организации водного хозяйства, использование которых позволяет более глубоко исследовать проблему устойчивости функционирования водохозяйственных систем и выявить некоторые из закономерностей территориальной организации взаимодействия общества и -природы. Новым в выборе признаков для анализа территориальной организации является сочетание формализованной процедуры выделения общих факторов с индексным методом оценки пространственно локализованных объектов и явлений. .

На теоретическом уровне одним из результатов исследования является определение основного системообразующего отношения в структуре водохозяйственной системы. Исследованы взаимосвязи территориальной организации водного хозяйства с региональными системами расселения и территориальной структурой промышленности. Предложен новый подход к классификации локальных водохозяйственных систем для староосвоенных районов, основанный на сио-стемообразувдем принципе противоречия. Доказывается необходимость пересмотра существующей концепции в практике решения водохозяйственных проблем, которая затрагивала в основном ресурсную подсистему (регулирование стока и переброска водных ресурсов)^ и переход к структурной переотройке хозяйственной подсистемы (адаптация существующих водохозяйственных систем к водохозяйственной ситуации в регионе). Одним из рациональных способов совершенствования территориальной организации водного хозяйства в староосвоенных районах может быть формирование регионального водохозяйственного комплекса.

1.6. Практическое значение ра б о -т н заключается в том, что применение системного подхода, методики автоматического районирования и классификация существенно повышает обоснованность принимаемых водохозяйственных решений. Полученные результаты классификации водохозяйственных систем могут быть доложены в основу проектных решений по комплексному использованию водных ресурсов для староосвоенных

районов, а также могут использоваться для оптимизации структур существующих систем водоснабжения и водоотведения, водохозяйственных комплексов и других элементов территориальной структуры водного хозяйства. Результаты исследования локальных водохозяйственных систем рекомендуются для использования территориальными водохозяйственными объединениями, организациями по водоснабжению и управлениями коммунального хозяйства, областными комитетами по охране природы, областными производственными управлениями мелиорации и водного хозяйства и другими организациями, обеспечивавдими эксплуатацию крупных водохозяйственных объектов (водохранилищ, каналов и т.п.).

Ряд положений диссертации вошли в научные отчеты по темам: "Разработать комплекс инженерных и биотехнических мероприятий по улучшению качества воды малых рек и внедрить их в бассейнах Днепра и Дона"; "Географические основы рационального природопользования Северо-Востока Украины"; "Схема классификации основных рек СССР по критериям качества воды (методика стран-членов СЭВ)". Отдельные карты, разработанные автором, включены в школьно-краеведческий атлас Харьковской области.

1.7. Апробация. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях Харьковского отдела ГО УССР (1983, 1985, 1987гг.); на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Харьковского областного совета НТО (1984г.); на IX региональной конференции молодых географов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 19В4г.); на П-ой научной конференции молодых ученых Киевского госуниверситета (Киев, 1985г.); на У съезде Географического общества УССР (Симферополь, 1985г.); на научной конфорекпди Пермского госуниверситета и Пермокого отдела ГО СССР (Пермь, 1985г.); на семинаре Крымского областного совета НТО (Севастополь, 1987г.); на научной конференции молодых ученых Одесского госуниверситета (Одесса, 1988г.); на УП Всесоюзном симпозиуме по современным проблемам прогнозирования, контроля качества воды водоемов и озонирования (Таллинн, 1985г.); на УШ Всесоюзной конференции по мелиоративной географии (Таллинн, 1988г.).

По результатам исследований опубликовано II печатных работ, отражающих основное содержание диссертации.

1.8. Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Основное содержание диссертант изложено на 149 страницах машинописного текса, имеются 7 таблиц, 22 рисунка, Список литературы включает 237 наименований, приложения включают 10 таблиц.

Во введении сформулированы цель исследования, ее научная и практическая значимость.

В первой главе рассматривается актуальность проблемы совершенствования территориальной организации водного хозяйства для староосвоеннис районов, разработан один из вариантов системной концепции ВХК на основе существующих теорий территориальной организации водного хозяйства.

Во вт орой главе приведена наиболее общие положения методики исследования территориальной организации водного хозяйства и процессов формирования ВХК, исследованы признаки водохозяйственного районирования и классификации, выбрано основное системообразующее соотношение,

В третьей главе изложены результаты оценки водохозяйственной ситуации, сложившейся в Донецко-При-днепровоком экономическом районе.

В четвертой главе на примере Донецко-Приднепровокого староосвоенного района апробирована предлагаемая методика водохозяйственного районирования и классифшиъ щш водохозяйственных систем, разработаны принципиальные положения совершенствования территориальной,организационно-хозяйственной структур водного хозяйства в староосвоенном районе.

В заключении представлены основные выводу и рекомендации по совершенствованию территориальной организации водного хозяйства в староосвоенныз районах и, в частности, по целенаправленному формированию регионального ВХК.

В приложениях приведены основные расчеты по факторному анализу, водохозяйственному районированию и . классификации ВХС, а также некоторые из расчетов, вошедаие в количественную оценку сложившейся водохозяйственной ситуации в Донецко-Придиепровском экономическом районе.

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

2.1. Системное описание территориальной органу,задки водного хозяйства как сложной водохозяйственной проблемы. Специфика системы как категории научного мышления состоит в том, что система фиксирует определенное промежуточное звено, которое находится между объективной реальностью и нашими понятиями, отражающими эту реальность. Таким промежуточным звеном для целей исследования территориальной организации водного хозяйства служит водохозяйственная система (рис. I). Водохозяйственная система - это взаимообусловленное сочетание природных и экономических объектов, отражающие сложное взаимодействие природных и общественных систем в процессе водопользования.

Только после того, как будет выявлен состав элементов водохозяйственной системы и будут точно установлены их связи, можно говорить о структуризованной проблеме территориальной организации использования водных ресурсов. В диссертационной работе предложена "идеальная модель" водохозяйственной системы, и в качестве основного признака принадлежности к системе избраны материально-вещественные преобразования водных ресурсов в соответствии с основными закономерностями, выявленными И.В.Комаром доя ресурсных циклов.

Анализ структуры связей в водохозяйственной системе позволил установить наличие системообразующей обратной связи З^ч между ресурсной и хозяйственной подсистемами. Рассматривая водохозяйственную систему как область взаимодействия ресурсной к хозяйственной подсистем, нельзя не отметить двойственность генезиса я качественную разнородность структуры этой системы. Функции ресурсной подсистемы заключаются в формировании и регулировании поверхностного (речного) стока, а функции хозяйственной подсистемы - в удовлетворении потребностей населения в хозяйства в водных ресурсах соответствующего качества.

Исходным системообразующим принципом концептуальной конструкции ВХК является принцип противоречия. Этот пришит выражается в двойственности генезиса водохозяйственных систем или же в качественной разнородности образующих комплекс подсистем - водохозяйственной и водноресурсной. Одной из форм компенсации существующих в территориальной организации структурных противоречий является образование водохозяйственного комплекса (ВХК).

- б -

Рис.1 Структурная схема водохозяйственной система.

Условные обозначения: Х-вход; У-выход; элементы взаимодействия потоков водных ресурсов - Е^-речные системы, Е^-сксгеш водоснабжения, Е10-систеда водоотведения; источники водных ресурсов -Е2-подзешше(динамические), Ед-водохранилиир., Е^-переброска стока, Ед-подземнке сс татические); водопотребитела - Е^-!громшшенность, Ед-городское х-во и население, Ед-сельское х-во и население; Ец-мелиоративные системы; Е^-потерй на испарение.

ВХК есть целостное образование. Складывающаяся целостность является прежде всего функциональной, деятельностпой. В отличие от водохозяйственных систем в структуре ЕЖ допустимо наличие относительно изолированных элементов. Идентификация ВХК методами водохозяйственного баланса позволила подойти к формулированию основного системообразующего противоречия в структуре ВХК.

Согласно структурной схеме водохозяйственной системы (рис, I), единственным наблюдаемым выходом для модели ЕХК может служить Увьх или же сток, поступающий за пределы его водосборного бассейна. Другие составляющие расходной части в

водном балансе относятся к водопотреблению и :

пел

Ирасх* нисп + твых Полное уравнение водохозяйственного баланса при условии, что 'вых )> • может быть сформулировано так:

твх ♦ *мс * уп * и + дн - «исп+ твых где Д* - возвратные воды от водопотребителай;

Увх - сток, формирующийся на верхних участках рассматриваемого речного бассейна; тмс - речной сток, формирующийся на территории данной водохозяйственной системы; д V - объем зарегулированного речного стока; гп - объем перебрасываемых водных ресурсов из других

водохозяйственных систем; О - используемая чаоть запасов подземных водных ресуроов.

Указанное условие необходимо оговорить особо. Дело в том, что в зависимости от качества или степени загрязненности возвратных вод, для восстановления естественных свойств водных ресурсов, по мнению Ы.И.Львовича (1986г.), необходимо, чтоб» увых-* < 42 -ь 40

Это существенно ограничивает возможности использования располагаемых поверхностных водных источников.

Рассматривая в качестве расходной части водохозяйственного баланса *цсп" ыбясг? д« '

- в -

а в качестве регулятора водохозяйственной подсистемы А1*

процесс регулирования системы в целом определяется следующим образом: „

где - оператор обратной связи ВХС. Порвое из сла-

гаемых суммы в скобках представляет собой критерий количественной оценки водообеспеченности водохозяйственных районов. Второе из слагаемых сумлы в скобках отражает используемый в водохозяйственном районировании критерий качественной оценки состояния водных источников. Таким образом, коэффициент использования водных ресурсов, который использовался А.П.Голиковым (1982г.) для классификации водохозяйственных районов, можно разложить на его количественную и качественную составляющие, а также подтвердить взаимозависимость рассмотренных здесь признаков, Данное выражение может рассматриваться в качестве основного системообразующего противоречия в структуре ВХК.

2.2. Выбов признаков районирования и классификации. Эта

задача решалась с целью минимизации числа свойств, способных обеспечить детерминированное описание ВХК. Для того, чтобы выяснить, какие именно свойства можно считать существенными, в качестве исходной избрана территория Харьковской области, которая имеет близкие к средним для данного региона характеристики основных элементов ВХК.

В результате факторного анализа из 17 рассматривавшихся характеристик отобраны 4 общих фактора, определяющих территориальную дифференциацию водного хозяйства в староосвоенных районах:

1) величина обратной связи водохозяйственной подсиотемы ВХК с водноресурсной подсистемой;

2) водообеспечение населения региона водными ресурсами питьевого качества;

3) водообеспеченность территории;

4) степень эксплуатации подземных водных источников. Креме перечисленных общих факторов, существует большое коли- 9 -

Таблица!

Классификация локальных В X С

Тип Водохозяйственные системы Краткая характеристика

I . 2 3 4 5 6 7

I 2 3 4 5 6 7 8 9

I Базовые (ресурсные) 38358 Прикахов- екая 34195 Днепро-дзеряив-ская 33382 Днепровская устойчивая неустойчивая

П Ресурсно.. потребительские 2440 Донецко-Дутан-ская 1716 Се-верско-Донецко-Донбасская 968 Пече-нежско-Харьковская устойчивая неустойчивая

Ш Транспорт-но-экологические 1449 Красно-осколь-ская 620 Красно-павлов- . екая 332 Орельско-Днепровская устойчивая неустойчивая

Продолжение таблицы

I 2 3 4 5 6 7 8 9

1У Линейно-узловые (типа Река-Город) 1186 Хо-рольско-Псель-ская 673 Пол-тавско-Ворск-линская 451 Верх-не-Ворск-линская 400 Сум-ско-Псель-ская устойчивая неустойчивая

У Эколого-хозяйст-веннне 1253 Можско-Донецкая 396 Миусин-ская 349 Волчан-ская . 256 Самарская 130 Верхне-Самарская 45 Каменско-Донецкая устойчивая неустойчивая

У1 Элементарные 208 Айдар- ская 121 103 Красная 71 Боровая 40 11Г 32 Конка 16 Евсуг нейтральные -

УП Потребительские ........... 224 Юашо-Донбасская 22 Донецкая устойчивая неустойчивая

Примечания: числа в таблице - оценка объема водных ресурсов ВХС (млн.м3/год);

устойчивость ВХС определялась по критерию ДАН Г Е

чество характерных факторов, локализованных на сравнительно небольших участках рассматриваемой территории. Характерные факторы изучены традиционными методами экономико-географического анализа в процессе оценки водохозяйственной ситуации в Донецко-Приднепровском экономическом районе.

В результате недостаточного учета водного фактора при планировании и развитии систем поселений возникла острая социальная проблема водоснабжения малых городов и сельских населенных пунктов. Для городских поселений выявлена статистическая зависимость удельного водообеспечения населения от ранга города:

^ . с •

где - среднее потребление воды на душу населения в

1 -м городе;

н± - число жителей в 1 -м поселении;

О - среднее водопотребление населением для наименьшего городского поселения в данной системе расселения;

к - коэффициент меры контрастности удельного водопот-ребления населением для данной системы расселения. Данная эмпирическая зависимость может показывать степень завершенности коммунального благоустройства по водоснабжению дгш систем расселения или послужить основой для дифференциации нормативных капиталовложений на водоснабжение с целью выравнивания уровня социального обслуживания населения.

Оценка водохозяйственной ситуации в промышленном водопот-реблении позволила выявить те из промышленных районов, которые специализируются преимущественно на водоемких производствах. Среди последних оказались такие промышленные районы, которые не располагают сколько-нибудь существенными собственными источниками водных ресурсов: Донецко-Махеевский и Центральный в пределах Донецкого угольного бассейна; Луганский, Лисичанско-Ру-бежанский, Приморский, Южно-Донбасский, Приторецкий и некоторые другие. В других промышленных районах с водоемкими производствами (Днепропетровска-Днепродзержинском, Запорожском, Каховском) недостаточно велик удельный вео оборотных систем водоснабжения, что также находится в противоречии с существующими представлениями о рациональной территориальной организации

водного хозяйства.

В сельскохозяйственном использования водных ресурсов одной из узловых проблем существующей территориальной организации водного хозяйства является разобщенность имеххцихся систем водоснабжения, а также проблема низкой эффективности оросительных систем и в особенности тех из них, которые размещены в лесостепной зоне. В условиях конкурентного отношения к водным ресурсам для отдельных водохозяйственных систем выявлены более эффективные направления в использовании водных ресурсов. Например, для Харьковской ВХО эффективность оросительных систем (без орошения сточными водами) значительно ниже в сравнении с другими ВХС, расположенными в лесостепной зоне, и более целесообразным представляется использование части имеющихся здесь чистых водных источников для водоснабжения.

Сложившаяся в Донецко-Приднепровском экономическом районе водохозяйственная ситуация усложняется существующей здесь организационно-хозяйственной разобщенностью систем водоснабжения и водоотведения, ведомственной принадлежностью ряда крупных водных источников. Создание региональных объединений водохозяйственных систем (например, ВХК) уже сейчас способствует возникновению условий для координации водопользования различными участниками ВХК, что приведет к снижению противоречий в использовании водных ресурсов, а следовательно, и в территориальной организации водного хозяйства.

Рассмотрение территориальных особенностей современного состояния водного хозяйства в староосвоенном Донецко-Приднеп-ровском районе позволило выявить те из характерных факторов, которые связаны с объективным процессом территориальной концентрации производства и населения. Эти признаки использовались в процессе решения задачи водохозяйственного районирования.

2.3. Водохозяйственное районирование. Районирование производилось методами автоматического районирования и классификации по исходным III административным единицам. Предварительно произведено нормирование показателей, сведенных в матрицу. В качество меры сходства избрано евклидово расстояние, которое вычислялось для всех исходных территориальных единиц

Далее проведена пространственная взаимоувязка исходных терри-

районирования

ториальных единиц районирования. Этот этап районирования важен, так как для районов, не имеющих гидрологических или водохозяйственных связей, устанавливалось такое евклидово расстояние, что & . оо

Для того, чтобы выявить пространственную структуру искомых водохозяйственных районов, необходимо еще до процедуры классификации использовать граф территориального соседства, через который "процеживаются" показатели квадратичной матрицы нормированных показателей. Далее выполняется традиционная процедура классификации, согласно методике ИБП АН СССР (1984г.).

Водохозяйственное -районирование в данной работе ориентировано на общность функциональных и территориальных связей исходных территориальных единиц и максимально приближено к решению вадачи выявления локальных водохозяйственных систем. Формальным критерием классификации исходных территориальных единиц послужил 1фитерий минимизации внутригрупповой дисперсии и максимизации межгрупповой дисперсии.

В географических исследованиях значительное внимание обращается на выделение и уточнение 1раниц районов. Вместе о тем общепризнано, что границей районов может служить как совокупность периферийных зон (полоса), так и граница соседних районов, где смешиваются их признаки (линия). В первом приближении границы водохозяйственных районов нами проводились по существующим административным, что определялось выбором исходных статистических данных. Однако с момента выделения ядер водохозяйственных районов и перехода к выявлению локальных водохозяйственных систем границы лишь учитываются, а формирование локальных водохозяйственных систем выполнено на основании бассейнового принципа. В противном случае произойдет нарушение целостности территориальной структуры водохозяйственных систем. Таким образом, границей районов выступает совокупность периферийных зон.

Еще одним важным моментом водохозяйственного районирования является расширение ядер выделяемых районов с учетом результатов оценки сложившейся водохозяйственной ситуации в регионе, а также показателей территориальной концентрации промышленности и оросительных систем в сельском хозяйстве. Существующие промышленные районы с водоемкими производствами, как правило, размещается в пределах одного водохозяйственного рай-

она и составляют ядро хозяйственной подсистемы локальной ВХС. Всего в процессе водохозяйственного районирования нами выделено 20 территориальных единиц.

2.4. Классификация локальных водохозяйственных систем. Классификация выполнена в процессе исследования структуры ЕХК наряду с оценкой располагаемого объема водных ресурсов (табл.1). Выполненные ранее классификации водохозяйственных систем (Е.В.Сафронов, 1976г., А.М.Черняев, 1987г.) основывались либо на оценке размера ВХС, либо на оценке иерархического уровня взаимоотношений между водохозяйственными системами: водохозяйственная установка - водохозяйственная система предприятия - водохозяйственная система промузла - водохозяйственная система бассейна и т.д. Не останавливаясь на преимуществах и недостатках названных выше классификаций, отметим, что структурные особенности водохозяйственной системы определенного типа в наилучшей форме отражаются в двойственном характере водопользования, который приводит к противоречивости формирующейся структуры.

К числу изученных характеристик структуры водохозяйственной системы относится объем зарегулированного речного ото-ка, объем водоотведения я объем оборотного водоснабжения, рао-считаиные для воех систем как в абсолютных, так я в относительных показателях. Кроме того, исследованы критерии, которые выведены ранее из уравнения водохозяйственного баланса

„ ^исп; , и . А*

П • — " — — I . | в т _ ,, ■ - I.

а также рассмотрен оператор обратной связи водохозяйственной

системы (Ланге 0., 1968) 1_

1 _ дм_

В совокупности локальных водохозяйственных систем основное системообразующее противоречие материализуется в формировании соответственно ресурсных я потребительских типов водохозяйственных систем, полярно противоположных по своим функциям и географическому положению. Ресурсные водохозяйственные системы (их еще называют базовыми) располагают избытком водных ресурсов, а критерии водопользования имеют величины в пределах п,ш =0.0-0.1. Как правило,

ресурсы этого типа водохозяйственных систем зарегулированы водохранилищами, в хозяйственной подсистеме допустимо размещение водоемких цроиэвОдств. Полярно противоположный тип водохозяйственных систем - потребительский - базируется преимущественно на внешних водных источниках. Для структуры его хозяйственной подсистемы характерен высокий уделышй вес оборотных систем водоснабжения. Вместе с тем, критерий п значительно превосходит по величине критерий щ .

Компромиссом, частично разрешающим основное противоречие в структуре водохозяйственной системы, является возникновение промежуточного типа систем - ресурсно-потребительских. Как правило, эти системы состоят из сйоего рода территориальных подсистем - ресурсной и потребительской, т.е. представляют собой комплекс, состоящий из двух водохозяйственных систем разных типов: Луганско-Донецкая, Северско-Донецко-Донбасская, Харьковско-Печенежская. Как и для ресурсных систем, для этого типа характерно наличие крупных водных источников в структуре ресурсной подсистемы, что обусловливает возможности размещения здесь водоемких производств. Как и для потребительских типов систем, для ресурсно-потребительских характерно превышение критерия п над критерием т . Значения критериев п и ш могут достигать I.

Третий тип водохозяйственных систем служит своего рода средством разрешения противоречий, возникавдих в территориальной структуре водного хозяйства староосвоенного района, состоящей из ресурсных и потребительских систем. Этот тип систем получил условное наименование транспортпо-эко-логических водохозяйственных систем, связующих между собой ресурсный и потребительский типы водохозяйственных систем. Транспортно-экологические ВХС по объему располагаемых водных ресурсов немногим уступают ресурсно-потребительским, а критерии пит соответствуют значениям критериев для ресурсных систем. Наиболее характерные элементы в территориальной структуре этого типа систем - каналы и водохранилища. Экологическая функция транспортно-экологических систем достаточно детально исследована в процессе разработки экспериментального водоохранного комплекса канала Днепр-Донбасс (Стольберг Ф.В. и др.).

Противоположные функции выполняет четвертый тип - а к о -лого-ховяйственные ВХС. Во-первых, данный

тип водохозяйственных систем наиболее характерен для районов с развитой добывающей промышленностью и значительным поступлением в поверхностные водные объекты шахтных и других сточных вод. Во-вторых, эколого-хоэяйственяые БХС сопутствуют потребительским водохозяйственным системам, территориально соседствуют с ними. В-третьих, для этого типа систем необходимы специальные инженерно-экологические решения, без которых водохозяйственные системы не могут устойчиво функционировать достаточно продолжительное время. Для староосвоенных районов подобные инженерно-экологические решения разработаны под руководством А.МЛерняева (1987г.). В ряде эколого-хозяйствешшх систем характерно превышение значений критерия п над критерием и . Достаточно хорошо изучены водохозяйственные оиотемн о классической структурой, встречающиеся в любом из освоенных регионов. Территориальная структура такой водохозяйственной системы соответствует гидрографической структуре бассейна реки, на основе которой она формируется. Обязательным элементом функциональной структуры является наличие изолированного водопотребителя и в том числе с водоемкими производствами. Благодаря этой особенности такой тип водохозяйственных систем получал наименование л и -нейно-узловы х(типа Река-Город). Водохозяйственные системы с уцрощенной структурой, без регуляторов и обратных связей отнесены к элементарному типу водохозяйственных систем. Элементарный тип не располагает достаточными ресурсами для формирования базовых (ресурсных) водохозяйственных систем.

Критерий стабильности водохозяйственной системы (по Ланге)

позволяет установить для каздого из типов систем условие, при котором любая из водохозяйственных систем может наждаться в устойчивом или, напротив, в неустойчивом состоянии. Состояние водохозяйственной системы неопределенно лишь в том случае,

Именно такой случай относится к элементарному типу водохозяйственных систем, у которых возможности регулирования минимальны, а обратные связи практически отсутствуют. Нами элементарные

если

я и

О

БХС отнесены к нейтральны).!, так как любое из возможных состояний системы может рассматриваться как устойчивое (и наоборот)! Неустойчивые БХС обнаружены нами во всех типах систем с высоким уровнем водопотребления (критерий п ): Лутанско-Донецкая в ресурсно-потребительском типе, Каменско-Донецкая в эколого-хозяйственном, йкно-Донё-кая в потребительском типе водохозяйственных систем, У базовых, транспортно-экологических и линейно-узловых водохозяйственных систем неустойчивые системы не была обнаружены.

2.5. Совершенствование территориальной структуры водного ¡хозяйства в староосвоенных районах. Совершенствование территориальной структуры обеспечивается прежде всего выявлением водохозяйственных систем различных типов и их пространственной идентификацией. Такие водохозяйственные системы были выявлены и исследованы (табл. I). Далее производится идентификация основных водопотребителей староосвоенного региона на прэдает распределения имеющихся водных ресурсов. В настоящий иэриод предпочтительным направлением является сокращение использования забранной из водных источников воды на производственные нужды в водоемких отраслях промышленности и в орошении, с частичной компенсацией недостающих водных ресурсов внедрением оборотных систем водоснабжения или же использования сточных вод на орошение. Шесте с тем, предусматривается развитие систем водоснабжения населения, превде всего в сельской местности. Следует также обратить внимание на формирующиеся объединенные водохозяйственные системы, состоящие из систем различных типов. Устойчивые водохозяйственные системы формируют территориальную структуру водохозяйственного комплекса. Оптимизация территориальной структуры водного хозяйства староосвоенного района заключается в углублении функций выделенных типов водохозяйственных систем в формировании регионального НХК. Цель формирования регионального ВХК состоит в необходимости поддержания водохозяйственных систем в устойчивом состоянии. Для формирования регионального ВХК в староосвоенном Донецко-Приднепровском экономическом районе сложились предпосылки в его Левобережной часта. Среди последних - наличие региональной водохозяйственной проблемы, наличие объединенных водохозяйственных систем и крупной межбаосейновой переброски водных ресурсов, развитие мощных систем водоснабжения и водоотведения и т.д. Шесте о тем, от-

сутствует организационно-хозяйственная структура регионального ВХК.

Учитывая наличие глубоких противоречий в территориальной организации водного хозяйства рассмотренного региона, ведомственную и организационную разобщенность существующих здесь водохозяйственных организаций, вносится предложение по целенаправленному созданию ВХК в регионе Левобережной Украины. Организационно-хозяйственная структура этого регионального ВХК может бытьреализована из разобщенных областных й ведомственных инспекций, управлений, лабораторий, АСУ отдельными водохозяйственными объектами и участками. Аналогом подобного организационного решения может быть осуществленный в 1965г. проект управления водными ресурсами в бассейне р.Теннесси (США).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Сложившаяся территориальная организация водного хозяйства в Донецко-Прлднепровском районе создает условия для отсутствия скоординированности водопользования между отдельными участниками ВХК, что приводит к углублению противоречий

в использовании и охране водных ресурсов. Совершенствование территориальной организации водного хозяйства в староосвоен-ных районах является актуальной задачей.

2. В теоретическом отношении разработанная классификация локальных водохозяйственных систем для староосвоенных районов отличается от ранее известных тем, что в процедуре классификации использовался системообразующий принцип противоречий и более детально рассматривалась проблема устойчивости различных типов водохозяйственных систем. В результате анализа ВХС найдены неустойчивые системы для ресурсно-потребительского, эколого-хозяйственного и потребительского типов. Классификация локальных водохозяйственных систем в определенном смысле развивает известную методику классификации водохозяйственных районов, предложенную А.П.Голиковым (1982г.).

3. В методическом отношении традиционная процедура выделения общих факторов в анализируемой совокупности признаков территориальной организации водного хозяйства дополнена индексным методом оценки территориально локализованных объектов и явлений, а в процедуре автоматического районирования, и классификации, как и в процедуре -факторного анализа предлага-

ется использовать матрицу связности исходных территориальных единиц.

4. Найдена эмпирическая зависимость водообеспеченности городского населения Донецко-Приднепровского района (по системам расселения) от ранга города,позволяющая учитывать в проектных разработках социальный аспект региональных особенностей развития систем питьевого водоснабжения и водоотведе-ния, а также принимать решения, направленные на устранение возникших в водообеспечеюш диспропорций под влиянием чрезмерного централизованного управления территорией.

5. В практическом плане вскрыты некоторые из основных диспропорций в отраслевой, территориальной и функциональной структурах водного хозяйства Донецко-Приднепровского экономического района. Организационно-хозяйственная структура управления водным хозяйством этого крупного экономического района в настоящее время разобщена, что приводит к стихийному, без достаточного обоснования использованию ограниченного объема водных реоурсов и к возникновению региональной цроблемы водо-обеопеченнооти населения и хозяйства.

6. В качестве одного из альтернативных решений региональной проблемы водного хозяйства в Донецко-Приднецровоком экономическом районе предлагается целенаправленное формирование регионального ВХК Левобережной Украины. Для формирования регионального ВХК в »тем отароосвоенном районе сложились основные предпосылки, что позволяет рекомендовать объединить усилия различных водохозяйственных организаций и отдельных ведомств, имеющих в своем составе структуры по управлению водохозяйственными объектами. Координирующими организациями в этой работе могут выступать местные органы Минводхоза и Госкомприроды УССР.

7. Разработанные положения в развитии существующих концепций совершенствования территориальной организации водного хозяйства староосвоенных районов предоставляют возможность для углубленной проработки проблем, возникающих вследствие существующие диспропорций в территориальной структуре водного хозяйства и нерационального использования водных ресурсов.

Основные положения диссертации опубликованы в следупцих работах:

I. Водохозяйственный комплекс как важнейшая форма пространственной организации рационального использования водных

ресурсов // Географические проблемы освоения восточных районов СССР. - Иркутск, 1984. - С.ШМ84.

2. Вопросы теории и методологии системного анализа территориальной организации водохозяйственного комплекса УССР /А.П. Голиков*// У съезд Географического общества Украинской ССР.

- Киев: Наук.думка, 1985. - С. 52-53.

3. О возможностях применения факторного анализа в экономико-географических исследованиях // Вест.Харьк.ун-та. - 1985.

- 267: Геология и полезные ископаемые Левобережной Украины.

- С. 79-82.

4. Территориальная структура водохозяйственного комплекса и ее элементы // Современные проблемы географии:Тез.докл. копр. "Пути повышения мировоззренческой направленности преподавания географии и проблемы географии. - Пермь, 1985. - С. 25.

5. Метода определения водохозяйственных условий формирования качества воды в бассейне реки / А.П. Голиков, Ю.П.Грицак, Н.П.Пасюга*// Тез. докл. УП Всесоюзного симпозиума по современным проблемам прогнозирования, контроля качества вода водоемов и озонирования. - Таллинн, 1985. - С. 49-52.

6. Балансовая модель качества воды реки Северский Донец // Вест. Харьк.ун-та. - 1986. - 283: Рациональное природопользование. - С. 41-42.

7. Территориальная организация водохозяйственного комплекса Северского Донца / А.П.Голиков*// Территориальные социально-экономические системы Донецко-Приднепровского экономического района. - Л., 1987. - С. 79-82.

8. К вопросу об эффективности развития оросительных мелио-рацнй в лесостепной зонесна примере Харьковской области)// Экологические и экономические аспекты мелиорации. - Т.З: Эффективность мелиорации. Мелиорация аридных облаотей. - Таллинн, 1988. - С. 14-15.

9. Проблемы формирования водохозяйственного комплекса . Левобережной Украины // Вест. Харьк.ун-та. - 1988. - 325: Рациональное природооользование. - С. 36-39.

10. Принципы водохозяйственного районирования Левобережной Украины // Вест.Харьк.ун-та. - 1989. - 341: Природа и хозяйство.

- С. 54-57.

11. До проблеми оц1нки забезпечення населения Донецько-При-дн1провського району водою./Л.Г.Панасенко*// У1 з*1зд Геогра-ф1чного Товариства УРСР (Одеса, травень 1990) - Кя1в:Наукова думка, 1990. - С. Р .. ■

^СОАВТОРЫ