Исследование водного режима крупных долинных водохранилищ : На примере Камских на основе системно-диалектической методологии

• Автор: Девяткова, Тамара Павловна
• Шифр специальности: 11.00.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 74 с.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы
Необходимость комплексного и рационального использования водных ресурсов на рубеже ХХ-ХЙ веков превратилась в одну из главных экологических и социально-экономических проблем, имеющих актуальное значение для Земли в целом и для каждого региона в частности.
Решение этой проблемы зависит как от конкретных действий по обеспечению комплекса водохозяйственных, природоохранных и мониторинговых мероприятий, так и результативности комплексных эколого-ге-ографических исследований, особенно в районах активного преобразования природной среды (Авакян, Широков, 1994). Последняя зависит, во первых, от имеющихся представлений об объектах исследования - характера процессов и отражающих его параметров и, во вторых, от надежности применяемых методов.
Современный период социально-экономического развития характеризуется усложнением связи между человеческим обществом и природой. Природа и ее ресурсы включены в сферу деятельности человека не только как биологического, но и социального организма. В этих условиях при решении проблем устойчивого развития природы и общества нужна система организации и управления, основанная на знании объективных законов функционирования и развития сложных природно-антропогенных систем.
Отсюда среди современных научных проблем все большее значение приобретает поиск методологической основы исследований - принципов и механизма реализации, способных обеспечить решение исследовательских и сугубо практических задач - от их постановки до конкретных рекомендаций в области использования и охраны ресурсов.
Согласно Д.Харвею (Научное объяснение в географии, 1974) "При-,§дение абстрактного методологического инструментария конкретной на-<я предполагает соблюдение двух основных условий: 1) этот инстру-
::нтарий должен быть в принципе пригоден для любой конкретной науки -2) любой метод предполагает некоторое предуготовление того объек-а, к которому этот метод собираются применять. Таким образом, выб-. :;рф>1й для исследования объект должен обладать наиболее возможной Сложностью, а метод исследования - стремиться к универсальности.
Оценивая состояние водных ресурсов, следует отметить, что рек с

естественным режимом, не нарушенным сооружением плотин, остается все меньше. Использование больших водохранилищ в России играет особую роль, обеспечивая не только потребности гидроэнергетики, но и создавая возможности для регулирования водного стока, транспортного освоения территории, водоснабжения, рекреации и т.п. в этой связи комплекс параметров, определяющих состояние и динамику водохранилищ как составной части водных ресурсов, должен базироваться на гидрологической основе. В то же время составление нормативных рекомендаций по расчету гидрологических характеристик водохранилищ и их анализу требует иного подхода, чем применяемые в настоящее время принципы и методы оценок водного режима рек, опирающиеся в большинстве случаев на вероятностный подход. Особенности водного режима искусственных водоемов, обусловленные антропогенным, планируемым характером регулирования, делают этот подход недостаточным. Так, при различных видах использования водохранилищ (строительство мостов, дамб, ведение рыбного хозяйства, транспорта и пр.) недостаточно определения максимальных и минимальных уровней и расходов с заданной обеспеченностью.
Необходим также учет продолжительности периодов с определенным характером процессов, имеющих индивидуальный характер не только для всех водохранилищ, но отдельных их частей. Все это делает актуальной проблему обоснования и расчета таких характеристик водного режима, которые позволили бы учесть с одной стороны - индивидуальность каждого водоема, но с другой - с помощью единоцо методологического подхода к исследованию всех водохранилищ, или, по крайней мере, их определенного типа. Решение проблемы требует нетрадиционных подходов, тек более , что от него зависит и выбор водоохранных мероприятий, и управление всем народнохозяйственным комплексом .прилегающих к водохранилищу территорий, и достижение экологической безопасности.
Накопления материалов натурных наблюдений недостаточно, так как их обобщение позволяет определить закономерности развития процессов в прошлом, но экстраполяция их на будущее возможна только в условиях функционирования, но не развития - природных и природно-антропогенных комплексов. Поэтому наибольшую актуальность представляют поиски методологии исследования, адекватной объективно существующим законам развития, применимой для изучения различных процессов - в различных условиях. Наконец, необходимо осознать, что познание природных закономерностей в сфере экологии как науки, без которого невозможна природоохранная деятельность общества в целом, должно быть связано с

IV. ПРИМЕНЕНИЕ СДМ В ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ КАМСКИХ ВОДОХРАНИЛИЩ
Предпосылками возможности применения СДМ при исследовании водохранилищ можно считать наличие трех необходимых для этого условий.
Первое и основное заключается в практическом подтверждении гидробиологической концепции С.Д.Муравейского [1960], согласно которой конечным результатом внутриводоемных процессов является биологическая продуктивность водоема, адекватная плодородию почв.
Второе условие, играющее вспомогательную роль в осуществлении первого, связано с разнообразием экологических условий на Камских водохранилищах. Они определяются положением в каскаде и видом регулирования, физико-географическими особенностями, определяющими разнообразие климатических воздействий в условиях различного морфологического строения долины р.Камы, спецификой гидрологического, Гидрохимического, гидробиологического и др. режимов, характером и видами антропогенного воздействия при хозяйственном использовании водоемов и их побережий.
Наконец, третье условие, обеспечивающее взаимодействие первых двух, и является тем звеном, потянув за которое, можно вытащить всю цепь! Таким звеном является гидрологический (или более узко - водный) режим объекта, на что также обращал внимание С.Д.Муравейский: "...Какую же проблему научного порядка призваны мы решать? Эта проблема не химического, не биологического, не санитарно-гигиенического порядка, эта проблема, безусловно, гидрологического порядка11.
Имеющиеся предпосылки и разработки системно-диалектического об-ще-научной методологии исследования сложных систем позволили сделать попытка создания концептуальной модели, отражающей представления о структуре и особенностях функционирования системы природных процессов в водохранилище, как водоеме, обладающем высшей степенью сложности. Концептуальная модель представляет собой совокупность, состоящую из:
1) структурной схемы процессов, происходящих в водных объектах (водная экосистема);
2) схем функционирования составных частей (элементов) структуры - в общем абстрактном и конкретном для каждого элемента выражении;
3) системы показателей процессов и явлений, представляющих ин-