Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Кір’янова Катерина Вікторівна

УДК 911.3:628.1 (477.82 + 477.81)

Методика регіонального конструктивно-географічного аналізу

водогосподарського комплексу

11.00.11 – конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата географічних наук

Київ – 2003

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі географії України географічного

факультету Київського національного університету

імені Тараса Шевченка

Науковий керівник доктор географічних наук, професор,

член-кореспондент АПН України, Шищенко Петро Григорович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка,

професор кафедри географії України

Офіційні опоненти:

доктор географічних наук, професор, Будз Маркіян Дмитрович,

Український державний університет водного господарства та

природокористування, професор кафедри водогосподарської екології,

гідрології та природокористування

кандидат географічних наук, старший науковий співробітник,

Осадчий Володимир Іванович, Український науково-дослідний

гідрометеорологічний інститут, директор

Провідна установа:

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна,

кафедра міжнародної економіки та міжнародних економічних відносин

Захист відбудеться “29” вересня 2003 р. о 14 годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 26.001.07 у Київському національному

університеті імені Тараса Шевченка за адресою:

03022, м. Київ, вул. Васильківська, 90, географічний факультет, ауд. 212

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці

Київського національного університету імені Тараса Шевченка

(01017, м. Київ, вул. Володимирська, 58).

Автореферат розісланий “26” серпня 2003 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

доктор географічних наук, професор С.І. Іщук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед основних природноресурсних факторів регіонального розвитку важливу роль відіграють водний режим і водні ресурси, які визначають умови та беруть участь в усіх видах господарської діяльності людини, її праці, побуті й відпочинку. Залежно від природних та економічних умов освоєння водних ресурсів утворюються регіональні водогосподарські комплекси. До цього часу методології та обгрунтуванню схем економічного районування за водним фактором і водогосподарського комплексоутворення приділялось мало уваги.

Важлива особливість вивчення водогосподарського комплексу полягає у своєрідності об’єкта досліджень, що включає природничу водноресурсну та господарську складові, і, як наслідок, потребує його розгляду як природно-територіального комплексоутворення. Функціонування та розвиток регіональних водогосподарських комплексів має бути збалансованим, тобто передбачати як своєчасне забезпечення населення та галузей економіки регіонів водою необхідної якості та у необхідній кількості, так і стабільне відтворення водних ресурсів, відновлення та охорону водних об’єктів, попередження, запобігання та ліквідацію наслідків шкідливої дії вод, а також відновлення та збереження стійкості водних екосистем.

Розвиток економічного потенціалу регіонів можливий за умови впровадження в систему управління водогосподарським комплексом екосистемного принципу, що передбачає розуміння водного басейну як цілісної екосистеми та врахування при організації водокористування самовідновлювальної спроможності водних ресурсів. Такий погляд на проблему територіальної організації водокористування вимагає дослідження водокористування не лише за галузевою ознакою та цільовим призначенням, але і за характером господарського впливу на водноресурсні системи, а також удосконалення територіальної організації водокористування з врахуванням допустимої межі антропогенного навантаження на водноресурсний потенціал. Оптимальною організацією водокористування на території регіону є така, при якій досягається максимальна еколого-економічна ефективність функціонування його водогосподарського комплексу.

Вирішення проблеми збалансованого розвитку регіональних водогосподарських комплексів України та удосконалення територіальної організації водокористування за критерієм еколого-економічної оптимізації водокористування на базі сучасних положень, сформульованих у Водному кодексі України, геокомплексологічній концепції, концепції сталого розвитку та загальнодержавній програмі розвитку водного господарства України, потребує удосконалення методологічних та методичних основ дослідження регіонального водогосподарського комплексу та територіальної організації водокористування, що обумовило вибір і актуальність теми дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження безпосередньо пов’язане з науково-дослідною держбюджетною темою “Регіональні геоекологічні проблеми України” (2001-2005 р.р., №01БФ050-01) та відповідає вимогам “Загальнодержавної програми розвитку водного господарства України” (Постанова Верховної Ради України № 2988-III від 17 січня 2002 року).

Мета дослідження. Розробка методики конструктивно-географічного аналізу та визначення основних напрямків збалансування розвитку регіонального водогосподарського комплексу.

Об’єкт дослідження. Водогосподарський комплекс Північно-західного регіону України (на прикладі Волинської та Рівненської областей).

Предмет дослідження. Еколого-економічна оптимізація позаруслового водокористування в межах регіону з метою підвищення самовідновлювальної спроможності водних ресурсів.

Завдання:

обгрунтувати методологічні конструктивно-географічні підходи до аналізу територіальної організації водокористування та розробити методику аналізу регіонального водогосподарського комплексу;

провести галузево-територіальний аналіз позаруслового водокористування та його впливу на водні ресурси Північно-західного регіону України;

оцінити еколого-економічну ефективність функціонування водогосподарського комплексу та виконати довгостроковий прогноз позаруслового водокористування і його впливу на водні ресурси Північно-західного регіону України.

Методи дослідження. Дисертаційне дослідження базується на системному, просторово-часовому аналізах із застосуванням абстрактно-логічного, порівняльно-географічного, розрахунково-аналітичного та статистичних (аналіз рядів динаміки, екстраполяція, індексний метод) методів оцінки, а також табличного та графо-аналітичного (лінійні графіки, картосхеми) представлення результатів аналізу. Обробка та зображення аналітичної інформації здійснені за допомогою комп’ютерних програм Mapinfo Professional 5.0 та Microsoft Excel.

Наукова новизна одержаних результатів:

удосконалено методику аналізу водогосподарського комплексу економічного району;

проведено просторово-часовий аналіз антропогенного навантаження на водні ресурси Північно-західного регіону України у процесі позаруслового водокористування в галузевому, басейновому й адміністративно-територіальному розрізах та районовано територію за коефіцієнтом сумарного впливу позаруслового водокористування на водні ресурси;

удосконалено методику довгострокового прогнозування позаруслового водокористування та запропоновано основні напрямки збалансування розвитку водогосподарського комплексу Північно-західного регіону України.

Практичне значення одержаних результатів. Запропонована методика аналізу водогосподарського комплексу та його галузево-територіальної структури може використовуватися органами управління та контролю у сфері водокористування як на державному (Держводгосп України, Міністерство екології та природних ресурсів), так і регіональному (відповідні обласні управління) рівнях для економічних районів України з метою проведення науково обгрунтованої просторово-часової оцінки еколого-економічних змін у системі водокористування. Результати дослідження Північно-західного регіону України можуть використовуватися для подальшої більш детальної розробки заходів з удосконалення територіальної організації водокористування у Волинській та Рівненській областях на базі проведеного аналізу з врахуванням перспективних змін в обласних водогосподарських комплексах. Методологічні та методичні положення, а також аналітично-розрахункові результати дослідження конкретного регіонального водогосподарського комплексу використовуються у навчальному процесі при вивченні еколого-економічних аспектів управління водокористуванням.

Особистий внесок здобувача. На основі сучасних теоретичних положень конструктивної географії та базових положень геокомплексологічної концепції, концепції сталого розвитку та програми розвитку водного господарства України запропоновано методику аналізу регіонального водогосподарського комплексу, застосування якої розглянуто на прикладі Північно-західного регіону України.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації, а також висновки та рекомендації, отримані в результаті наукового дослідження, пройшли апробацію на: Всеукраїнській науковій конференції “Гідрологія і гідрохімія на межі XX-XXI сторіч” (Київ, 1999 р.), Міжнародній науково-краєзнавчій конференції “Житомирщина на зламі тисячоліть” (Житомир, 2000 р.), наукових конференціях студентів і аспірантів “Реалії, проблеми та перспективи розвитку географії в Україні” (Львів, 2000 р.) та “Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть” (Київ, 2000 р.), VIII з’їзді Українського географічного товариства “Україна та глобальні процеси: географічний вимір” (Луцьк, 2000 р.), Всеукраїнській науковій конференції “Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія” (Київ, 2001 р.), Міжнародних наукових конференціях “Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища – 2002” (Одеса, 2002 р.) та “Екологічні проблеми басейнів транскордонних річок” (Луцьк, 2002 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 9 наукових праць загальним обсягом 3,2 друкованих аркуша, з них 4 статті – у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Вона викладена на 152 сторінках, містить 11 таблиць, 25 рисунків та 131 літературне джерело.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У першому розділі “Методологічні та методичні підходи до аналізу територіальної організації водокористування” розкрито поняття водокористування та визначено його місце у взаємодії природи і суспільства, обгрунтовано конструктивно-географічні аспекти територіальної організації водокористування, сформульовано принципи екосистемної організації управління водогосподарським комплексом та обгрунтовано методику аналізу регіонального водогосподарського комплексу.

Збереження водноресурсного потенціалу вимагає розуміння водокористування як об’єктивного процесу взаємодії природи та суспільства, спрямованого не лише на освоєння та використання, але одночасно на відтворення та охорону водних ресурсів як безпосередньо у водних об’єктах, так і на водозбірних площах. Позаруслове водокористування – це використання води із забором її з водних джерел, його основною метою є забезпечення водою населення та галузей економіки.

У результаті функціонування системи водокористування, що передбачає складну взаємодію водноресурсної, водогосподарської та технологічної підсистем, позаруслове водокористування супроводжується виснаженням та забрудненням водних ресурсів через безповоротний водовідбір та скид забруднюючих речовин у водні об’єкти. Не менш важливим є вплив на кількісні, якісні та режимні характеристики водних ресурсів внаслідок руслового водокористування (потреби гідроенергетики, водного транспорту, наповнення водосховищ та ставків, рекреаційні потреби), перебудови водного режиму (гідромеліорація, регулювання стоку водосховищами, ставками, каналами), сільськогосподарського освоєння земель (розорювання, підвищення ступеня еродованості земель, внесення органічних та мінеральних добрив), урбанізації (збільшення концентрації впливу, змивання забруднюючих речовин з селітебної території), будівництва транспортних мереж (зменшення екологічної стійкості ландшафтів до антропогенного впливу через втрату земельних та лісових ресурсів), вирубування лісів (порушення виконання елементами ландшафтів водоохоронної функції), а також порушення дотримання водоохоронного законодавства (недотримання обмеженого режиму господарської діяльності на території, що виділена як прибережна смуга та водоохоронна зона).

Відтворення водних ресурсів відбувається у водноресурсній підсистемі за рахунок гідродинамічних, хімічних, фізико-хімічних та мікробіологічних процесів, що протікають у водних об’єктах, та технологічній підсистемі в результаті очищення стічних вод, залучення води в замкнуті системи водопостачання. Високий рівень еколого-економічної ефективності водокористування може бути досягнутий лише за умови максимально можливого відтворення водних ресурсів у технологічній підсистемі та створення оптимальних умов протікання відновлювальних процесів у водних об’єктах, які в першу чергу залежать від ступеня розбавлення стічних вод точкових та дифузних джерел забруднення.

Об’єктом управління водокористуванням виступає водний басейн. Як природне утворення він являє собою складну геоекосистему, в межах якої можна повністю охопити весь комплекс природних та природно-антропогенних процесів. Проблема неспівпадання меж водних басейнів з межами адміністративно-територіальних утворень може бути вирішена шляхом вибору в якості об’єкта управління водозбірної площі річки, групи річок або великих водойм, межі яких одночасно сполучаються з адміністративно-територіальним поділом.

Водні об’єкти (водний фонд), водокористувачі та органи управління і контролю утворюють складний міжгалузевий водогосподарський комплекс, який характеризується певною функціональною, галузевою і територіальною структурою. На рис. 1 наведена схема водогосподарського комплексу, що формується та розвивається в межах господарського комплексу економічного району.

Водний фонд | Водокористувачі

Функціональні підкомплекси

Водозабезпечення

водний фонд: річки, озера, підземні джерела та інші природні водні об’єкти | водогосподарське виробництво: споруди з регулювання та перерозподілу стоку (водосховища, ставки, канали)

Водокористування

споруди та устаткування, що забезпечують і раціоналізують процеси технологічного та соціального водокористування | системи каналізації

Водоохорона

споруди з відтворення та охорони від шкідливої дії води | системи очищення стічних вод та іншого водоохоронного призначення

Галузеві підкомплекси

промисловість, комунальне господарство, сільське господарство, рибне господарство, водний транспорт, рекреація, запобігання шкідливій дії води

Територіальні підкомплекси

ВГК басейнів великих, середніх, малих річок | ВГК адміністративних областей, адміністративних районів, міст, інших населених пунктів, промислових вузлів

Органи управління та контролю

Рис. 1. Водогосподарський комплекс економічного району

Антропогенне навантаження на водноресурсні системи – це будь-який вплив людини на водний режим, кількісні та якісні характеристики водних ресурсів. Мінімізація виснаження та забруднення водних ресурсів у результаті техногенного впливу можлива шляхом регулювання об’ємів вилучення води з водних джерел, якості стічних вод, що скидаються, та господарської діяльності на водозборах. Оптимізація антропогенного впливу на водні ресурси можлива лише за наявності ефективної системи управління водокористуванням, механізм якої базується на застосуванні екосистемного принципу. Екосистемне управління ВГК – це комплексне вирішення проблем водозабезпечення, раціонального використання, охорони та відтворення водних ресурсів в межах басейнів, що відповідає вимогам цілісного, збалансованого і сталого розвитку природних екосистем, який передбачає узгодження просторових і часових вимог соціально-економічного розвитку з просторово-часовими закономірностями функціонування водноресурсних систем.

Головною метою аналізу (рис. 2) є виявлення еколого-економічних аспектів функціонування та визначення основних напрямків збалансованого розвитку регіонального водогосподарського комплексу.

Регіональні ВГК формуються під впливом кліматичних, гідрологічних, грунтових, гідрогеологічних, геоморфологічних та інших природних умов, рівня водозабезпеченості території, переважного напрямку (спеціалізації) господарства і рівня його розвитку, щильності розміщення населених пунктів і чисельності населення, вимог населення і галузей економіки щодо забезпечення водопотреб (в необхідній кількості, якості та режимі), забезпеченості транспортними зв’язками, а також стійкості водних екосистем до антропогенного навантаження.

Коефіцієнт використання річкового стоку (Кврс) визначається відношенням об’єму забору води, втрат води та екологічного стоку до об’єму природного стоку:

Кврс = (Wз + Wзбр + Wдв + Wев) / Wр=95% , (1)

де Wз – об’єм забору води з річкової сітки, млн м3;

Wзбр – збиток річковому стоку внаслідок забору води з підземних

горизонтів, млн м3;

Wдв – додаткові витрати на випаровування з поверхні штучних водойм та

на фільтрацію, млн м3;

Wев – екологічна витрата води для підтримання нормальних умов

функціонування водних джерел, млн м3;

Wр=95% – стік води у розрахунковий маловодний рік.

Екологічна ефективність, що визначає рівень впливу водокористування на водноресурсний потенціал, розраховується відносно величини річкового стоку в розрахунковий маловодний рік (р=95%), що характеризує найнесприятливіші умови водозабезпечення і екологічного стану водних екосистем.

Коефіцієнт безповоротного використання річкового стоку (Кбвр) характеризує зменшення річкового стоку в результаті безповоротних втрат при транспортуванні, господарському використанні, відбору води в канали, випаровуванні з поверхні ставків і водосховищ та визначається за формулою 2.

1. Умови формування водогосподарського комплексу

1.1. Загальна характеристика (географічне положення, площа, адміністративно-територіальний поділ, чисельність, щільність, процент міського і сільського та розміщення населення)

1.2. Характеристика фізико-географіних областей та районів

1.3. Природно-ресурсний потенціал (мінеральні, земельні, лісові, водні ресурси) та господарська освоєність

1.3.1. Земельні ресурси та сільськогосподарська освоєність | 1.3.2. Водні ресурси та водогосподарська освоєність

Структура земельного фонду (сільськогосподарські угіддя, ліси, забудовані землі, заболочені землі, землі без рослинного покриву або з незначним рослинним покривом, землі, вкриті поверхневими водами) |

Водний фонд (кількість, довжина в межах регіону великих, середніх, малих річок, пересічна густина річкової мережі; кількість, площа озер; кількість, площа, об’єм водосховищ та ставків, зарегульованість річкового стоку)

Структура земель, вкритих поверхневими водами (річки та струмки, озера та інші прибережні водойми, канали, колектори та канави, водосховища, ставки та інші штучні водні об’єкти)

Площа сільськогосподарських угідь, підданих водній та вітровій ерозії, щорічний змив грунту |

Водні ресурси (джерела формування, об’єм місцевого та транзитного річкового стоку у роки різної забезпеченості, прогнозні та експлуатаційні запаси підземних водних об’єктів)

Водозабезпеченість (місцевим річковим стоком, прогнозними та експлуатаційними підземними водними ресурсами на 1 км2 та 1 жителя)

Спеціалізація сільськогосподарського виробництва | Площа зрошуваних та осушуваних земель

2. Галузево-територіальна структура водокористування

Валові водопотреби населення та галузей економіки, структура забезпеченя валових водопотреб, потреби у свіжій воді, структура забезпечення потреб у свіжій воді, об’єм води, залученої у системи оборотного та повторно-послідовного водопостачання, коефіцієнт економії свіжої води, структура використання води на різні потреби (господарсько-побутові, виробничі, сільськогосподарське водопостачання, рибне ставкове господарство, інші), відповідність структури виробництва та структури водокористування, питоме водоспоживання на 1 жителя (міського та сільського)

3. Еколого-економічна ефективність функціонування водогосподарського комплексу

3.1. Вплив позаруслового водокористування на водні ресурси (об’єм та коефіцієнт безповоротного водоспоживання, коефіцієнт використання річкового стоку, коефіцієнт безповоротного використання річкового стоку, об’єм та коефіцієнт скиду забруднених стоків у природні водні об’єкти, коефіцієнт ефективності використання потужності очисних споруд, об’єм та коефіцієнт часткового і сумарного впливів) | 3.2. Еколого-економічна ефективність позаруслового водокористування (водоємність валового внутрішнього продукту, питомий скид забруднених стоків у природні водні об’єкти на одиницю валового внутрішнього продукту, коефіцієнт еколого-економічної ефективності позаруслового водокористування)

3.3. Самовідновлювальний потенціал водних ресурсів (індекс забруднення вод природних водних об’єктів, кратність розбавлення стічних вод організованих джерел, кратність розбавлення забруднених стічних вод організованих джерел (коефіцієнт самовідновлювальної спроможності водних ресурсів)

3.4. Районування за показниками впливу позаруслового водокористування на водні ресурси та коефіцієнтом їх самовідновлювальної спроможності

3.5. Прогнозування за показниками еколого-економічної ефективності позаруслового водокористування

Рис. 2. Схема аналізу регіонального водогосподарського комплексу

Кбвр = (Wз + Wзбр + Wдв - Wс) / Wр=95% , (2)

де Wс – об’єм стічних вод, що скидаються у водний об’єкт, млн м3.

Відносні показники використання річкового стоку встановлюють ступінь його участі у господарському обігу та можливу ситуацію у найнесприятливіших за водністю умовах.

Кратність розбавлення стічних вод (Крсв) та кратність розбавлення забруднених стічних вод (Крзв) визначаються відповідно за формулами (3) та (4).

Крсв = (Wр=95% - Wбв - Wзбр - Wдв) / Wс, (3)

де Wбв – об’єм безповоротного використання річкового стоку, млн м3.

Крзв = (Wр=95% - Wбв - Wзс - Wдв) / Wзс, (4)

де Wзс – об’єм забруднених стічних вод, що скидаються у річкову

сітку, млн м3.

Прогнозування, яке виступає в якості другої за організацією функції управління водокористуванням, – це складний та багатоетапний процес ймовірнісного багатоваріантного визначення водокористування та його можливих екологічних наслідків на основі глибокого просторово-часового еколого-економічного аналізу функціонування регіонального водогосподарського комплексу. Воно є важливою передумовою збалансованого розвитку РВГК та має базуватися на рядах динаміки водокористування, антропогенного навантаження на водноресурсні системи, еколого-економічної ефективності водокористування, а також гіпотезах соціально-економічного розвитку з врахуванням факторів НТП, що впливають на питомі показники водокористування.

У нових умовах господарювання при відсутності сучасних науково обгрунтованих галузевих норм водоспоживання та інформації про прогнозні об’єми випуску продукції галузей економіки регіону, а також наявності невеликих статистичних динамічних рядів показників водокористування довгострокове прогнозування позаруслового водокористування та навантаження на водноресурсні системи пропонується здійснювати за водоємністю валового внутрішнього продукту і питомим споживанням води на 1 міського та сільського жителя.

У другому розділі “Аналіз водогосподарського комплексу Північно-західного регіону України” оцінено умови формування та склад водогосподарського комплексу Північно-західного регіону України, проаналізовано галузеве, басейнове позаруслове водокористування та згруповано адміністративні райони за коефіцієнтом сумарного впливу позаруслового водокористування на водні ресурси.

Водноресурсна система Північно-західного регіону України представлена двома великими (Прип’ять та Західний Буг), 8 середніми (Тур’я, Стохід, Стир, Іква, Горинь, Случ, Ствига, Льва), 1496 малими річками, 274 озерами та 26 водосховищами і 1095 ставками. Під водними об’єктами зайнято два відсотки загальної площі регіону. Осушення значної території призвело до зміни структури земель під водними об’єктами, в якій біля половини їх загальної площі припадає на канали, колектори та канави. Забезпеченість місцевим річковим стоком у середній за водністю рік на 1 км2 становить 112,2 тис. м3, одного жителя – 2,1 тис. м3, забезпеченість населення прогнозними та експлуатаційними ресурсами підземних вод відповідно 1,0 тис. м3 та 0,1 тис. м3.

Регіон характеризується відносно невисоким рівнем господарської освоєності території. Тут розміщено 32 адміністративні райони, 21 місто, 39 селищ міського типу, 2057 сіл, в яких проживає 2,2 млн. чол., половина з них – міське населення. Щільність населення невелика, 56 чол. на 1 км2. Забудовані землі становлять три відсотки площі регіону. Структура земельного фонду характеризується значною площею лісів та інших лісовкритих площ (37%). На території регіону зосереджена майже половина перезволожених, заболочених земель та боліт України. Сільськогосподарські угіддя становлять п’ятдесят відсотків площі регіону. Землеробство обов’язково передбачає проведення гідротехнічних та агрохімічних меліорацій. Промислове виробництво сконцентроване у Рівненському, Луцькому, Ковельському, Кузнєцовсько-Сарненському та Нововолинському промислових вузлах.

Валові водопотреби населення та галузей економіки у 2000 році становили 3448 млн. м3. До найбільш водоємних галузей промисловості відносяться електроенергетика, хімічна і нафтохімічна, харчова промисловість, машинобудування та металообробка. Основний об’єм оборотного водопостачання зосереджений на Рівненській атомній електростанції. У цілому для регіону характерний невисокий коефіцієнт економії свіжої води, який без врахування м. Кузнєцовська становить лише 0,64. Для регіону також характерна висока доля підземних джерел у структурі забезпечення потреб у свіжій воді. Основним споживачем свіжої води є сільське господарство (40%). Особливістю цільової структури водокористування є відсутність потреби у регулярному зрошенні. Основна частка безповоротних втрат води припадає на електроенергетику та сільське господарство, де коефіцієнт безповоротного водоспоживання становить відповідно 0,49 та 0,72. Основними галузями-забруднювачами поверхневих водних об’єктів є комунальне господарство та хімічна і нафтохімічна промисловість. Очисні споруди регіону працюють нижче своїх проектних потужностей.

Аналіз територіальної структури водокористування свідчить про його дуже високу концентрацію у містах Рівне (12%), Кузнєцовськ (11%) та Луцьк (7%). Економія свіжої води за рахунок її залучення у системи оборотного водопостачання окрім м. Кузнєцовська зосереджена у 7 промислових (міста Рівне, Дубно, Здолбунів, Володимир-Волинський, Ковель, Нововолинськ, Луцьк) та центрах хімічної й нафтохімічної, харчової промисловості, машинобудування та металообробки, промисловості будівельних матеріалів та легкої промисловості (рис. 3).

Рис. 3. Структура забезпечення валових водопотреб населення та галузей економіки

Головним джерелом водозабезпечення у Верхньоприп’ятському та Ковельському фізико-географічних районах Волинського Полісся є поверхневі джерела, а в інших поліських районах перевага надається підземним джерелам водопостачання. Основна частина безповоротного водоспоживання регіону зосереджена у містах Луцьк (32%), Кузнєцовськ (16,8%) та Гощанському (12,1%), Ратнівському (10,5%) і Ковельському адміністративних районах (6,4%). Найбільші об’єми забруднених вод скидаються в районі міст Луцьк (7,4%), Нововолинськ (18%), Рівне (12%), Кузнєцовськ (10%) та Ковель (8%), на які припадає 80% загального об’єму забруднених вод, що скидаються у природні водні об’єкти.

За середнім за 1990-2000 роки коефіцієнтом сумарного впливу позаруслового водокористування на водні ресурси, що враховує використання свіжої води, безповоротні втрати води, скид забруднених стічних вод та забезпеченість місцевим річковим стоком, що бере участь в їхньому розбавленні, на території регіону 32 адміністративні райони згруповані у 15 районів впливу позаруслового водокористування на водні ресурси. Дуже високим коефіцієнтом характеризуються Луцький (0,56), Рівненський (0,55), Кузнєцовський (0,34), Нововолинський (0,32), Ратнівський (0,21); високим – Здолбунівсько-Гощанський (0,19), Ковельський (0,16); середнім – Південний (0,12), Шацько-Старовижівський (0,11); низьким – Прип’ятсько-Стирський (0,08), Острозький (0,07), Любомльсько-Турійський (0,05), та дуже низьким – Случанський (0,04), Млинівський (0,03), Рокитнівський (0,02) райони впливу.

За басейновою структурою найбільше навантаження в результаті позаруслового водокористування відчувають водні ресурси басейну річки Стир (60% сумарного впливу регіону) (рис. 4). На басейни річок Горинь, Луга, Тур’я, Стохід, Ствига, Вижівка, Студянка та інших (Цир, Веселуха, Пищатка) припадає відповідно 16%, 6%, 3%, 2%, 2%, 2%, 1%, 1% та 1% сумарного впливу регіону.

а) Частковий вплив, млн. м3 б) Сумарний вплив, млн. м3

Басейни річок: 1-Західний Буг, 2-Прип’ять, 3-Вижівка, 4-Тур’я, 5-Цир, 6-Стохід, 7-Веселуха, 8-Стир, 9-Горинь, 10-Ствига

Рис. 4. Частковий та сумарний вплив позаруслового водокористування на водні ресурси

Найбільшим коефіцієнтом безповоротного водоспоживання характеризуються басейни Вижівки (0,77), Циру (0,83), Стоходу (0,99) та Веселухи (1,00); скиду забруднених стоків – Вижівки (1,00), Циру (1,00), Стоходу (1,00), Західного Бугу (0,82). У цілому для басейнів річок Північно-західного регіону кратність розбавлення стічних вод організованих джерел у порівнянні з іншими регіонами України можна вважати високою. Основною проблемою виснаження та забруднення водних ресурсів регіону є порушення водоохоронного режиму господарювання на територіях, прилеглих до цих водних об’єктів. У межах прибережних смуг спостерігається розорання земель, відведення під садибні ділянки; у водоохоронних зонах зафіксовано розміщення господарських об’єктів, що є дуже небезпечними для якості вод його водних об’єктів (тваринницьких ферм, складів мінеральних добрив, ядохімікатів та нафтопродуктів, машинно-тракторних парків, літніх таборів тваринницьких ферм, гноєсховищ, силосних ям, очисних споруд, скидів стоків промислових підприємств, комунального господарства, сміттєзвалищ). Продукти водної та вітрової ерозії, що посилюються в результаті порушення оптимального співвідношення між природними ландшафтами та деструктивними їх підсистемами, потрапляють у річки, водосховища, ставки, в результаті чого відбувається замулення та підвищення рівня води. Проблемою залишається радіоактивне забруднення земель та водних об’єктів північно-східної частини регіону. У результаті всього цього кратність розбавлення стічних вод точкових та дифузних джерел забруднення значно зменшується.

У третьому розділі “Основні напрямки збалансованого розвитку ВГК Північно-західного регіону України” проаналізовано еколого-економічну зумовленість збалансованого розвитку водогосподарського комплексу Північно-західного регіону України, зпрогнозовано позаруслове водокористування та визначено основні напрямки збалансованого розвитку РВГК.

Економічна криза, що спостерігалась у водогосподарському комплексі Північно-західного регіону у 90-х роках, характеризувалась, з одного боку, значним спадом виробництва і зменшенням об’ємів водопотреб, а, з другого, – погіршенням показників еколого-економічної ефективності позаруслового водокористування (рис. 5).

На протязі періоду, що аналізувався, у регіоні в цілому та в його адміністративних районах спостерігалася чітка тенденція зменшення як коефіцієнтів часткового і сумарного впливів позаруслового водокористування на водні ресурси, так і загального рівня забруднення вод поверхневих водних об’єктів. Однак тенденції зміни коефіцієнтів безповоротного водоспоживання та скиду забруднених стоків у різних районах виявилися різними. Незначне (2 рази), окрім Гощанського адмінрайону (16), зростання коефіцієнту безповоротного водоспоживання у 2000 році в порівнянні з 1990 спостерігалося у Луцькому, Кузнєцовському, Здолбунівсько-Гощанському, Південному (Володимир-Волинський, Горохівський, Радивилівський адмінрайони), Шацько-Старовижівському, Прип’ятсько-Стирському, Острозькому, Любомльсько-Турійському, Случанському (Березнівський, Корецький адмінрайони) районах впливу позаруслового водокористування на водні ресурси. Зростання коефіцієнту скиду забруднених стоків було більш різким, воно спостерігалося у Березнівському (3,1 рази), Володимирецькому (2,8), Гощанському (1,9), Костопільському (1,8), Млинівському (10,8), Радивилівському (11,7), Рівненському (6,8), Рокитнівському (7,4), Сарненському адміністративних районах (2,0) та містах Луцьку (1,6) і Нововолинську (23,0).

а) Волинська область б) Рівненська область

Рис. 5. Динаміка еколого-економічної ефективності водокористування

Динаміка використання свіжої води у Волинській та Рівненській областях за 1980-2000 роки носила параболічний характер. Прогнозування за даною тенденцією неможливе, оскільки вона передбачає продовження різкого зниження об’ємів водокористування, навіть до від’ємних величин. Динаміка даного показника безпосередньо залежить від динаміки показників економічного розвитку, зокрема валового внутрішнього продукту, що являє собою макропоказник, узагальнюючий у вартісному виразі результати економічної діяльності матеріального виробництва та невиробничої сфери областей регіону. У Північно-західному регіоні створюється до 3% ВВП України. За фактичними даними останніх років та прогнозними даними Ради по вивченню продуктивних сил України спостерігається та передбачається економічне зростання, що свідчить про очікуване зростання об’ємів використання свіжої води. Перевищення темпів економічного зростання над темпами зростання впливу водокористування на водні ресурси можливе при зниженні водоємності продукції, що може бути досягнута за рахунок впровадження безводних, маловодних чи водозберігаючих технологій. Одним з ефективних шляхів зниження водоємності продукції є залучення води в оборотні системи водопостачання. Динаміка коефіцієнту економії свіжої води за 1990-2000 роки свідчить про поступове зменшення у Волинській та зростання у Рівненській області долі оборотного водопостачання у структурі забезпечення валових водопотреб. Резерви зростання є майже в усіх адміністративних районах регіону. Таким чином, передбачаючи певний рівень водоємності продукції, за прогнозними значеннями ВВП можна визначати перспективний об’єм використання свіжої води (таблиця).

Таблиця

Прогнозні значення показників позаруслового водокористування та його впливу на водні ресурси у 2005р.

Показники | Волинська область | Рівненська область | Регіон

варіанти

пес. | опт. | пес. | опт. | пес. | опт.

Водоємність валового внутрішнього продукту, м3/грн | 0,090 | 0,090 | 0,069 | 0,069 | 0,078 | 0,078

Об’єм використання свіжої води, млн. м3 | 42 | 46 | 99 | 110 | 141 | 156

Частковий вплив на водні ресурси, млн. м3 | 127 | 141 | 215 | 240 | 342 | 381

Сумарний вплив на водні ресурси, млн. м3 | 169 | 187 | 314 | 350 | 483 | 537

Коефіцієнт часткового впливу | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,05 | 0,04 | 0,05

Коефіцієнт безповоротного використання річкового стоку | 0,04 | 0,05 | 0,07 | 0,07 | 0,06 | 0,06

Кратність розбавлення стічних вод | 50 | 47 | 17 | 15 | 24 | 21

Кратність розбавлення забруднених стічних вод | 89 | 80 | 69 | 61 | 76 | 68

Питомий скид забруднених стічних вод на одиницю ВВП, м3/грн | 0,022 | 0,021 | 0,009 | 0,009 | 0,011 | 0,011

Коефіцієнт еколого-економічної

ефективності водокористування, м3/грн | 0,171 | 0,172 | 0,083 | 0,083 | 0,100 | 0,100

На відміну від короткострокового довгострокове прогнозування не передбачає визначення точної величини об’єму водокористування. Відхилення результатів, звичайно якщо воно укладається у допустимий інтервал та не впливає на висновки при порівнянні з ресурсною частиною водогосподарського балансу, не має суттєвого значення, оскільки при прогнозуванні важливим є правильне визначення загальної тенденції водокористування або зміни тенденції, що намічається.

ВИСНОВКИ

Методологія регіональних конструктивно-географічних досліджень територіальної організації водокористування базується на таких положеннях: об’єкт дослідження є природно-територіальним комплексом, що включає водноресурсну та господарську складові; водний басейн є складною геоекосистемою, що виступає в якості об’єкта водокористування та характеризується низкою еколого-економічних взаємозв’язків; ефективне управління водокористуванням узгоджує басейнові та адміністративно-територіальні ресурсні, екологічні, економічні й соціальні інтереси; у процесі водокористування господарський вплив на режимні, якісні та кількісні характеристики водних ресурсів балансується з їхньою самовідновлювальною здатністю.

Методика аналізу регіонального водогосподарського комплексу включає оцінку водноресурсного потенціалу як бази функціонування ВГК; аналіз взаємозв’язків та взаємообумовленості елементів гідрологічного режиму і водних ресурсів з іншими елементами природного середовища; економіко-географічну характеристику території формування і функціонування ВГК; визначення рівнів техногенного впливу на водноресурсний потенціал та районування за показниками, що характеризують антропогенне навантаження; довгострокове прогнозування водокористування за показниками еколого-економічної ефективності функціонування ВГК та розробку рекомендацій з удосконалення галузевої й територіальної структури ВГК.

Аналіз умов формування та галузево-територіальної структури водогосподарського комплексу Північно-західного регіону України свідчить про відсутність невідповідності рівня господарського освоєння та природної забезпеченості водними ресурсами, високу забезпеченість трудовими ресурсами та відсутність переваги виробничих потреб у структурі використання свіжої води, відсутність потреби у регулярному зрошенні, невисокий вплив позаруслового водокористування на водні ресурси та значне навантаження в результаті порушення водоохоронного законодавства.

Оцінка еколого-економічної ефективності водокористування свідчить про зростання водоємності продукції та питомого скиду забруднених стоків у природні водні об’єкти на одиницю продукції в результаті наявності зношеного водозабезпечуючого та водоохоронного обладнання, спрацьованого обладнання очисних станцій, наявності каналізаційних мереж в аварійному стані, низької ефективності роботи очисних споруд.

Збалансований розвиток водогосподарського комплексу Північно-західного регіону України передбачає активізацію економічного розвитку, що супроводжується підвищенням рівня еколого-економічної ефективності позаруслового водокористування, зменшення впливу неорганізованого стоку на стан водних ресурсів та зростання їх самовідновлювальної спроможності за рахунок відновлення водозборів річок. Результати прогнозування свідчать про те, що збалансування можливе за рахунок впровадження безводних, маловодних та водозберігаючих технологій у всіх галузях економіки, максимальне залучення води у системи оборотного водопостачання; заміни фізично та морально зношеного водозабезпечуючого і водоохоронного обладнання; підвищення благоустрою сільських населених пунктів, переходу до централізованого водопостачання та водовідведення; підвищення ефективності роботи очисних споруд, впровадження сучасних технологій очищення та заміни аварійних каналізаційних мереж і спрацьованого обладнання очисних станцій; повного припинення скидання у водні об’єкти забруднених стічних вод; дотримання водоохоронного законодавства.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Кір’янова К.В. Водокористування у Північно-західному регіоні України та його особливості // Вісник Київського університету. Сер. Географія, 2000. - вип. 46. - с. 36-39.

Кір’янова К.В. Аналіз земельного фонду Північно-західного регіону України // Географія і сучасність: Збірник наук. праць. - випуск 4. - К.: Видавництво Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова, 2000. - с. 190-194.

Кір’янова К.В. Порівняльний еколого-економічний аналіз водокористування у Рівненській області на рівні двох адміністративних районів та басейну малої річки // Географія і сучасність: Збірник наук. праць. - випуск 5. - К.: Видавництво Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова, 2001. - с. 41-48.

Кір’янова К.В. Адміністративні та економічні механізми охорони водних ресурсів // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Збірник наук. праць: у 3 т. - Київ-Луцьк: Ред.-вид. “Вежа” Волинського державного університету імені Лесі Українки, 2000. - т.2. - с. 254-259.

Паламарчук М.М., Кір’янова К.В. Конструктивно-географічні аспекти використання водних ресурсів у Північно-західному економічному районі // Україна та глобальні процеси: географічний вимір: Збірник наук. праць: у 3 т. - Київ-Луцьк: Ред.-вид. “Вежа” Волинського державного університету імені Лесі Українки, 2000. - т.2. - с. 294-298.

Кір’янова К.В. Еколого-економічна оцінка водокористування у Північно-західному регіоні України // Житомирщина на зламі тисячоліть: Збірник наукових праць. - Житомир: М.А.К., 2000. - с. 236-239.

Кір’янова К.В. Якісний стан водних об’єктів Північно-західного регіону та вплив водокористування на його динаміку // Матеріали всеукраїнської наукової конференції студентів та аспірантів “Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть”. - К.: ВЦ “Київський університет”, 2000. - с. 27, 28.

Кір’янова К.В. Водогосподарський комплекс північно-західного регіону України // Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища – 2002: тези доповідей. - Одеса.: ОДЕУ, 2002. - с. 220, 221

Кір’янова К.В. Прогнозування водокористування у Північно-західному регіоні України // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія: наук. збірник. – Київ-Луцьк.: РВВ Луцького ДТУ, 2002. - т. 4. - с. 84-88

АНОТАЦІЯ

Кір’янова К.В. Методика регіонального конструктивно-географічного аналізу водогосподарського комплексу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.11 – конструктивна географія і раціональне використання природних ресурсів. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.

Викладено теоретико-методологічні підходи дослідження територіальної організації водокористування, запропоновано показники еколого-економічної оцінки регіонального водогосподарського комплексу, критерії районування території регіону та методику прогнозування позаруслового водокористування. Визначення та оцінку факторів водогосподарського комплексоутворення проведено на прикладі Північно-західного економічного району України. Проаналізовано умови формування, територіально-галузеву структуру та еколого-економічну ефективність функціонування водогосподарського комплексу; згруповано адміністративні райони за рівнем антропогенного навантаження на водні ресурси; зпрогнозовано позаруслове водокористування за водоємністю продукції та розроблено рекомендації щодо збалансованого розвитку регіонального водогосподарського комплексу.

Ключові слова: регіональний водогосподарський комплекс, конструктивно-географічний аналіз, позаруслове водокористування, водні ресурси, еколого-економічна ефективність функціонування ВГК, прогнозування позаруслового водокористування.

АННОТАЦИЯ

Кирьянова Е.В. Методика регионального конструктивно-географического анализа водохозяйственного комплекса. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.11 – конструктивная география и рациональное использование природных ресурсов. – Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2003.

Изложены теоретико-методологические подходы к исследованию территориальной организации водопользования, предложены показатели эколого-экономической оценки регионального водохозяйственного комплекса, критерии районирования территории региона и методику прогнозирования внеруслового водопользования.

Водопользование рассматривается как объективный процесс взаимодействия природы и общества, направленный не только на освоение и использование, но и одновременно на возобновление и охрану водноресурсного потенциала. Под антропогенной нагрузкой на водноресурсные системы понимается любое влияние человека на водный режим, количественные и качественные характеристики водных ресурсов. Внерусловое водопользование – это использование воды с забором ее из водных источников, его основной целью является обеспечение водой населения и отраслей экономики.

Анализ регионального водохозяйственного комплекса предлагается проводить по схеме: оценка условий формирования, территориально-отраслевой структуры и эколого-экономической эффективности функционирования. В общей характеристике дается географическое положение, площадь, административно-территориальное деление, численность и размещение населения. При анализе природно-ресурсного потенциала и хозяйственной освоенности основное внимание уделяется структуре земельного фонда; структуре земель, покрытых поверхностными водами; площади сельскохозяйственных угодий, подверженных водной и ветровой эрозии, а также ежегодному смыву почвы; специализации сельскохозяйственного производства; водному фонду; объемам поверхностных и подземных водных ресурсов, обеспеченности ими населения; площади орошаемых и осушаемых земель. Территориально-отраслевая структура водопользования оценивается по таким показателям: валовый объем использования воды, объем использования свежей воды, структура обеспечения валовых потребностей в воде, а также потребностей в свежей воде, коэффициент экономии свежей воды за счет ее вовлечения в системы оборотного водоснабжения, структура использования воды на различные нужды, удельное водопотребление на 1 городского и сельского жителя. При этом анализируется соответствие структуры производства и структуры водопользования. Эколого-экономическую эффективность функционирования предлагается проводить по показателям влияния внеруслового водопользования на водные ресурсы (коэффициенты безвозвратного водопотребления, сброса загрязненных стоков в природные водные объекты, частного и сумарного влияния, эффективности использования мощностей очистных сооружений), эколого-экономической эффективности внеруслового водопользования (водоемкость валового внутреннего продукта, удельный сброс загрязненных стоков на единицу ВВП, коэффициент эколого-экономической эффективности внеруслового водопользования) и потенциала самовозобновления водных ресурсов (кратность разбавления сточных вод, кратность разбавления загрязненных сточных вод). При этом важным этапом анализа является районирование территории региона по показателям влияния водопользования на водные ресурсы и их способности к самоочищению.

В новых условиях хозяйствования прогнозирование внеруслового водопользования предлагается проводить по водоемкости валового внутреннего продукта, а также удельному водопотреблению на одного городского и сельского жителя. Основной целью анализа регионального водохозяйственного комплекса является поиск направлений его сбалансированного развития. Определение и оценка факторов водохозяйственного комплексообразования показано на примере Северо-западного региона Украины.

Ключевые слова: региональный водохозяйственный комплекс, конструктивно-географический анализ, внерусловое водопользование, водные ресурсы, эколого-экономическая эффективность функционирования ВХК, прогнозирование внеруслового водопользования.

SUMMARY

Kiryanova K.V. Methods of the Regional Constructive and Geographical Analysis of the Water Economy Complex. – Manuscript.

Thesis for a candidate’s degree in geographical sciences by speciality 11.00.11 – constructive geography and