CC BY
14УДК 504.062.2 DOI: 10.35567/1999-4508-2019-2-1
комплексная оценка водопользования российской части бассейна озера байкал на основе геоинформационной технологии*
А.Н. Бешенцев1, Д.Ц. Цибудеева2
Е-mail: [email protected]
1 ФГБУН «Байкальский институт природопользования
Сибирского отделения Российской академии наук», г. Улан-Удэ, Россия
2 Территориальный отдел водных ресурсов по Республике Бурятия
Енисейского бассейнового водного управления, г. Улан-Удэ, Россия
АННотАЦия: Обоснованы преимущества бассейнового подхода при оценке регионального водопользования. На основе геоинформационной технологии разработана методика комплексной оценки водохозяйственной деятельности региона. Описаны этапы исследования, включающие водохозяйственное районирование территории, ранжирование по совокупной антропогенной нагрузке на водные объекты и речные бассейны, зонирование территории для оптимизации целевого использования водных ресурсов. Разработана ГИС водопользования бассейна оз. Байкал на основе материалов государственной статистики, приведены примеры организации водохозяйственных данных в информационной среде, а также результаты автоматизированного картографирования объектов.
Представлены результаты водохозяйственного районирования, выявлены пространственные закономерности организации водопользования на исследуемой территории. Проведено ранжирование речных бассейнов и водных объектов по степени антропогенной нагрузки, выявлены экологические проблемы региона и зафиксирована их пространственная локализация, установлены точные местоположения источников загрязнения и их влияние на водохозяйственную ситуацию. Предложено зонирование исследуемой территории по целевому использованию водных ресурсов, выделено пять уникальных зон, дифференцированных по особым условиям формирования водных ресурсов и специфике использования водных объектов, а также по характеру и интенсивности сложившегося и прогнозируемого водопользования. Предложен комплекс мероприятий по оптимизации водопользования в пределах зон целевого использования водных ресурсов.
КлючЕвыЕ словА: водопользование, водохозяйственный объект, база водохозяйственных данных, геоинформационная оценка, водохозяйственное зонирование, водохозяйственное районирование, оз. Байкал.
© Бешенцев А.Н., Цибудеева Д.Ц., 2019
* Статья подготовлена в рамках выполнения Государственного задания БИП СО РАН
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
Оптимизация водохозяйственной деятельности в бассейне оз. Байкал требует определения региональной специфики формирования водных ресурсов и экологических последствий их использования, а также надежной оценки локальных и фоновых уровней антропогенной нагрузки на водные объекты и речные бассейны. В этой связи обозначилась необходимость разделения бассейна озера на отдельные водохозяйственные зоны, обеспечивающие оперативное решение задач территориального управления и планирования экологически безопасного водопользования.
В настоящее время разработаны, к примеру, методика дифференциации территории по совокупной антропогенной нагрузке [1], методика расчета индекса загрязнения воды в зоне действия предприятий горнодобывающей промышленности [2], предложена методика определения приоритетных водоохранных мероприятий в бассейне реки на основе целевых показателей качества воды [3]. Для поддержки управленческих решений в сфере водохозяйственной деятельности разработан геоинформационный алгоритм анализа и оценки геоэкологических условий водопользования в речных бассейнах [4], создаются базы данных для хранения и обработки информации о водных объектах [5]. За рубежом широко применяются геоинформационные решения по управлению и автоматизации систем водозабора, водоочистки, канализации и водоснабжения. В частности, международный проект «Разумная вода» предполагает применение ГИС, включающую модели водопользования и гидромоделирования и описывающую все события, происходящие в системе водопользования, правила обработки этих событий и задаваемые ключевые показатели эффективности [6].
Разнообразие природно-климатических условий и наличие территорий с различным режимом экологических ограничений природопользования в бассейне оз. Байкал [7] оказывают существенное влияние на территориально-отраслевую организацию использования водных ресурсов российской части бассейна, более 72 % которой принадлежит Республике Бурятия. При определении зон целевого использования водных ресурсов необходимо решить задачу интеграции значительных массивов пространственных, качественных и количественных данных водохозяйственной деятельности. Внедрение геоинформационной технологии позволяет автоматизировать процесс использования разновременных и разноформатных водохозяйственных данных и обеспечивает надежную дифференциацию территории в зависимости от специфики сложившегося и прогнозируемого водопользования. Актуальной задачей является создание универсального методического аппарата, позволяющего хранить и накапливать значительные объемы водохозяйственных данных, анализировать их, получать новую информацию о пространственных экологических и экономических аспектах водопользования, отвечать на запросы и оперативно выдавать информацию в любой форме.
water sector of russia
8
Beshentsev A.N., Tsibudeyeva D.T.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В рамках проведенного исследования обобщены многолетние данные федеральной статистической отчетности 2-ТП (водхоз), использованы топографические и тематические карты, данные дистанционного зондирования. В качестве основной гидрографической единицы исследования приняты водохозяйственные участки (ВХУ), представляющие бассейновые речные системы. Выделение ВХУ обосновано эффективностью управления водными ресурсами и проведено в соответствии с утвержденным гидрографическим и водохозяйственным районированием Российской Федерации. Для оптимизации регионального водопользования разработана методика комплексной оценки территории по целевому использованию водных ресурсов, представляющая совокупность геоинформационных процедур формализации статистических данных, их оценки и анализа, картографирования водохозяйственных объектов и процессов, формирования рекомендаций, повышающих эффективность территориальных управленческих решений (рис. 1).
На первом этапе геоинформационной оценки идет изучение территории и инвентаризация объектов водопользования в границах ВХУ и речных бассейнов посредством сбора информации о физико-географических и социально-экономических условиях территории, отраслевых направлениях хозяйственного использования водных ресурсов. Сбор, обработка и анализ геоданных, характеризующих объекты и процессы регионального водопользования, осуществляется в геоинформационной среде АгсСК. Результат первого этапа - создание ГИС исследуемой территории и базы данных водохозяйственных объектов и процессов как программно-технического комплекса для централизованного накопления, хранения и коллективного использования пространственно-координируемой информации, ориентированного на исследование и моделирование регионального водопользования. Функциональная задача такой системы - непрерывная информационная оценка пространственного и качественно-количественного развития процесса водопользования на конкретной территории во взаимосвязи с экологической оценкой последствий водохозяйственной деятельности. Конечный продукт системы - универсальные картографические модели и типовые геоинформационные запросы развития объектов и территорий водопользования, назначение и принципы создания которых формируются под влиянием требований пользователей.
Концептуальную основу базы данных ГИС составляют принципы единства картографируемых объектов водопользования и их характеристик на используемых картографических и аэрокосмических материалах, единая картографическая проекция, сходство принятых классификаций, преемственность методов составления и принципов генерализации. Данные о
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
Этапы Процедуры Действия и операции
1 ■ ) -1.1-
1. Изучение речных бассейнов.
1.C6op информации о физико-географическом и социально-экономическом положении речных бассейнов, структуре производственной деятельности, основных направлениях хозяйственного использования водных ресурсов.
2. Создание ПИС водопользования.
_1 1. Подготовка топографической основы территории, -f 2. Установка программного обеспечения.
3. Инвентаризация водопользователей и водных объектов.
1. Выделение речных бассейнов и водохозяйственных участков.
2, Инвентаризация и локализация на гооооснову водопользователей, водохозяйственных объектов, пунктов мониторинга и т.п.
4. Создание базы данных
водопользования.
1. Наполнение таблиц атрибутов водопользователей и водохозяйственных объектов (объём забора (изъятия) водных ресурсов, объём сброса сточных в т.ч. дренажных вод и т.п.). I 2. Разработка системы запросов к базе данных для интерактивной работы с ГИС.
5, Народнохозяйственное районирование территории.
1. Анализ природных условий формирования водных ресурсов и социально* I экономической организации водопользования.
2. Группировка речных бассейнов по сходству соцноприродной ситуации водопользования и разработка общей типологии природно-хозяйственных районов.
3. Составление карты водхоэяйственного районирования.
6. Ранжирование речных бассейнов и водных объектов по интенсивности совокупной
антропогенной нагрузки.
1. Определение видов антропогенной нагрузки на водные объекты и речные бассейны по целевому использованию водных ресурсов.
2. Расчёт интенсивности антропогенной нагрузки и характера загрязняющих веществ по видам водопользования.
3. выявление проблемных водных объектов и источников антропогенного воздействия, дифференциация речных бассейнов.
4. Составление карты ранжирования речных бассейнов и водных объектов ло интенсивности антропогенной нагрузки.
7. Зонирование территории по целевому использованию водных ресурсов.
1. Определение главных проблем в речных бассейнах,
2. Группировка речных бассейнов по сходству проблем водопользования и разработка общей типологии зон целевого использования водных ресурсов.
3. Составление карты зонирования территории по целевому использованию водных ресурсов.
8. Разработка системы мероприятий по приоритетным направлениям оптимизации целевого водопользования а речных бассейнах.
1. Анализ всдохозяйственной ситуации в выделенных зонах.
2. Разработка мероприятий общесистемного характера.
3. Разработка природоохранных мероприятий. J. Разработка организационных мероприятии.
5. Разработка нвучно-мсспедовагтельскпх мероприятий.
Рис. 1. Блок-схема геоинформационной оценки регионального водопользования. Fig.1. Flow block of the regional water use geo/information assessment.
группах однородных водохозяйственных объектов логически организуются в цифровые тематические слои. Качественно-количественные данные хранятся в таблице атрибутов в виде кодированного набора чисел или символов и связаны с координатами уникальным идентификатором объекта. Для разновременных данных дополнительно вводится идентификатор времени, и объекты организуются в разновременные тематические слои.
Для формирования атрибутивной модели хранения данных о водохозяйственных объектах в геоинформационной технологии используется реляционная модель представления геоданных. Кроме водохозяйственных данных в ГИС вводятся цифровые тематические слои (ландшафты, почвы, землепользование и др.). В результате геоинформационного картографирования и совмещения всех слоев создается картографическое покрытие для оценки водопользования речных бассейнов, содержащее атрибуты всех со-
Scientific/practical journal № 2, 2019 г.
water sector of russia
вмещаемых слоев. При этом для слоя «Водохозяйственные участки» формируется база данных водопользования, содержащая разновременные показатели забора и сброса воды, квоты, характер загрязнения воды (рис. 2).
На втором этапе оцениваются физико-географические особенности речных бассейнов, ВХУ и объектов водопользования. В результате картографирования выделяются границы ВХУ и административных районов, на которых они расположены, устанавливается принадлежность населенных пунктов и водных объектов к административным районам и речным бассейнам. Выполняется анализ природных условий формирования водных ресурсов и социально-экономических факторов организации водопользования. При этом оцениваются орографические особенности, климатические условия, гидрологическая и гидрохимическая ситуации, типы водных режимов рек и сложившихся направлений водопользования. Результат второго этапа методики - водохозяйственное районирование территории, позволяющее установить территориальную структуру водопользования и определить закономерности целевого использования водных ресурсов.
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
На третьем этапе в ГИС вводятся тематические слои, отображающие территориальное размещение предприятий промышленности, сельского хозяйства, населения в пределах каждого административного района и речного бассейна, а также соответствующие статистические данные. Далее рассчитывается нагрузка на единицу площади бассейна: промышленная -по объемам промышленного производства; демографическая - по численности населения; сельскохозяйственная - по количеству поголовья крупного рогатого скота и площади пашни. Полученные результаты берутся за основу расчета совокупной антропогенной нагрузки на водосборную площадь [8]. Нагрузка сточными водами на водные объекты рассчитывается как отношение общего объема сброса сточных вод к среднему многолетнему расходу реки в конкретном створе. Для оценки экологического состояния водных объектов выполняется картографирование водопотребления и водоотведения с идентификацией источников загрязнения поверхностных вод. Результат проведенной оценки - ранжирование территории по степени интенсивности совокупной антропогенной нагрузки.
По итогам геоинформационного анализа слоев водохозяйственного районирования и ранжирования речных бассейнов по совокупной антропогенной нагрузке на четвертом этапе определяются проблемные территории и водные объекты, устанавливаются причины и оценивается динамика антропогенного воздействия. Далее проводится дифференциация территории на уникальные зоны, характеризующиеся сходными природными и социально-экономическими условиями, одинаковым режимом водопользования, типом использования водных ресурсов и уровнем совокупной антропогенной нагрузки. Заключительной процедурой методики является разработка для каждой зоны комплекса мероприятий по совершенствованию регионального водопользования в речных бассейнах и рекомендаций по достижению оптимальных условий рационального и экологически безопасного водопользования.
результаты и обсуждение
В результате водохозяйственного районирования территории было выделено 13 районов, характеризующихся уникальными геоэкологическими условиями формирования водных ресурсов, отличающихся территориально-отраслевой структурой водопользования и особенностями хозяйственного освоения, а также действующими экологическими ограничениями в использовании водных ресурсов на Байкальской природной территории (БПТ) (рис. 3).
Выявлены пространственные закономерности организации водопользования на территории Республики Бурятия:
water sector of russia
- сельскохозяйственное водопользование локализовано преимущественно в степных и лесостепных южных и юго-восточных районах республики с более благоприятными агроклиматическими условиями;
- рекреационное водопользование сконцентрировано вдоль побережья оз. Байкал, обусловлено особым экологическим статусом БПТ;
- промышленное и коммунальное водопользование характеризуется неравномерностью распределения и выраженным доминирующим центром в бассейне р. Селенги в среднем течении.
Рис. 3. Природно-хозяйственное районирование Республики Бурятия. Fig. 3. The natural/economic zoning of the Republic of Buryatia.
При оценке и ранжировании речных бассейнов и водных объектов по степени антропогенной нагрузки выявлены экологические проблемы региона и зафиксирована их пространственная локализация, установлены точные местоположения источников загрязнения и их влияние на водохозяйственную ситуацию. Определена интегральная антропогенная нагрузка на речные бассейны и водные объекты по параметрам площадного и точечного воздействия. Выполненное ранжирование речных бассейнов по интенсивности совокупной антропогенной нагрузки позволило установить, что наибольшую степень демографического, промышленного, сельскохозяйственного воздействия испытывает бассейн р. Селенги в среднем течении.
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
Очень низкий уровень воздействия зафиксирован в периферийных речных бассейнах с суровыми климатическими условиями, неразвитой транспортной инфраструктурой, слаборазвитой экономикой (рис. 4).
В результате зонирования по целевому использованию водных ресурсов на исследуемой территории было выделено пять уникальных зон, дифференцированных по особым условиям формирования водных ресурсов и специфике использования водных объектов, регламентированной режимом экологических ограничений хозяйственной деятельности на БПТ, а также по характеру и интенсивности сложившегося и прогнозируемого водопользования. Территориальная схема зонирования является геоэкологическим каркасом исследуемой части бассейна Байкала для адресной разработки системы федеральных и муниципальных мероприятий по обеспечению устойчивого и безопасного водопользования в речных бассейнах, снижению всех видов антропогенной нагрузки и поддержанию качества природных вод (рис. 5).
Рис. 4. Ранжирование территории по степени совокупной антропогенной нагрузки. Fig. 4. The territory ranking by the aggregate anthropogenic load.
С целью оптимизации водопользования для каждой зоны разработан комплекс научно-технических решений и мероприятий, обеспечивающих рациональное и экологически безопасное водоснабжение отраслей эконо-
Scientific/practical journal № 2, 2019 г.
water sector of russia
мики и населения с учетом региональных особенностей формирования водных ресурсов, их текущего состояния и перспективных планов социально-экономического развития территории. В основе системы мероприятий лежат принципы и положения Водного кодекса РФ, Водной стратегии, ФЗ «Об охране озера Байкал», федеральных и региональных целевых программ, распоряжений и постановлений Правительства Российской Федерации.
Прибайкальская зона регламентированного водопользования объединяет бассейны рек Иркут и Селенги в нижнем течении, а также бассейны рек северной, средней и южной частей оз. Байкал (по гидрографическому районированию РФ), полностью или частично входящие в Центральную экологическую зону БПТ. Бассейн р. Иркут включен в данную зону, поскольку на его территории функционирует Тункинский национальный парк, приуроченный к одноименной котловине, являющейся частью Байкальского рифтового разлома.
Рис. 5. Зонирование территории по целевому использованию водных ресурсов. Fig. 5. The territory zoning by the water resources target use.
Основные водохозяйственные мероприятия в зоне связаны с сохранением экологической системы оз. Байкал и предотвращением негативного воздействия водопользования на ее состояние, а также с гарантированным обеспечением населения и экономики водными ресурсами питьевого каче-
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
ства. Мероприятия включают: техническое перевооружение и реконструкцию существующих систем водоотведения на основе передовых технологий обезвреживания стоков; определение фактической рекреационной нагрузки на водные объекты и водосборы; мониторинг прибрежных территорий и акваторий в целях оперативного выявления признаков эвтрофикации водотоков и водоемов; организацию современных туристических комплексов с развитой инженерной инфраструктурой; минимизацию негативного воздействия неорганизованного туризма.
Центральная зона многоцелевого водопользования охватывает бассейн р. Селенги в среднем течении. Интенсивный характер водопользования здесь способствует наибольшему загрязнению природных вод бассейна и требует проведения значительного числа водоохранных и водосберегаю-щих мероприятий. Прежде всего, это: модернизация очистных сооружений с использованием новейших технологий и оборудования для очистки; сокращение нерационального потребления за счет широкого внедрения современных приборов по учету воды и новой санитарной техники; снижение потерь в инженерных сетях; организация учета диффузного стока с хозяйственно освоенных территорий; оценка влияния вырубки лесов на гидрологические режимы рек и формирование поверхностного и подземного стоков. Кроме того, необходимо провести комплексное исследование влияния Гусиноозерской ГРЭС и загрязненных сточных вод г. Гусиноозер-ска на гидрологический и гидрохимический режимы оз. Гусиного, а также разработать имитационные модели территориального перераспределения стока водных объектов бассейна р. Селенги.
Юго-Восточная зона сельскохозяйственного водопользования характеризуется преимущественным использованием водных ресурсов в сельскохозяйственных целях, незначительными объемами хозяйственно-питьевого водопотребления, сезонным водозабором на нужды орошения. В условиях планируемой интенсификации сельскохозяйственного производства особое внимание следует обратить на возможное в перспективе избыточное изъятие воды из рек, особенно в периоды маловодья.
К числу водоохранных мероприятий следует отнести: разработку и реализацию программ восстановления водных объектов (особенно малых и самых малых водотоков) и антропогенно нарушенных водосборов; поэтапное сокращение объемов сброса загрязненных сточных вод; развитие эффективных систем централизованного водоснабжения и водоотведения; повышение экологической безопасности инженерно-технических средств и технологий сельского хозяйства. Кроме того, необходимо обеспечить: мониторинг изменения речного стока в степной зоне под влиянием сельскохозяйственной деятельности; организацию учета и сокращение диффузно-
water sector of russia
16
Beshentsev A.N., Tsibudeyeva D.T.
го стока с хозяйственно освоенных территорий; строгое нормирование и контроль внесения химических удобрений и других опасных веществ, обеспечение их экологически безопасного складирования и хранения; оценку влияния вырубки лесов на гидрологические режимы рек, формирование поверхностного и подземного стоков; разработку имитационных моделей распространения загрязняющих веществ от точечных и диффузных источников; модернизацию оросительных систем с внедрением передовых технологий забора воды на орошение сельскохозяйственных угодий; исследование влияния угледобывающей промышленности на водные объекты и водосборные площади рек Тугнуй, Сухара, Хилок.
северо-восточная зона промышленного (транспортного) водопользования включает бассейны рек северной части оз. Байкал и участок р. Витим от пос. Спицино до г. Бодайбо. Здесь пролегает Байкало-Амурская магистраль. Программой развития Республики Бурятия Северо-Байкальский район рассматривается как зона развития туризма с природно-экологическим, лечебно- и спортивно-оздоровительным направлениями. К основным водоохранным мероприятиям следует причислить повышение доли легитимного водопользования, безотлагательную реконструкцию очистных сооружений, рационализацию использования водных ресурсов за счет повышения уровня оснащенности контрольно-измерительными приборами.
Периферийная зона промышленного водопользования включает бассейны левых притоков р. Ангары и верхнее течение р. Витим, где водопользование обусловлено деятельностью старательских артелей и рудников по добыче золота. Проблемы водопользования связаны, прежде всего, с негативными экологическими последствиями работы предприятий горнодобывающей промышленности (загрязнение рек тяжелыми металлами, деформация русел и др.). Здесь требуется комплексный анализ воздействия добычи россыпного и рудного золота на экосистемы речных бассейнов, а также строительство водозаборных скважин и развитие эффективных систем централизованного водоснабжения и водоотведения.
вывоДы
Разработанная универсальная методика комплексного исследования регионального водопользования обеспечивает надежную оценку и анализ основных аспектов водохозяйственной деятельности и применима для любых территорий в качестве геоинформационного обеспечения территориального управления водохозяйственной отраслью.
В результате реализации методики выявлены физико-географические и социально-экономические закономерности организации водопользования на российской территории бассейна оз. Байкал, впервые выполнено ранжи-
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
рование речных бассейнов по интенсивности совокупной антропогенной нагрузки. Зонирование территории по целевому использованию водных ресурсов дает возможность разработать комплекс адресных мероприятий для обеспечения устойчивого и безопасного водопользования в речных бассейнах и снижения всех видов антропогенной нагрузки на водные объекты.
Созданная ГИС водопользования представляет собой программно-управляемый комплекс непрерывной регистрации и оценки процессов формирования и использования водных ресурсов, соответствует международным требованиям к аналогичным продуктам, открыта для дополнения пространственными и атрибутивными данными, методически проста и управляема.
Внедрение ГИС в органы управления и планирования соседних государств (Монголия) будет способствовать повышению эффективности межгосударственного природоохранного и социально-экономического взаимодействия в сфере использования трансграничных водных объектов.
1. Рыбкина И.Д, Стоящева Н.В., Курепина Н.Ю. Методика зонирования территории речного бассейна по совокупной антропогенной нагрузке (на примере Обь-Иртышского бассейна) // Водное хозяйство России. № 4. 2011. С. 42-52.
2. Лозовик П.А., Кулакова Н.Е. Методические подходы к оценке загрязнения водных объектов в зоне действия предприятий горнодобывающей промышленности // Водные ресурсы. Т. 41. № 4. 2014. С. 429-438.
3. Беляев С.Д., Михайлова Т.И., Одинцева Г.Я., Чайкина Т.И. Установление приоритетов водоохраной деятельности на основе целевых показателей качества воды (на примере бассейна реки Оби) // Водное хозяйство России. № 2. 2013.
4. Цибудеева Д.Ц. Геоэкологические условия водопользования в речных бассейнах Республики Бурятия: автореф. дисс. ... канд. геогр. наук. Барнаул, 2014. 20 с.
5. Петина М.А. Использование геоинформационных технологий в системах поддержки принятия решений при управлении водными ресурсами (на примере Белгородской области) // Научные ведомости. Сер. Естеств. науки. 2010. № 21 (92). Вып. 13. С. 150-156.
6. Куприяновский В.П., Тищенко П.А., Раевский М.А., Шилов И.В., Щичко А.С. «Разумная вода»: Интегрированное управление водными ресурсами на базе смарт-технологий от Esri и IBM // ArcReview. No. 1 (68). 2014. Режим доступа: http://www.dataplus.ru/news/arcreview/detail.php?ID=17017&SECTI0N_ID=1048.
7. Федеральный закон № 94-ФЗ от 1 мая 1999 г. «Об охране озера Байкал». Пр. Госдумой 2 апреля 1999 г.
8. Селезнева А.В. От мониторинга к нормированию антропогенной нагрузки на водные объекты. Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2007. 105 с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
С. 6-25.
Scientific/practical journal № 2, 2019 г.
water sector of russia
Сведения об авторах:
Бешенцев Андрей Николаевич, д-р геогр. наук, профессор РАН, заведующий лабораторией геоинформационных систем, ФГБУН «Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской академии наук» (БИП СО РАН), Россия, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6; e-mail: [email protected]
Цибудеева Дарима Циденовна, канд. геогр. наук, главный специалист-эксперт, Территориальный отдел водных ресурсов по Республике Бурятия Енисейского бассейнового водного управления (ТОВР по РБ), Россия, 670000, г. Улан-Удэ, ул. Борсоева, 13б; e-mail: [email protected]
Для цитирования: Бешенцев А.Н., Цибудеева Д.Ц., Комплексная оценка водопользования российской части бассейна озера Байкал на основе геоинформационной технологии //Водное хозяйство России. 2019. № 2. С 6-19.
INTEGRATED ASSESSMENT OF WATER USE IN THE RUSSIAN PART OF THE LAKE BAIKAL BASIN BASED ON GEO/INFORMATION TECHNOLOGY
Andrew N. Beshentsev1, Darima T. Tsibudeyeva2
1 Baikal Institute of Nature Management of SB RAS, Ulan-Ude, Russia
2Territorial Division of Water Resources for the Republic of Buryatia of the Yenisei River
Basin Water Administration, Ulan-Ude, Russia
Abstract: The advantages of the basin approach in the study of regional water use are justified in the article, water management areas according to the water management division of the Russian Federation were used as territorial units of the study. A universal methodic for the integrated assessment of the region's water management activities was developed, based on geo/information technology. Stages of the study are described, including water management of the area, ranking based on the total anthropogenic load on water bodies and river basins, zoning of the territory to optimize the target use of water resources. The GIS of water use of the Lake Baikal basin is developed on the basis of governmental statistics, mass media examples of organization of water management data, as well as the results of automated mapping of water bodies. The results of water management regionalization are presented and spatial regularities of water use organization in the investigated territory are revealed. The ranking of river basins and water bodies according to the degree of anthropogenic load has been carried out, ecological problems of the region have been identified and their spatial localization has been fixed, the exact locations of pollution sources and their influence on water management have been established. Zoning of the territory under study for targeted use of water resources was proposed, five unique zones were identified, differentiated according to the special conditions for the formation of water resources and the specific use of water bodies, as well as the nature and intensity of the current and forecasted water use. A set of measures to optimize water use within the zones of targeted use of water resources is proposed.
Key words: water use, water management objects, GIS, water data base, geo/information assessment, water management zoning, water management zoning, ranking.
About the authors:
Andrew N. Beshentsev, Dr. Geogr. Sci., Professor of the Russian Academy of Sciences, Head of the Laboratory of Geo/information Systems, FGBUN Baikal Institute of Nature Management, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (BIP SB RAS), 670047, Ulan-Ude, Ul. Sakhyanova, 6; e-mail: [email protected]
Научно-практический журнал № 2, 2019 г.
Darima T. Tsibudeyeva, Cand. Geogr. Sci., Chief Specialist-Expert, Territorial Division
of Water Resources for the Republic of Buryatia of the Yenisei Basin Water Administration
(RBR for Belarus), 670000, Ulan-Ude, Borsoeva St., 13 b; e-mail: [email protected]
For citation: Beshentsev A.N., Tsibudeyeva D.T. Integrated Assessment of Water Use in
the Russian Part of the Lake Baikal Basin Based on Geo/information Technology // [Water
Sector of Russia]. 2019. No. 2. P. 6-19.
REFERENCES
1. Rybkina I.D, Stoyashcheva N.V., Kurepina N.Y. Metodika zonirovaniya territoriyi rech-nogo basseyna po sovokupnoy antropogennoy nagruzke (na primere Ob-Irtyshskogo basseyna) [Methods of a river basin territory zoning in terms of aggregate anthropogenic load (the Ob-Irtysh basin as a study case)] // Vodnoye khozyaystvo Rossiyi. No 4. 2011. pp. 42-52.
2. Lozovik P.A., Kulakova N.E. Metodicheskiye podkhody k otsenke zagryazneniy vod-nykh obyektov v zone deystviya predpriyatiy gornodobyvayushchey promyshlennosti [Methodical approaches to the assessment of water bodies' pollution within the zone of action of mining companies] // Vodniye resursy. V. 41. No. 4. 2014. pp. 429-438.
3. Belayev S.D., Mikhailova T.I., Odintseva G.Y., Chaykina T.I. Ustanovleniye prioritetov vodookhrannoy deyatelnosti na osnove tselevykh pokazateley kachestva vody (na primere basseyna reki Obi) [Setting of the water protective activities' priorities on the basis of water quality objectives (the Ob River basin as a study case)] // Vodnoye khopzyaystvo Rossiyi. No. 2. 2013. pp. 6-25.
4. Tsibudeyeva D.T. Geoekologicheskiye usloviya vodoplzovaniya v rechnykh basseynakh Respubliki Buryatiya]: avtoref. diss. ... kand. geogr. nauk. Barnaul, 2014. 20 p.
5. Petina M.A. Ispolzovaniye geoinformatsionnykh tekhnologiy v sistemakh podderzhki prinyatiya resheniy pri upravleniyi vodnymi resursami (na primere Belgorodskoy oblasti) [The use of geo/information techniques in the decision support systems in water resources management (Belgorod Oblast as a study case)] // Nauchniye vedomosti. Ser. Yestestv. nauki. 2010. No. 21 (92). Vyp. 13. pp. 150-156.
6. Kupriyanovskiy V.P., Tishchenko P.A., Rayevskiy M.A., ShilovI.V., Shchichko A.S. «Razum-naya voda»: Integrirovannoye upravleniye vodnymi resursami na baze smart-tekhnologiy ot ESRI i IBM [«Clever water»: Integrated water management on the basis of smart-technologies from ESRI and IBM] // ArcReview, Noo 1 (68). 2014. Access regime: http://www. dataplus.ru/news/arcreview/detail.php?ID=17017&SECTION_ID=1048.
7. Federalniy zakon No 94-^3 ot 1 maya 1999 g. «Ob okhrane ozera Baikal» [Federal law No 94-03 of May 1, 1999. «About the Lake Baikal protection»]. Pr. Gosdumoy 2 aprelya 1999.
8. Selezneva A.V. Ot monitoring k normirovaniyu antropogennoy nagruzki na vodniye obyekty [From monitoring to normalizing of anthropogenic load upon water bodies]. Samara: Izd-vo SamNTs RAN, 2007. 105 p.
Scientific/practical journal № 2, 2019 n
water sector of russia
