Влияние градостроительной деятельности на водные объекты на примере г. Ялуторовска

Влияние антропогенной деятельности на водные объекты, регулирование стока. Географические характеристики г. Ялуторовска. Виды дамб по типу работ и материалов. Защита территории от затопления и подтопления. Благоустройство городских водоемов и водотоков.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

[Введите текст]

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРТСВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТЮМЕНКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ НАУК О ЗЕМЛЕ

КАФЕДРА ГЕОЭКОЛОГИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:

ВЛИЯНИЕ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ВОДНЫЕ ОБЪЕКТЫ НА ПРИМЕРЕ Г.ЯЛУТОРОВСКА

Тюмень 2014



Введение

В 70-80-х годах ХХ века ученые пришли к выводу, что взаимодействие городов и природы имеет свои особенности. Необходимо изучение последствий урбанизации и градостроительного потребления природных ресурсов, особенно территориальных.

В современном мире численность горожан быстро возрастает. В начале третьего тысячелетия их доля составила 50% населения Земли, которое уже сейчас перешло рубеж 6 млрд.чел.

На урбанизированной территории природа испытывает сильное антропогенное давление. Это приводит к частичной и даже полной потере способности воздуха, воды и почв к самовосстановлению, разрушению геологического строения земной коры и гидродинамических режимов.

Возникают неизбежные противоречия между человечеством и природой, между антропогенной деятельностью и естественными процессами. В том числе, гидрологическими процессами и режимами водных объектов.

Для обеспечения устойчивости необходимы специальные знания, где интегрированы традиционное градостроительное планирование и охрана антропо-экологических систем, объединяющих рукотворные планировочные образования и естественную природу.

Актуальность проблемы:

С увеличением застройки, твердых покрытий (дороги, площади, тротуары), искусственно уплотненных почв на территории города, в отличие от естественных условий, происходит перераспределение поверхностного и подземного стока, где доля поверхностного стока с водонепроницаемых покрытий возрастает, а поземного соответственно уменьшается при общем увеличении полного речного стока.

В настоящее время, при проектировании городских территорий не всегда учитывают экологическую составляющую. Последствием этого может стать ухудшение состояния, изменение состава природных вод. Так же из-за нерациональных градостроительных решений возможны более плачевные последствие, как, например, заболачивание, подтопления территории. Поэтому перед началом строительства необходимо тщательное изучение геологического строения, состава и режима природных водоемов и влияние будущей антропогенной деятельности на природную среду.

Цель: изучить влияние проектных градостроительных решений в г. Ялуторовске на р. Тобол и оз. Бабановское.

Объектом исследования является система взаимодействия г. Ялуторовска и наземных водных объектов, располагающихся в черте города.

Задачи:

ознакомится с основными видами градостроительных решений, защищающих территории от подтоплений и затоплений;

изучить физико-географические характеристики района г. Ялуторовска и проектируемые градостроительные решения по защите территории от подтоплений, затоплений и благоустройства водоемов;

изучить влияние градостроительных проектных решений в г. Ялуторовске на гидрологические режимы рек Тобола и о. Бабановское.



Глава 1. Взаимодействие урбанизированной территории и водного объекта

1.1 Влияние антропогенной деятельности на водные объекты

Гидросфера и человеческие поселения взаимодействуют в нескольких направлениях. Без воды компоненты биосферы не могут существовать. Например, современному человеку для обеспечения нормальной жизнедеятельности нужно воды примерно 300 л/сут. В расчете на численность человечества, заселяющего землю, ее потребление в тысячу раз меньше, чем устойчивый сток всех рек в мировой океан за это же время (1 млн. м).

Длительная эксплуатация подземных водопроводящих инженерных сетей без должного профилактического ремонта и вследствие этого в значительной степени изношенных создает крайне неблагоприятную экологическую ситуацию. До 20% транспортируемой жидкости попадает в фунты и вызывает не только повышение уровня подземных вод. Канализуемые стоки становятся агрессивными к окружающей геологической среде, засоряют грунты и почвы токсичными веществами.

Расчеты показали, что в настоящее время в мире используется не более 10% пресной воды. Тем не менее острота проблемы ощущается привело к использованию значительно большей части речного стока. Проблема усложняется еще и тем, что водные ресурсы на земном шаре распределены неравномерно. Кроме того, имеет место загрязнение водоемов сточными водами. После очистки требуется их 5-10-кратное разбавление, только тогда вода будет пригодна к дальнейшему употреблению.

Объем стоков возрастает по мере роста населения и урбанизации общества. Через 50-70 лет для разбавления стоков вторичной воды, сбрасываемой в водоемы после очистки, потребуется не менее половины стока рек всего земного шара.

Градостроительные факторы кардинально влияют на гидросферу. Различают два вида техногенного вмешательства в природный баланс поверхностных вод: 1) изменение режима водотока; 2) загрязнение водных бассейнов.

Водные режимы нарушаются на территориях городов при спрямлении естественных русел водотоков, устройстве каналов, каскадов водоемов. На гидрологическую ситуацию влияет заключение малых рек и ручьев в коллекторы, что имеет место во многих крупных городах, устройство набережных стенок с подсыпкой и градостроительным освоением прибрежных пойм.

Причиной увеличения притоков на определенных направлениях может служить прекращение фильтрации воды в грунты из-за покрытия асфальтом значительных площадей. Обводнению территорий способствует осушение болот. Функционирование предприятий водоемких отраслей промышленности также является причиной нарушения природных гидрологических режимов. Примером может служить электроэнергетический комплекс - один из водоемких.

Для работы ГЭС создают водохранилища. В них плотинами поднимают уровень воды на десятки метров. Этим кардинально нарушается водный баланс, затапливаются значительные территории суши, дополнительно подпитываются подземные горизонты, увеличиваются напоры и скорости движения вод. Появление водохранилищ и рукотворных морей изменяет климат в целых регионах, делает его более влажным. Подтапливаются целые массивы застройки в городах.

Гидрогеологические условия нарушаются в результате градостроительной деятельности на многих территориях. Возникают геолого-динамические процессы, которые чреваты не только нарушением рельефа, но могут привести к катастрофам. К числу этих процессов относят такие, как просадки и провалы, карстовые явления и суффозионные процессы, оползни и оврагообразование.

Регулирование стока

В течение года сток рек неравномерен. Во время половодий и паводков вода идет в большом количестве и используется мало. В меженный же период из-за малых расходов воды глубина нередко становится недостаточной для судоходства, ухудшается водоснабжение городов и орошение полей. Для лучшего и планомерного использования водных ресурсов сток рек регулируют.

Регулирование стока- это перераспределение во времени объема стока в соответствии с требованиями водопользования, а также в целях борьбы с наводнениями. Для регулирования стока на реке строят гидроузел или плотину, выше которых создают водохранилище, где в весеннее половодье и во время паводков скапливается вода, которую используют затем по мере надобности.

Водохранилище - это искусственный водоем, образованный водонапорным сооружением на водотоке с целью хранения воды и регулирования стока. Водохранилища создают путем перекрытия русла реки плотиной. Их котловинами являются участки долин рек или озера, когда плотина высоконапорных гидроузлов перегораживает реку от одного коренного берега долины до другого. Размеры водохранилищ зависят от очертаний и рельефа долины, дальности распространения подпора и вида регулирования стока.

Если плотина располагается у истока реки, вытекающей из озера, то образуется так называемое озерное водохранилище. К таким водохранилищам относятся озеро Байкал после сооружения Иркутской ГЭС, Белое озеро, являющееся водохранилищем для р. Шексны, и др.

Водохранилища, образующиеся в результате затопления долины реки, называются русловыми, или долинными. К их числу относятся водохранилища на Волге, Оби, Енисее, Днепре и других реках. В некоторых случаях на водоразделах устраивают внерусловые водохранилища, в которые воду накачивают насосами (например, водораздельные водохранилища Волго-Донского канала имени В.И. Ленина).

Применяются следующие виды регулирования стока.

Годовое (сезонное) регулирование заключается в том, воду во время половодий задерживают и используют в маловодные периоды года. В многоводные годы при полном наполнении водохранилища излишнюю часть воды сбрасывают через плотину. Годовое регулирование стока имеют большинство гидроузлов. Например Волгоградский, Горьковский, Камский, Новосибирский, Красноярский и др.

Многолетнее регулирование состоит в том, что в многоводные годы вода накапливается, а в маловодные её расходуют. Многолетнее регулирование стока пр...