Оценка водных объектов Белгородской области в целях рекреации

Оценка водных объектов Белгородской области в целях рекреации

Курсовая работа на тему:

«Оценка водных объектов Белгородской области в целях рекреации»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Морфометрические, морфологические и гидрологические особенности Старооскольского водохранилища

.1 Географическое положение Старооскольского водохранилища

.2 Морфометрические и морфологические особенности водохранилища

.3 Гидрологические характеристики Старооскольского водохранилища

. Природные особенности старооскольского водохранилища

.1 Особенности рельефа Старооскольского водохранилища

.2 Почвы и растительный покров, животный мир

. Особенности эксплуатации старооскольского водохранилища

.1 Использование водных ресурсов водохранилища

.2 Гидротехнические сооружения водохранилища

.3 Рыбохозяйственная характеристика водохранилища

.4 Использование водохранилища в рекреационных целях

Введение

Оценка данной местности показала, что в первую очередь необходимо провести работу по очистки прибрежных вод и улучшению состояния речного дна вдоль линии побережья. Расчистить прибрежную зону, так как большая часть пляжа абсолютно не обустроена и практически не используется, в связи заболоченностью и загрязненностью местности, но при этом являет собой ценную территорию пригодную к восстановлению и последующему использованию.

Как показали социологические исследования, большинство отдыхающих согласны оплачивать посещение пляжа, если данная территория будет соответствовать санитарным и гигиеническим нормам, а также привлекать комфортабельностью, удобством и безопасностью. Обустройство пляжной территории достаточно дорогостоящий план, тем не менее, администрацией города несколько лет назад выделялась соответствующая сумма для осуществления благоустройства пляжной территории, но явных сдвигов в данном направлении нет.

Большинство жителей города привлекает именно правобережье Центрального пляжа, так как не всегда есть возможность и желание использовать личный автотранспорт для достижения места отдыха, а данная территория является весьма удобной при использовании общественного транспорта.

Облагораживание рекреационной зоны процесс ответственный и многосложный, который несет в себе не только ряд эстетических и привлекательных моментов, но и обязательно должен реализовывать задачи связанные с безопасностью отдыха, а также возможностью осуществления оздоравливающих мероприятий, так как из-за многослойности населения, не все имеют финансовую способность посетить курорты и оплатить санаторный отдых. Поэтому главным в реализации проекта благоустройства является всеобщая доступность, комфортабельность, безопасность.

Общая площадь территории пляжа составляет около 1200м2, используется меньше половины территории. Посему наибольше обустройство пляжа будет создавать положительный экономический эффект. Привлекая все больше и больше посетителей, что также даст возможность реализации мелкого и среднего бизнеса.

Используя все необходимые стандарты, в соответствии с требованиями и нормами обустройства был разработан подробный план-проект функционального зонирования территории городского Центрального пляжа.

Задача проекта: На основе санитарно-гигиенических норм и правил эксплуатации пляжей разработать наиболее оптимальный, экономически целесообразный вариант благоустройства территории используемой в рекреационных целях.

Глава 1. Морфометрические, морфологические и гидрологические особенности Старооскольского водохранилища

.1 Географическое положение Старооскольского водохранилища

Старооскольское водохранилище было сооружено в 1968 году по проекту Институт «Водоканалпроект», города Харьков, а уже с 1977 года оно было введено в эксплуатацию. Согласно техническому проекту, водохранилище было создано для водоснабжения железорудной и металлургической промышленности Оскольского железорудного бассейна КМА, наряду с этим водохранилище для обеспечения водой орошения, рыбного хозяйства, прочих промышленных предприятий. Старооскольский гидроузел расположен в 403 км от устья р. Оскол. Водохранилище находится в обособленном пользование с 11 апреля 1985 года. Представление о географическом положении и общем виде Старооскольского водохранилища, дает рис. 1.

Рис.1. Картосхема Старооскольского водохранилища.

Небольшая часть водного зеркала, вблизи плотины, расположена в Старооскольском районе Белгородской области, основная часть зоны затопления расположена в Горшеченском районе Курской области [11].

.2 Морфометрические и морфологические особенности водохранилища

По классификации Авакяна А.Б. [10 ] Старооскольское водохранилище по площади водного зеркала и полному объему относится к категории средних искусственных водоемов, по средней глубине - к неглубоким, по коэффициенту водообмена - к водоемам со значительным водообменом

Полный объем водохранилища, при (НПУ) - 75.7 млн. м3 , площадь зеркала при (НПУ) - 22.6 км2 , протяженность береговой линии - 43.3 км2 , ширина колеблется от нескольких десятков метров до нескольких сотен метров, максимальная глубина 13.9 м, средняя глубина составляет 3.39 м. Отметка гребня плотины 145 м, заполняется оно до отметки 136.5 м. Нормальный подпорный уровень (НПУ) составляет - 136.7 м., уровень мертвого объема (УМО)- 133м. [4]. Географические координаты Старооскольского водохранилища даны в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Географические координаты участка водопользования

В водохранилище выделяются три зоны: зона мелководья (до 2 м), переходная зона средних глубин (2-5 м) и глубоководная зона (свыше 5 м). Площадь мелководий составляет 6.57 км2 или 29% от площади водохранилища. Основные участки мелководья сосредоточены в районе выклинивания подпора в верховьях водохранилища. Переходная зона средних глубин занимает 10.43 км2 или 46% от общей площади водохранилища и расположена преимущественно в средней части. Глубоководная зона занимает 5,57 км2 или 25% от общей площади водохранилища и приходится на приплотинную часть. Зоны глубин приведены на рис. 2.

За весь период существования Старооскольскогого водохранилища эксплуатация осуществлялась при установленном фактическом уровне 136.5-136.7 м. [ 18].

Это объясняется тем, что при заполнении водохранилища по проектному уровню равному 140,5 м, произойдет затопление пахотных земель и образование мелководий, а также значительное уменьшение водопотребления предприятиями. Основные параметры водохранилища при характерных уровнях воды приведены в таблице 1.2.

Основные параметры водохранилища при характерных уровнях воды

Таблица 1.2

ФПУ- фиксированный подпорный уровень .

МНУ- минимальный навигационный уровень.

УМО- уровень мертвого объема.

 Рис.2. Зоны глубин Старооскольского водохранилища

Водохранилище является водоемом руслового типа. Левый береговой склон водоема - пологий, возвышается над водохранилищем на 20- 30м. Берег изрезан балками и оврагами, на всем протяжении покрыт песками. Правый склон - крутой, местами обрывистый, с высотой 70- 80 м. Русло слабоизвилистое (плесовые участки чередуются с перекатами), устойчивое, слабозарастаемое. Дно водохранилища песчаное. По характеру регулирования стока Старооскольское водохранилище относится к сезонному типу. Водохранилище имеет три источника питания: дождевое, снеговое и грунтовое.

1.3 Гидрологические характеристики Старооскольского водохранилища

Ледовые явления на реке Оскол начинается обычно во второй декаде ноября. Осеннего ледохода, как правило, не бывает. Ледостав наступает обычно в начале декабря. Наибольшая толщина льда наблюдается в начале марта. Вскрытие реки происходит обычно в середине марта. Ранние сроки начала подъема уровня могут опережать средние на 1,5-2 месяца. Ледоход слабой интенсивности проходит, как правило, на подъеме или при пике половодья в течение нескольких дней.

Замерзает водохранилище обычно в декабре. Зимняя межень зачастую нарушается подъемом уровня воды во время оттепелей.

Ледовый режим водохранилища значительно отличается от режима ледовых явлений на реке. Ледовые явления на водохранилище наступают раньше, так как скорость течения воды почти отсутствует (рис. 5). Начинает замерзать водохранилище с верхней части. Средняя продолжительность установления ледостава от верхней до нижней частей водохранилища равна 5-6 суток.

Максимальная толщина льда для средней части в среднем на 30% больше, чем на реке. Вскрытие и очищение водохранилища ото льда начинается с верховьев. В нижней части, водохранилище очищается ото льда в среднем на 10-15 дней позже, чем в естественных условиях реки. Таким образом, продолжительность ледостава на водохранилище увеличилась на 25-30 дней [11].

Данные по ледовому режиму водохранилища приведены в таблице 1.3.

Фактический ледовый режим Старооскольского водохранилища.

Таблица 1.3

Из вышеприведенной таблицы 1.3 видно, что ледостав на Сторооскольском водохранилище устанавливается в среднем в промежутке с 27 ноября по 31 декабря. Средняя толщина льда- 48 см, высота снега на льду от 1 см. до 15 см. Полное очищение водохранилища ото льда происходит в промежутках между 25 марта и 28 апреля.

Испарение с водоемов рассчитывается за без ледоставный период. Наблюдения за испарением с водной поверхности Старооскольского водохранилища отсутствуют. Для расчета слоя испарения были приняты в качестве аналога слои испарения с поверхности Воронежского водохранилища, исходя из того, что климатические условия местоположения обоих водохранилищ сходны между собой. В таблице 2.1 приведены потери на испарение с водной поверхности Старооскольского водохранилища.

Таблица 2.1

Потери на испарение с водной поверхности Старооскольского водохранилища

Что касается потери воды на фильтрацию водохранилища, то в расчетный суммарный расход для правобережной и левобережной части земляной плотины составляет 345 л/с или 10.9 млн.м3/год. Однако, за период эксплуатации производимые измерения фильтрационного расхода в дренаже левобережной и правобережной земляной водосливной плотины показали, что при существующем уровне Н = 136.7 м фильтрационный расход имеет практически постоянную величину, соответствующую 51 л/с или 1.61 млн.м3 /год, что в 6.8 раза меньше расчетной.

Глава 2. Природные особенности Старооскольского водохранилища

.1 Особенности рельефа Старооскольского водохранилища

В геологическом строении района принимают участие образования докембрия, выраженные сильно дислоцированными метаморфическими породами архея и протерозоя.

Литологические породы докембрия представлены железистыми кварцитами, сланцами, амфиболитами и гнейсами.

Кристаллические породы повсеместно перекрыты почти горизонтально залегающей осадочной толщей, представленной отложениями девона, юры, мела, палеогена, неогена и четвертичными отложениями. Мощность осадочной толщи изменяется у Лебединского рудника в пределах от 45 до 66 м и у г.Старый Оскол от 120 до 140 м.

Девонские отложения представлены преимущественно глинами, алевролитами и мергелями, юрские - глинами с тонкими прослойками песка. Мощность юрских отложений от 2 до 70 м.

Породы неоком-апта мощностью 8-14 м представлены алевролитами, кварцитами и песками с обуглившимися растительными остатками и глиной.

Сеноман-альбские отложения в створе плотины имеют мощность 10-13 м. Альбские пески представлены преимущественно крупными разностоями, которые без резкой границы переходят в мелкие глауконитовые очень плотные пески сеномана.

Турон-коньяковский ярус выражен белым писчим мелом, размытым в долине реки в районе плотины и сохранившимся на водоразделах, где его мощность достигает 30- 60 М.

На участках плотины правый склон долины реки сложен аллювиально- деллювиальными суглинками мощностью 11-13 м, залегающими на песках сеномана. Левый склон долины сложен аллювиальными среднезернистыми песками средней плотности мощностью 8-18 м.

Пойма реки Оскол сложена аллювиальными песками мощностью 7-11 м, залегающими на песках сеномана.

Пески, слагающие пойму, преимущественно мелкозернистые, довольно рыхлые. Пески в пойме прикрыты иловатыми и заторфованными суглинками и торфами мощность 0.5-5.0 м.

Статический уровень находится на глубине 0-2 м, что обуславливает заболачивание поверхности поймы.

В отложениях надпойменных террас также заключен водоносный горизонт, гидравлически связанный с сеноманским водоносным горизонтом и дренируемый поймой р.Оскол.

В песках неогена, залегающих под глинами, заключен напорный водоносный горизонт с напором до 40 м.

Основанием левобережной плотины служат, в основном аллювиальные пески, залегающие на песках сеномана. При расчетах устойчивости откосов плотины угол внутреннего трения песчаной толщи основания принят - 24°. Коэффициент фильтрации - 8 м/сут.

Основанием пойменной части правобережной плотины служат пойменные иловатые и заторфованные суглинки мощностью 5-7 м, распространенные повсеместно, подстилаемые песками. Суглинки относятся к особо слабым грунтам мягкопластичной кон- систенции. При компрессионных исследований даже под нагрузкой всего в 1 кг/см быстро уплотняются. Угол внутреннего трения от 3-4°, в природном состоянии возрастает до 6-8°.

Бассейн р.Оскол по гидрогеологическому районированию относится к Оскольско- Донецкому подрайону с залеганием поверхности докембрийского фундамента до 100-600 м, содержит в своем составе железорудную формацию.

В докембринских образованиях подземные воды приурочиваются к обводненной зоне коры выветривания пород кристаллического фундамента и секущим его тектоническим трещинам.

Водоносные горизонты девона вскрываются скважинами на глубинах более 100 м среди многочисленных прослоев песков, трещиноватых песчаников, трещиноватых и кавернозных известняков и мергелей.

Что касается динамики формирования береговой зоны водохранилища, включающий в себя собственно берег и подводный береговой склон, она зависит от многих физико- географических и геологических факторов - морфологии и морфометрии берегов и подводного склона, сопротивляемости пород, залегающих в зоне волнового воздействия, размыву, характера растительного покрова, амплитуды колебания уровня воды и других.

Анализ материалов аэрофотосъемок 1984 и 2008 г.г. и результаты рекогносцировочного обследования береговой линии водохранилища и прибрежных земель показали, что береговая линия водохранилища практически не изменилась. Линия уреза стала более плавной вследствие замыва конусами выноса устьев балок и оврагов, непосредственно впадающих в водохранилище.[ Рис. 4.] Это указывает на стабилизацию гидрогеологического режима и процессов подтопления и эрозии, происходящих в прибрежной зоне. Некоторый подъем грунтовых вод на землях, непосредственно прилегающих к берегам, способствовал развитию здесь влаголюбивой древесно-кустарниковой растительности, что, в свою очередь, способствует укреплению берегов от размыва. На северном берегу незначительно увеличилась площадь лесонасаждений. Однако еще около 18,2 км прибрежных территорий водохранилища нуждается в проведении лесомелиоративных мероприятий.

 Рис.4 . Береговая линия Старооскольского водохранилища.

.2 Почвы и растительный покров, животный мир

После заполнения водохранилища, почвы испытали сильное влияние со стороны грунтовых и поверхностных вод. Древесную и кустарниковую растительность в пойменных частях заменили тростниковые, камышовые и осоковые заросли. А вдоль побережий, повторяя плавные очертания береговой линии, разместились ива, верба и ольха, произрастающие здесь узкой полосой.

Влияние водохранилища на почвенные разности прибрежной зоны проявляется через подъем уровня грунтовых вод и развитие оглеения в нижних горизонтах. Для растительного покрова характерно увеличение видового разнообразия благодаря дополнительному грунтовому увлажнению.

По материалам обследования были выявлены эродированные и эрозионно опасные земли. Наиболее эродированные земли расположены в северной части прибрежной зоны водохранилища, но при этом - это наиболее облесенная часть района.

В прибрежной части получили развитие почвы черноземного типа почвообразования. Преобладающим подтипом является чернозем выщелоченный. Водохранилище не оказало существенного влияния на изменение состава, свойства и плодородия почв. Они полностью сохраняют свое плодородие и могут использоваться в сельскохозяйственном производстве в существующих системах земледелия с учетом ландшафтных особенностей территории.

В целом почвы, прилегающие к водохранилищу, характеризуются умеренной обеспеченностью подвижными формами цинка, свинца, кадмия, меди, никеля и опасность загрязнения ими водохранилища отсутствует.

Естественная растительность в рассматриваемом бассейне р. Оскол представлена лесами, кустарниками, травянистыми и болотными сообществами. К настоящему времени отмечено 102 вида древесно-кустарниковой растительности, 74 вида трав лесов, лесонасаждений, 119 видов травянистых растений луговых, болотных, прибрежных местообитаний. 17 видов пастений водоемов и 42 вида возделываемых растений.

Основные растительные сообщества представлены лесами. Наиболее распространены дубравы. Дубовые леса встречаются отдельными массивами на водоразделах. Основной породой является дуб обыкновенный, который имеет две формы - раннюю и позднюю. Ранний дуб распускается дней на 20 раньше позднего и осенью сбрасывает листву. У позднего дуба высохшие листья не опадают в течение всей зимы. Дуб имеет мощные корни, уходящие в почву на глубину более 10 м. Он неплохо переносит засуху, является одним из самых красивых и долговечных деревьев, хорошо выполняет водоохранную и почвозащитную роль. Дуб имеет прочную древесину, что послужило причиной его вырубок. Вместе с дубом растут клен остролистный, ясень обыкновенный, вяз гладкий, липа мелколистная. Под пологом этих деревьев произрастают клен полевой, клен татарский, а на более светлых недостаточно увлажненных участках - груша обыкновенная, яблоня дикая рябина обыкновенная, ива козья, ильм шершавый. В дубравах чаще всего встречаются: лещина обыкновенная (орешник), бересклеты (бородавчатый и европейский), крушина ломкая, реже шиповник, малина обыкновенная, калина обыкновенная, жимолость лесная, на опушках леса заросли терна. Богат травянистый покров дубрав. Ранней весной здесь зацветают эфемероиды - многолетние растения с коротким периодом вегетации и длинным периодом покоя: пролеска сибирская, чистяк весенний, ветреница лютичная, первоцвет весенний, гусиный лук. В дубравах распространены сныть обыкновенная, ландыш, осока волосистая, копытень европейский, звездчатка дубравная, папоротники, перловик поникший. В конце леса в лесах растут белые грибы, сыроежки, лисички, подберезовики, Мхов и лишайников мало.[Рис. 3.]

В результате вырубок дуба формируются мелколиственные леса, чаще всего березовые. Древостой в березняках состоит из березы повислой. Подлесок почти отсутствует. Травяной покров здесь представлен в основном злаками (мятник лесной, полевица обыкновенная, овсяница луговая, душистый колосок) и разнотравьем (лютик едкий, земляника лесная, тысячелистник обыкновенный), реже бобовые.

Осиновые леса являются тоже вторичными, выросших на месте вырубок. Эти леса приурочены в основном к влажным пониженным участкам пойменных дубрав и пойменными западинам. В травяном покрове осветленных осинников широко распространены сныть обыкновенная, купырь лесной, борщевик сибирский, лютик едкий.

На меловых склонах р.Оскол растут меловые сосновые боры. Большая часть их имеет искусственное происхождение, но местами сохранились небольшие участки естественной реликтовой сосны. В травяном покрове меловых боров имеется множество представителей типичной меловой флоры.

Степная растительность сохранилась лишь на склонах балок, некоторых участках междуречий. Здесь произрастают ковыли, типчак, тонконог стройный, люцерна серповидная, клевер альпийский, вязель разноцветный, полыни, чабрец, шалфей.

Луга расположены в основном по берегам Старооскольского водохранилища в пойме р.Оскол и его притоках, по склонам и днищам балок. К этим участкам приурочены основные кормовые угодья. Здесь преобладают тимофеевка луговая, овсяница луговая, лисохвост луговой, клевер луговой, тмин обыкновенный. В пониженных влажных местах растут осоки, мятлики, лютики. В балках расположены суходольные луга. На склонах балок травостои разрежены и представлены типчаком, тонконогом, мятликом узколистным, смолкой обыкновенной, тысячелистником обыкновенным, шалфеем луговым. Произрастают также подмаренник настоящий, люцерна серповидная. На днище балок травостой густой и более продуктивный. В составе злаки, бобовые, разнотравье. Луга используются как сенокосы и пастбища. Из-за интенсивного использования, особенно под выпас скота, травостои сильно изрежены, нуждаются в улучшении, а почва уплотнена и за- кочкарена.

Вдоль водоема распространена болотная растительность. При движении от берегов к зеркалу водохранища она постепенно переходит в прибрежноводную и водную. Болотная растительность располагается неширокими поясами. В прибрежной полосе характерны заросли осок, среди которых встречается аир обыкновенный, частуха и стрелолист. Далее, на мелководье идет пояс тростника, рогозов, реже к ним примешивается сусак, хвощ болотный. К более глубоким местам приурочен камыш. Пояс тростников и камышей сменяется поясом водных растений с преобладанием кувшинок, кубышек, рдестов, а так же телореза, водокраса, насекомоядного растения - пузырчатки обыкновенной, ряски и других плавающих растений.

В настоящее время водоохранная зона Старооскольского водохранилища в некоторых местах занята под огороды, где местное население выращивает культурные растения. Преобладают посевы картофеля и овощных растений: капусты, огурцов, помидоров, столовой свеклы, моркови, тыквы, кабачков, лука, чеснока. Среди кормовых культур преобладает кукуруза, однолетние и многолетние травы, кормовая свекла, рапс. Часть водоохранной зоны занята садами. Здесь распространены плодовые и ягодные растения: яблоня, груша, слива, вишня, смородина, малина, крыжовник, земляника. Распространенными сорняками в садах и огородах являются сурепка, хвощ полевой, костер ржаной, пырей ползучий, щавелек, мятлица полевая.

Животный мир рассматриваемой территории преобразован под влиянием человека, а в лесных массивах можно встретить зайца, белок, лисиц, различных грызунов.Околоводная и водная флора зависит от качества, то есть химического состава воды, температуры воды, уровенного и скоростного режима рек. Устойчивые уровни воды Старооскольского водохранилища, невысокие скорости течения в сочетании с относительно небольшими глубинами, как правило, 2-3 м, благоприятствуют развитию водной растительности. В воде водохранилища в разные сезоны года развиваются и доминируют разные группы водной флоры.

Зимой и в начале весны это в основном микроводоросли - альгофлора. Наблюдается четкий сезонный ход видового состава и биомассы альгофлоры. Зимой, при температуре воды в водоеме близкой к нулевой, водоросли отмирают. Они частично выносятся из водохранилища, частично осаждаются в виде илистых отложений на дне. Весной при повышении температуры воды до 5-10°С в альгофлоре развиваются диатомовые водоросли с желто-бурой окраской хлоропластов. Одновременно с этими водорослями начинают развиваться и несколько видов сине-зеленых водорослей. При этом по своим индикаторным свойствам практически все виды водорослей, развивающихся ранней весной, относятся к олигосапробным. Следовательно, ранней весной трофический уровень водоема является олиготрофным. Вода более чем на 100% насыщена кислородом, ее прозрачность более 2-3 м по диску Секки.

По мере нагревания водной массы начинается активное развитие сине-зеленых и зеленых водорослей. Пик развития сине-зеленых водорослей приходится на конец лета. Особенно активное цветение сине-зеленых водорослей наблюдается в мелководной части Старооскольского водохранилища. Вода в этой части мутная, прозрачность менее 10 см по диску Секки. Содержание кислорода резко падает, насыщение воды кислородом снижается на 20-30%. В остальной части водохранилища сине-зеленые водоросли тоже развиваются, но их численность и биомасса не так высоки. В них доминируют (по биомассе) нитчатые водоросли и макрофиты.

Осенью развитие водорослей всех видов сначала сокращается, а потом прекращается. Прозрачность воды и насыщение ее кислородом опять возрастает.

Высшие водные растения, как и остальные элементы водных биоценозов, могут служить показателем качества природной среды водоемов и водотоков. Их видовой состав, встречаемость, репродуктивность, степень покрытия водной поверхности и другие показатели зависят от прозрачности, цвета воды, наличия в ней минеральных и органических веществ. В то же время от уровня развития макрофитов в водном объекте могут зависеть все остальные остальные элементы водного биоценоза, в том числе и ихтиофауна, ее видовой состав и численность.

Важным показателем благополучного состояния водоема является зарастание его акватории. Если оно находится в пределах 15-20 % это свидетельствует об удовлетворительном качестве воды и нормальном состоянии водоема. Чрезмерное зарастание, кроме всего прочего, может служить причиной вторичного загрязнения в периоды прекращения вегетаций растений. На Старооскольском водохранилище зарастание водохранилища не превышает 12%.

Глава 3. Особенности эксплуатации Старооскольского водохранилища

.1 Использование водных ресурсов водохранилища

Старооскольское водохранилище имеет комплексное назначение и используется для водоснабжения промышленности, орошения сельхозугодий и в целях рекреации.

Основным водопользователем является Лебединский горнообогатительный комбинат. Использование водных ресурсов Старооскольского водохранилища осуществляется:

с забором воды из речного стока выше водохранилища (Бекетовский спиртзавод, орошение и испарение из прудов и водохранилищ);

с забором воды непосредственно из Старооскольского водохранилища на орошение;

с забором воды в нижнем бьефе гидроузла через донный водовыпуск (Лебединский ГОК ); .

за счет санитарных попусков воды в р.Оскол ниже плотины Старооскольского водохранилища.

Все промышленные и коммунальные водозаборы подземных вод городов Губкин и Старый Оскол, а также сброс сточных вод в реку Оскол осуществляется ниже плотины Старооскольского водохранилища и в водохозяйственных расчета не рассматривался.

Характеристика современного использования ресурсов Старооскольского водохранилища выполнена по данным государственной статистической отчетности предприятий организаций об использовании воды по форме 2ТП (водхоз) по состоянию на 01.01.2001.

Водопотребление Бекетовского спиртзавода составляет 0.02 млн. м 3в год и практически не изменяется в течение 20 лет.

Основной забор воды из Старооскольского водохранилища осуществляется для водоснобжения Лебединского ГОКа. В 2000 году фактический забор воды составил 11.66 млн. м3, что соответствует 61% утвержденным лимитам водозабора (19 млн.м 3в год).

Промышленные предприятия потребляют воду в течение года равномерно. Учитывая, что водопотребление промышленности в 1989 году из Старооскольского водохранилища 36.55 млн.м3 в год и к 2000 году должно было возрасти до 53.21 млн.м3 в настоящее время объем водопотребления промышленности снизился по орошению с расчетным в 2.8 раза.

Водопотребление для целей орошения за счет водных ресурсов Старооскольского водохранилища в 1989 году составило 8.3 млн.м3 в год и к 2000 году должно было увеличится до 18.8 млн.м в год. В настоящее время лимиты забора воды для орошения из Старооскольского водохранилища составляет всего 2 млн.м3 в год, что в 9 раз меньше расчетных значений.

Всего в бассейне реки Оскол до плотины Старооскольского водохранилища в настоящее время имеется 35 сельскохозяйственных и рыбохозяйственных прудов суммарной емкостью 24.8млн.м3. Учтены водоемы полным объемом свыше 50 тыс.м3.

Строительство новых прудов и создание новых рыбоводных хозяйств в бассейне реки Оскол до 2010 года не планируется.

За период с 1976 по 2000 год выше Старооскольского водохранилища введены в эксплуатацию три пруда сельскохозяйственного назначения общей площадью 172 га и суммарной емкостью наполнения 4.47 млн.м3. Таким образом, дополнительные потери на испарение с поверхности водоемов составляет 0.64 млн.м3/год. Объем безвозвратного забора воды на орошение составляет на уровень 2000 года 0.24 млн.м /год. Таким образом, суммарные безвозвратные потери стока из этих прудов на испарение с водной поверхности и забор на орошение составят 0.88 млн.м /год. В гидрологических расчетах, при восстановлении естественных параметров стока в створе Старооскольского водохранилище эти потери не учитывались, а учтены в водопотребление из Старооскольского водохранилища.[4,15,16]

.2 Гидротехнические сооружения водохранилища

В состав гидротехнических сооружений Старооскольского водохранилища входят:

земляная намывная плотина;

водосливная бетонная плотина с водоотводящим каналом;

водозаборный узел (подводящий канал, донный водоспуск, башня, штольня, водоводы, камера переключения, отводящий канал);

насосные станции Ι-го и ΙΙ-го подъемов,

водоводы.

Земляная намывная плотина

Земляная однородная плотина создаёт основную часть напорного фронта Старооскольского гидроузла. Плотина отнесена к II классу. Отметка гребня плотины по проекту принята 145,00 м. Максимальная высота - 17,0 м, ширина по подошве - 360,0 м.

Плотина возведена намывным способом из мелкозернистого песка крупностью 0,1-0,3 мм с Кф=10 м/сут.

Водосливной бетонной плотиной условно разделена на две части: левобережную и правобережную.

Правобережная плотина имеет профиль с пологими откосами в связи с тем, что илистые суглинки в основании не вынимались.

Верховой откос: - от гребня до бермы на отм. 135,00 м - 1:4;

от отм. 135,00 м до отм. 134,00 м - 1:10;

от отм. 134,00 м до подошвы - 1:30.

Низовой откос: - от гребня до отм. 138,00 м - 1:4,

от отм. 138,00 м до отм. 135,00 м - 1:10;

от отметки 135,00 м до подошвы - 1:25.

Левобережная плотина принята обжатого профиля с заложением откосов 1:4. Отметка гребня плотины - 145,00 м, ширина гребня - 10,0 м, превышение гребня над НПУ - 4,5 м. По гребню плотины проходит автомобильная дорога IV категории, шириной 10 м.

Верховой откос плотины от гребня до отм. 135,00 м закреплен монолитными железобетонными плитами толщиной 20-25 см, на однослойном фильтре из щебня толщиной 20 см, ниже отм. 135,00 м - каменной наброской толщиной 70 см на щебеночной подготовке толщиной 20 см.

Низовой откос закреплен посевом многолетних трав по слою растительного грунта толщиной 0,20 м.

Продольный профиль по оси плотины и типовые поперечные сечения приведены в приложении 5.

У низового откоса плотины уложен трубчатый дренаж из керамзитобе-тонных труб диаметром 300 и 500 мм.

Для наблюдения за дренажем по всей его длине устроено 14 смотровых колодцев, из них на левобережной плотине - 4 колодца, на правобережной - 10 колодцев.

В пяти смотровых колодцах находятся измерительные устройства для определения расхода дренажных вод: мерные водосливы и диафрагмы.

Из левобережного дренажа дренажные воды сбрасываются через выпуск, устроенный в низовом левобережном открылке устоя водосливной плотины.

Из правобережного дренажа дренажные воды сбрасываются в отводящий канал донного водозабора-водоспуска через трубчатые выпуски, устроенные на ПК 17+60 и ПК21+10.

Водосливная бетонная плотина с водоотводящим каналом

Плотина состоит из 4-х пролетов по 12 м каждый, снабженных затворами. Общая длина бетонной плотины составляет 58,0 м. Пролеты перекрыты плоскими затворами. Напор на затворы при НПУ − 4,0 м, при ФПУ − 5,5 м. Отметка гребня водослива составляет 136,50 м.[Рис.6. ]

Пропускная способность водосброса при НПУ - 665 м3/с, при ФПУ - 1080 м3/с.

Под передней кромкой фундаментных плит плотины и верховых открылков устоев устроена шпунтовая противофильтрационная завеса из шпунта Ларсен-5 и ШК-1, доведенных до водоупора, и дополненная грунтовым суглинистым понуром толщиной от 2,0 м в начале до 7,0 м на примыкании к верховой фундаментной плите водосливной плотины.

Рис. 6. Бетонная плотина.

Длина понура 40 м. Понур пригружен песчаным грунтом и монолит-ными железобетонными плитами толщиной 20 см на слое щебня толщиной 10 см. Общая длина крепления с учетом каменной наброски входной части -74 м. Ширина понура от 58 до 135 м.

Сопряжение водосливной плотины с земляной выполнено при помощи устоев с верховыми и низовыми открылками.

Оголовок водослива принят практического безвакуумного профиля. По быкам и устоям со стороны верхнего бьефа проходит автодорожный мост из сборного железобетона с шириной проезжей части 7,0 м и тротуарами 0,9 и 1,2 м.

За водобойной плитой расположена рисберма длиной 60 м из монолитных железобетонных плит размером 10х10 м, толщиной от 1,8 до 1,2 м с устроенными в них дренажными колодцами. Концевое крепление длиной 45 м выполнено из каменной наброски толщиной 0,5-0,75 м на щебеночной подготовке толщиной 0,2 м.

Поперечный разрез по водосливной плотине приведён в приложении 6.

Водоотводящий канал расположен за рисбермой в земляном русле трапецеидального сечения шириной по дну 80 м, длиной 584 м, заложением откосов 1:3.

На левобережном примыкании земляной плотины к водосливной плотине устроено затворохранилище для хранения аварийного затвора плотины глубиной 7,5 м и размерами в плане 8 м х 21 м из монолитного железобетона.

На правобережном примыкании размещена воздуходувная установка для образования майны у водосливной плотины, для предотвращения статического давления льда на затворы.

Щитовое и подъемное оборудование

Щитовое и подъемное оборудование водосбросных сооружений гидроузла предназначаются для поддержания напора на сооружении, попусков полезных объемов воды в нижний бьеф и сброса воды в весенний паводок.

Для маневрирования затворами установлен козловой кран грузоподъемностью 2х25,2 т, находящийся в рабочем состоянии.

Донный водозабор-водоспуск (водозаборный узел)

Донный водозабор-водоспуск предназначен для забора воды из водохранилища для технического водоснабжения Лебединского ГОКа и одновременного выполнения компенсационных попусков в нижний бьеф в маловодные годы.[Рис. 7.]

В состав водозаборного узла входят:

подводящий канал;

башня;

штольня;

портал;

камера переключения;

насосные станции Ι-го и ΙΙ-го подъёмов;

гаситель;

отводящий канал.

Рис. 7. Донный водозабор- водоспуск.

Вода к башне подводится по подводящему каналу в земляном русле трапецеидального сечения длиной 1,5987 км, шириной по дну 3м, заложением откосов 1:3. Концевой участок канала закреплен железобетонными плитами толщиной 0,15 м на щебеночной подготовке толщиной 0,15 м. Уклон дна составляет 0,0005%.

В башне водозаборного узла, диаметром 6,0 м и высотой 13,0 м, выполненной из монолитного железобетона, для забора воды расположены в двух уровнях водоприемные окна: два окна на отм. 129,00 м и два окна на отм. 136,00 м. Отвод воды осуществляется по трубопроводам из стальных труб (две нитки) диаметром 1200 мм с задвижками.

Задвижки размещены на перекрытиях у водоприемных окон, перекрытых плоскими стальными аварийными затворами. Максимальная водопропускная способность при НПУ - 11,15 тыс. м3/ч.

Всасывающие трубопроводы из башни проходят в штольню, отделенную от башни температурным швом и далее к насосной станции I-го подъема.

Штольня комбинированного сечения: прямоугольная в нижней части и полуциркульная в верхней, выполнена из монолитного железобетона, разделена температурно-осадочными швами на 5 секций по 20,0 м. Размеры штольни 5х5 м, длина 100,0 м. В штольне уложены трубопровод из стальных труб (две нитки) диаметром 1200 мм с задвижками и стальной трубопровод диаметром 200,0 мм, подающий воду от насосной станции к рыбозаградителям, установленным на водоприемных окнах.

В конце штольни расположен портал с наземной частью длиной 9 м, шириной 6 м, высотой 11,6 м. В штольне и портале размещены электрические тали ТЭ5-821 и ТЭ5-921 грузоподъемностью 5 тонн.

Для откачки профильтровавшихся в штольню и портал дренажных вод в подземной части портала устроен приямок с установленным возле него дренажным насосом. По стальному трубопроводу диаметром 100 мм дренажная вода откачивается в решетчатый гаситель и далее в отводящий канал.

На расстоянии 85,0 м от штольни размещена камера переключения с установленными в ней задвижками. Размер камеры в плане - 9х12 м, высота - 11,2 м. Для откачки дренажных вод из камеры в ней предусмотрен дренажный насос НЦС-3 производительностью 30 м3/ч. В камере установлен подвесной однобалочный кран грузоподъемностью 5 тонн.

После камеры переключения две нитки трубопроводов переходят в одну нитку диаметром 1200 мм, по которой осуществляются компенсационные попуски в отводящий канал.

На концевом участке донного водоспуска устроен решетчатый гаситель длиной 20 м, шириной 4 м и высотой 2,85 м из монолитного железобетона.

Отводящий канал длиной 1114,3 м выполнен в земляном русле трапецеидального сечения, шириной по дну 3 м и заложением откосов 1: 3 и уклоном дна 0,0004. На начальном участке откосы канала закреплены монолитным железобетоном толщиной 0,15 м на щебеночной подготовке толщиной 0,15 м.

Насосная станция I-го подъема осуществляет подачу воды для нужд Лебединского ГОКа при помощи насосно-силового оборудования с максимальным проектным расходом 12000 м3/ч.

Размер здания в плане - 54х12 м, высота - 12,5 м. Станция оборудована 3 насосами 24НДС производительностью 6000 м3/ч, напором 80 м каждый. Для откачки дренажных вод в насосной станции установлен один насос марки НЦС-3, производительностью 36,4 м3/ч, напором 15,9 м, работающий автоматически в зависимости от уровня воды в приямке. Насосная оборудована электрическим мостовым краном грузоподъемностью 10 т.

Насосная станция II-го подъема. Площадка насосной станции расположена на расстоянии 2,7 км от плотины водохранилища. На площадке расположены два резервуара ёмкостью 1000 м3 каждый.

Так же, как и станция I-го подъема имеет размер здания в плане - 54´12 м, высоту - 12,5 м, оборудована 3 насосами (два - рабочих, один - резервный) 24НДС производительностью 6000 м3/ч, напором 80 м каждый и таким же дренажным.[Рис. 8.]

.3 Рыбохозяйственная характеристика водохранилища

Рыбохозяйственное значение р. Оскол и Старооскольского водохранилища состоит, главным образом, в том, что они являются местом обитания, нереста, нагула и зимовки рыбы. Природную ихтиофауну составляют: лещ, язь, щука, судак, сазан, карась, жерех, плотва, окунь, ерш и другие виды рыб. [Рис. 9.]

Зимовальные ямы зарегистрированы в районе базы отдыха ОАО «Лебединский ГОК» площадью 1 га; в приплотинной части площадью 1 га и в районе устья р.Геросим площадью 5 га. Рыбные запасы невелики, промыслового значения не имеют, промысловый лов рыбы не ведется. Развит любительский лов рыбы.

Старооскольское водохранилище предусматривается и в дальнейшем использовать только для любительского рыболовства. При этом, необходимо учесть, что в нерестовый период (май-июнь) и в период зимнего ледостава следует не допускать существенного понижения уровня водохранилища (ниже отметки 135.40 м) в целях избежания гибели икры и рыбы.

3.4 Использование водохранилища в рекреационных целях

старооскольское водохранилище рекреационный гидротехнический

Старооскольское водохранилище обладает высоким рекреационным потенциалом и не менее высокой рекреационной потребностью. Природно-климатические условия вполне пригодны для отдыхающих.

За время существования Старооскольского водохранилища произошло интенсивное освоение прибрежной зоны под садово-дачные участки и базы отдыха. В настоящее время существует 7 учреждений длительного отдыха.[Рис. 10.]

Площадь береговой зоны, которая может быть использована для рекреационных целей, составляет 200 км . Особой популярностью среди отдыхающих пользуется левобережный террасово-боровой ландшафт, примыкающий к плотине водохранилища, где под пологом соснового бора сформировалась рекреационная зона горняков и металлургов.

Однако практически очень мало мест соответствует ГОСТу 17.1.5.2-80 «Гигиенические требования к зонам рекреации водных объектов». Зоны отдыха нередко захламлены, не имеют кабин для переодевания, урн, теневых навесов. Часто в этих местах вместе с людьми купаются домашние животные, нередко автовладельцы здесь моют свои машины, особенно вблизи дачных участков.

Все это приводит к тому, что зоны рекреации на Старооскольском водохранилище могут явиться источником эпидемиологической опасности.

Только создание организованных зон отдыха представляет оптимальный путь к сохранению ценнейших рекреационных свойств водного ландшафта Старооскольского водохранилища.

Возрастающие рекреационные нагрузки должны сочетаться с комплексом мелиоративных мероприятий, направленных на поддержание его комфортных свойств. Одной из первоочередных задач следует считать установление границ водоохранной зоны и прибрежной защитной полосы, облесение правобережных долинных склонов и интенсивно прорезающих их овражно-балочных систем. Это позволит уменьшить процессы загрязнения и заиления, снизить испарение с водного зеркала, повысить живописность Старооскольского водохранилища, способность к самоочищению и устойчивость к рекреационным нагрузкам.