Приложение 8. Площадь водосбора обширная

«Охрана и восстановление водных ресурсов
Воронежской области»
Тема:
«Восстановление пересыхающего
пруда»
Авторы проекта:
Акиньшин Александр
Сустретов Евгений
Руководитель проекта:
МКОУ Чулокская ООШ,
учитель географии
Власовская
Галина Николаевна
Воронежская область
Бутурлиновский муниципальный район
село Чулок
Аннотация проекта.
Современное состояние водоемов вызывает тревогу. Мы теряем то, что когда-то было
создано кропотливым трудом тех, кто жил раньше на нашей земле.
Проект направлен на популяризацию экологических знаний среди его участников.
Экологическое воспитание молодежи на этом фоне не должно сводиться только к
получению теоретических знаний. Основной его целью является восстановление
пересыхающего водоема. Цели достигаются посредством решения ряда
исследовательских задач, в ходе которых ребята расширяют и укрепляют свои знания о
природе родного края, совершенствуют навыки работы с разными источниками
информации, учатся проводить элементарные исследовательские работы, реализуются
межпредметные связи: география, биология, химия, физика
Немало важной является и социальная
направленность проекта: ребята получают
навыки партнерского общения, и они же стали участниками улучшения жизни социума,
создав недалеко от населенного пункта водоем, пригодный для купания..
В ходе работы над проектом предусматривается выполнение практических работ на
местности, камеральная обработка данных, анализ литературных источников и ресурсов
Интернет. Показательным итогом нашей деятельности должно восстановление водного
объекта в окрестностях нашего села.
Проект рассчитан на реализацию в течение летних каникул.
ОГЛАВЛЕНИЕ
I.Введение ………………………………………………………………………..……….…..2
1. Актуальность, цели и задачи исследования, выдвигаемая гипотеза......……..… …….…3
2.Обзор литературы.......................................................................................................................4
2.1 Основные принципы водного законодательства ………..….……….…………………....5
2.2 Особенности антропогенных водоемов Воронежской области. …....................................5
2.3 Понятие пруда. Классификация............................................................................................6
2.4 Устройство пруда……………………………………………………………………………7
3. Физико-географическая характеристика района исследования и режим хозяйственного
использования территории…………………………………….……………………………..…8
II. Практическая часть ……………………………………...………………………...….9
1 Методы исследования………………………………………………………………… …....9
2 Анализ результатов исследования………………………………………………………...10
III. Выводы………………………………………………………………...……………...…11
IV. Заключение…………………………………………………………………………….11
V. Список используемой литературы………………………..…………………....12
VI. Приложения………...………………………………………………………………13-15
Введение
Актуальность проведения исследовательских работ.
Вода - одно из самых больших чудес на Земле. Человек всегда стремился жить у воды у моря, у речки, около озера.В каждой российской деревне был непременно «пожарный»
пруд и пруд для скотины и птицы.
В нашей области нет ни одного сельского поселения,
расположенного по склонам логов и малых рек, где не был построен хотя бы один водоем.
Пруд среди села — место для отдыха, резерв воды в пожароопасный период, а подчас
единственный источник для технического водоснабжения и выращивания домашней
водоплавающей птицы.
В окрестностях нашего села было сооружено 13 больших и
малых прудов.
Пруды мелеют из-за естественных природных процессов. Поддерживать их в хорошем
состоянии дорого, да и некому. Из тринадцати прудов шесть высохли после аномально
жаркого лета 2010года, в 2011 году ситуация не исправилась. Факты говорят о том, что мы
потеряли сразу несколько прудов. В настоящее время наши пруды не используются в
сельском хозяйстве: животноводство не развивается; а ирригационные системы на
больших прудах, сооруженные еще в середине прошлого века, вышли из строя еще во
время кризиса девяностых годов, арендаторы-землепользователи не имеют средств для их
восстановления, да и не проявляют стремления к этому. Положительным является то, что
наши водоемы богаты рыбой и известны рыболовам-любителям за пределами нашего
района. Но это является одной из причин загрязнения прибрежных территорий. Следует
отметить, что и жители села отчасти виноваты в ухудшении состояния прудов, так как
многие пруды сильно замусорены. Это говорит о том, что наши пруды не соответствую
даже рекреационным требованиям. Но в любом случае, наличие прудов имеет огромное
значение для формирования благоприятного микроклимата местности; жители попрежнему стараются организовать свой летний отдых вблизи воды.
Школьники нашего села ежегодно проводят акции по уборке территории около сельских
прудов и пропаганде экологических знаний среди населения.
Но этого недостаточно, чтобы полностью привести их в удовлетворительное состояние:
убирается только прибрежная зона, а пруды по-прежнему стареют.
К сожалению, в нашем районе нет ни одной организации, которая бы занималась
очисткой водоемов. Мы решили попытаться обновить высохший пруд и создать вблизи
нашего села место для купания. Конечно, мы понимали, что своими силами нам не
справиться с этой задачей, поэтому стали искать партнеров с большими возможностями.
Основная цель нашего проекта – определение посредством исследовательской
деятельности соответствия геоморфологических и геологических условий для
восстановления водного объекта.
Для этого необходимо решить задачи:
- изучить основные принципы водного законодательства РФ.
- познакомиться с особенностями антропогенных водоемов Воронежской области
-изучить классификацию искусственных водоемов и особенности их сооружения.
-познакомиться с методами проведения исследований по изучению геоморфологических и
геологических особенностей местности.
- провести собственные исследования условий для восстановления водного объекта.
-провести сравнительную характеристику результатов исследований с нормативными
показателями, определяющими устойчивость водного объекта.
Наша проектно-исследовательская деятельность имеет практическую направленность. Ее
результатом стало появление обновленного водного объекта в окрестностях нашего села.
Реализовать проект мы могли только при содействии партнеров, имеющих серьезные
финансовые возможности. Поиск таких партнеров стал еще одной задачей в нашей работе.
Проблема:
Возможно ли сооружение полноценного водного объекта на
месте высохшего пруда.
Обзор литературы
В первую очередь мы изучили материалы законодательной базы по вопросу пользования
водными ресурсами.
Статья 3. Основные принципы водного законодательства [Водный кодекс РФ][Глава 1][Статья 3]
Водное законодательство и изданные в соответствии с ним нормативные правовые акты
основываются на следующих принципах:
1) значимость водных объектов в качестве основы жизни и деятельности человека.
Регулирование водных отношений осуществляется исходя из представления о водном
объекте как о важнейшей составной части окружающей среды, среде обитания объектов
животного и растительного мира, в том числе водных биологических ресурсов, как о
природном ресурсе, используемом человеком для личных и бытовых нужд,
осуществления хозяйственной и иной деятельности, и одновременно как об объекте права
собственности и иных прав;
2) приоритет охраны водных объектов перед их использованием. Использование водных
объектов не должно оказывать негативное воздействие на окружающую среду;
3) сохранение особо охраняемых водных объектов, ограничение или запрет использования
которых устанавливается федеральными законами;
4) целевое использование водных объектов. Водные объекты могут использоваться для
одной или нескольких целей;
6) участие граждан, общественных объединений в решении вопросов, касающихся прав на
водные объекты, а также их обязанностей по охране водных объектов. Граждане,
общественные объединения имеют право принимать участие в подготовке решений,
реализация которых может оказать воздействие на водные объекты при их использовании
и охране. Органы государственной власти, органы местного самоуправления, субъекты
хозяйственной и иной деятельности обязаны обеспечить возможность такого участия в
порядке и в формах, которые установлены законодательством Российской Федерации;
Особенности антропогенных водоемов Воронежской области.
www.govvrn.ru›wps/wcm/connect/voronezh/AVO/Main…
Пруды— рукотворные озера русских степей. По неполным сведениям вместе с
водохранилищами в области насчитывается около 2,5 тыс. прудов. Начало строительства
прудов мелиоративного назначения в нашем крае относится к концу XIX в. осле
разработок экспедиции под руководством В.В. Докучаева. По территории Воронежской
области пруды размещены неравномерно. «Чемпионом» по количеству искусственных
водоемов является Таловский район. Наиболее активно сооружались пруды в середине
прошлого века, вместе с этим шла закладка лесных полос. Эти мероприятия во многом
преобразили природу нашей некогда засушливой местности. Первый бум строительства
прудов в Воронежской области произошел после Постановления 1948 г., когда
искусственным водоемам отводилась значительная роль в преобразовании
староземледельческой территории России. Но вскоре этот проект был приостановлен.
Ослаб уход за водосливами, что и послужило причиной разрушения тела плотин. Такая
ситуация существовала до тех пор, пока в середине 70—80-х годов XX столетия многие
балочные земли были переданы под садоводческие товарищества. Новые
землепользователи восстановили разрушенные плотины, и ложи отремонтированных
прудов вновь заполнились талыми водами. Пруды среди садов стали не только резервом
воды для полива, но и местом отдыха — купание, рыбная ловля.
Второй этап массового строительства прудов продолжался с 1965 по 1985 годы.
Активизация строительства водоемов в этот период была вызвана двумя причинами —
расширение орошаемых земель и развитие прудового рыбоводства. Пруды, построенные в
это время, представляют принципиально новые гидротехнические сооружения. В
Воронежской области распространен долинно-балочный тип искусственных водоемов.
Средняя продолжительность «жизни» прудов около 60—100 лет. Пруды, окаймленные
лесными полосами и поясом луговых трав вдоль берега, увеличивают продолжительность
своего существования с 60 до 300 лет. Время существования прудов во многом зависит от
окружающей физико-географической обстановки. Большая угроза их существованию
сопряжена с оползанием берегов водоема.
Карст — еще один природный процесс, влияющий на устойчивость прудов. Близость к
днищу водоема карстующихся пород — главная причина фильтрации воды и снижения ее
уровня, а то и полного опустошения ложа.
Понятие пруда. Классификация.
http://www.zem-kadastr.ru/blog/injenernoe_oborudovanie/
Пруды – небольшие водохранилища, наполнение которых обеспечивается местным
стоком:
— талыми и дождевыми водами,
— родниками,
— паводковыми водами малых рек равнинной, предгорной и горной части края.
Пруды как инженерные сооружения могут быть:
-Русловые пруды или водохранилища.
-Пойменные пруды-водохранилища
-Пруды копани
- Балочные пруды (именно они имеют наибольшее распространение в нашей области)
образуются при перегораживании балки или ущелья плотиной. Наполнение балочных
прудов происходит за счет местного стока, то есть стока воды с поверхности водосборной
площади для выбранного створа плотины. Оно, как правило, происходит в период
весеннего снеготаяния или интенсивных дождевых осадков, иногда наполнение этих
прудов может осуществляется путём подачи воды насосами (машинный водоподъем) из
рек, озёр, других водохранилищ.
Устройство пруда http://www.bibliotekar.ru/poliv/12.
Пруды, построенные на логах, балках, оврагах, пополняются водой главным образом за
счет атмосферных осадков, стекающих с прилегающей к пруду территории; частично они
могут наполняться и водой из ключей. Устраивать пруд можно только после
предварительных изысканий.
Выбор места под пруд. Пруд должен иметь достаточную водосборную площадь, т. е.
площадь, с которой стекают талые или ливневые воды.
Место для расположения пруда должно обладать большой емкостью при минимальных
зеркале (поверхности) воды и размерах плотины. Эти условия дают наименьшие
стоимость строительства плотины и площадь затопления земель.
Дно и берега пруда должны состоять или подстилаться непроницаемыми или
малопроницаемыми для воды грунтами (глиной, суглинком).
Желательно, чтобы на его дне были родники, пополняющие его свежей водой.
Выбор места под плотину. Плотину следует располагать в самом узком месте балки,
ручья или оврага. Здесь она будет иметь меньшую длину и для ее сооружения потребуется
меньше земляных работ.
Под плотиной не должно быть родников, а также выходов на поверхность грунтовых вод.
В балках и оврагах устраивают преимущественно земляные плотины. Насыпь, из
которой сделана плотина, называется телом плотины, верхняя часть насыпи, по которой
обычно проходит дорога — гребнем, нижняя часть, соприкасающаяся с дном оврага,
балки или ручья,— основанием. Плотина имеет мокрый, или верховой, откос,
обращенный в сторону водоема, и сухой, или низовой, откос, расположенный с другой
стороны.
Для лучшего скрепления насыпи плотины с дном балки по направлению оси плотины в
дне балки делают ров, который заполняют хорошо утрамбованной глиной. Такой ров
называют замком плотины. Кроме замка, под верховым откосом делают глиняную
наклонную стенку, заглубляя ее несколько в дно и берега оврага. Стенка называется эк р а
н о м, а ее часть, заглубленная в дно оврага,— зубом.
Грунты для насыпи плотины. Хорошим материалом для постройки плотины являются
суглинистые и супесчаные грунты с содержанием глины 30—40 %. Нельзя использовать
жирную глину и песок. Жирная глина при замерзании и оттаивании дает трещины,
пучится, и плотина может быть размыта при первом же паводке. Из жирной глины делают
замок, зуб и экран плотины.
Физико-географическая характеристика района исследования
В качестве научной литературы использовали учебники географии Воронежской
области, атласа Воронежской области, также пользовались материалами сети интернет.
Мы изучили общие характеристики климатических условий Воронежской
области./www.geo-site.ru/sites/geo/klimat.htm/ и сравнили их с климатом нашей местности
Село Чулок находится в центральной части Воронежской области, на границе ОкскоДонской низменности и Калачской возвышенности. Равнинность территории нарушает
овражно-балочная сеть, что является одним из главных факторов, позволяющих
осуществлять сооружение балочных прудов в нашей местности.
Вторым условием являются особенности климата.Климат местности умеренноконтинентальный с хорошо выраженными сезонами года. Зима довольно холодная
– 9-10 0 , лето теплое – 20-21 0 . Переходные сезоны года — весна и осень —
несколько сжаты.ГКО -450-600мм. Коэффициент увлажнения примерно равен
единице. Территория находится под влиянием воздушных потоков Атлантического
океана, континентального воздуха материка и холодных Арктических воздушных
масс. Возможные бедствия, связанные с климатом – засуха, ураганы, заморозки,
град. Внутренние воды представлены в основном антропогенными водоемами —
прудами, сооружение которых было необходимо для снижения воздействия
неблагоприятных климатических воздействий— засухи, суховеев, и для орошения
полей
Методика исследований.
Обсудив полученную информацию мы пришли к выводу, что наши действия не
противоречат законодательству РФ. Для нашей местности оптимально подходит
сооружение балочного пруда. (Приложение 1)
Но все таки за консультацией мы обратились к главе администрации Чулокского
поселения Черных А.А. Он нам объяснил разницу в расценках по сооружению нового
пруда и восстановления уже имеющейся плотины. Стало ясно, что второй вариант нам
более приемлемый, для него более реально представлялось нахождение спонсоров. К
нашему проекту подключились не только школьники, но и жители села.
Мы обращались в местное отделение партии «Единая Россия». В результате на нашу
сельскую администрацию были выделены денежные средства в размере 68 тысяч рублей,
но при условии, что одновременно будут произведены ремонтные работы дорог на
плотинах в центре села.
Пруды, на которых сооружены эти плотины, для купания не пригодны, поэтому объект
для восстановления мы должны будем определить сами.
Главным условием должны стать небольшая удаленность от населенного пункта и
соответствие с геоморфологических и геологических условий нормативными
показателями, определяющими устойчивость водного объекта.
Для определения объекта восстановления мы использовали картографические материалы
исследовательских работ, выполняемых ранее. (Приложение 2)
Наиболее приемлемыми для проведения восстановительных работ оказались два пруда
Чижанский первый и Чижанский второй.
Нам предстояло выбрать более правильный вариант. Мы сравнили геоморфологические
характеристики. Место для расположения пруда должно обладать большой емкостью при
минимальных зеркале (поверхности) воды и размерах плотины http://www.bibliotekar.ru/poliv/12.
Оба пруда расположены в одной балке. Нивелирование склонов показало, что берега
первого пруда более пологие, а ширина балки в этом месте приличная. Это значит, что
пруд будет мелкий, но с большой зеркальной поверхностью, что приведет к более
интенсивному поверхностному испарению. А строительство плотины в широком месте
балки более затратно. Мы пришли к выводу, что второй Чижанский пруд является более
подходящим объектом для восстановления.(Приложение 3)
Далее нам необходимо было провести исследования грунта на выбранном объекте, чтобы
определить степень его фильтрации и водоупорности. http://www.stroyoffis.ru/
Сначала мы составили таблицу оптимальных показателей грунта. Потом взяли пробы
грунта на объекте провели исследования сравнительный анализ (Приложение 4,5)
Примерно пригодность грунта для насыпи плотины можно установить следующим
способом. Берут стакан, наполняют его до половины грунтом, доливают водой и хорошо
размешивают. Через 2—3 ч муть отстоится, и песок будет внизу. Измерив слои песка и
глины, судят о их приблизительном содержании в грунте. Если слой песка в стакане будет
высотой 30 мм, а слой глины — 20 мм, то приблизительное содержание песка в грунте
будет равно 60 %. глины — 40 %. Такой грунт пригоден для насыпи плотины.
www.bibliotekar.ru/poliv/ Результаты занесли в таблицу (Приложение 6)
Для определения степени водоупорности и фильтрации грунта мы изучили методику
http://gost.stroysss.ru/gost/ , но из-за неимения оборудования исследования производили
визуально, сравнив их с нормативными показателями http://www.norm-load.ru/
(Приложение 7)
Анализ результатов исследования.
Наши исследования показали, что геоморфологические и геологические показатели
условий выбранного нами водного объекта для восстановления соответствуют
нормативным данным:
1. Склоны балки при наличии высокой плотины определяют достаточную глубину пруда.
2. Обширная площадь водосбора способствует заполнению котловины водой в более
краткие сроки. (Приложение 8)
3. Механический состав и коэффициент фильтрации пород дна котловины имеет
средние показатели между полупроницаемой и непроницаемой породой. Эти же породы
можно использовать для сооружения плотины( Приложение9) а это значит, грунта
понадобиться подвозить в меньшем количестве, следовательно, сократятся транспортные
издержки.
При восстановлении плотины нам необходимо учесть ошибки прежних строителей, чтобы
пруд существовал долго:
1. Соорудить более высокую плотину, насколько позволяет высота склонов балки,
следовательно, новый пруд будет глубже и более устойчив к пересыханию.
2. Плотину нужно оборудовать водоспуском или водосливом, в целях избежаний ее
размыва во время паводков и половодий.http://www.bibliotekar.ru/poliv/12.
Определились на водосливе, на случай разведения в перспективе прудового
хозяйства.(Приложение 10)
Значит, пруд можно сооружать. Но предварительные подсчеты показали, что выделенных
средств на все наши совместные с сельской администрацией мероприятия может не
хватить. Поэтому мы обратились к частникам. Откликнулись Донской С.О. и Гусев Н.П.
Исследования мы проводили в период летних каникул, наши партнеры приступили к
земляным работам в сентябре, а затяжная осень позволила наполнится пруду водой уже к
новому году.(Приложение 11)
Выводы:
Мы провели исследовательскую работу и выяснили, что восстановление высохших
прудов в нашей местности возможно. Очистные мероприятия очень дорогостоящие, но
восстановление и реставрация высохших прудов обходится дешевле. Кроме получения
этих данных мы изучили материалы различных источников информации,
познакомились с особенностями сооружения балочных прудов и плотин на них,
механического состава грунта в котловинах прудов и составляющих плотины. В ходе
проведения исследовательских работ мы изучили особенности грунта микрорайоне
объекта восстановления. Немаловажным для нас является отработка навыка работы с
партнерами. Благодаря этому наши исследования получили практическую значимость и
мы смогли реализовать свой проект. У каждого из участников проекта появился
положительный жизненный опыт.
Заключение:
Хорошо организованная исследовательская работа предусматривает выполнение многих
воспитательных и образовательных задач. Учащиеся нашей школы в период летних
каникул не только совершают увеселительные прогулки на природу, но и обретают
навыки исследовательской деятельности. Кроме того, более глубоко рассматриваются
отдельные темы по биологии, географии, природоведению, экокраеведению и другим
учебным дисциплинам.
Организация данной работы и ее обобщение проводилось под руководством учителя
географии и природоведения Власовская Галина Николаевна. Большую поддержку в
реализации проекта оказал глава администрации Черных А.А. и жители с. Чулок Донской
С.О. и Гусев Н.П.
В перспективе, проводя исследовательскую работу, планировать
новые виды деятельности, связанной гидромелиорацией, наладить связь НИИ им.
Докучаева и получать элементарные преставления о профессиях гидроинженера,
гидромелиоратора.
Список используемой литературы
1Атлас Воронежской области./Под ред. Н.Н.Ермоленко. - Киев: фабрика им.
Дунаева, с-16, 1994. – 48 с.
2География Воронежской области. /Под ред. В.В. Подколзина. - Воронеж:
Типография ВИПКРО, 1994. – 111 с.
3 [Водный кодекс РФ][Глава 1][Статья 3]
4 www.govvrn.ru›wps/wcm/connect/voronezh/AVO/Main…
5http://www.zem-kadastr.ru/blog/injenernoe_oborudovanie/
6http://www.bibliotekar.ru/poliv/12.
7www.geo-site.ru/sites/geo/klimat.htm/
8.http://www.stroyoffis.ru/
9.http://www.norm-load.ru/
10.http://gost.stroysss.ru/gost/
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Схема балочного пруда www.zem-kadastr.ru/blog/injenernoe_oborudovanie/
1 — балка; 2 — тальвег; 3 — плотина; 4 — дорога; 5 – донный
водовыпуск;
Приложение
Пруды,
6
2.
—
Карта-схема
имеющие
паводковый
расположения
удовлетворительное
водосброс.
прудов.
состояние.
1. Новая Кончаковка, 2.Старая Кончаковка, 3. Центральный, 4. Матнянский, 5. Оршаемый,
6. Фермерский, 7 Кобяков.
Высохшие пруды. 1.Школьный, 2. Чижанский 1, 3. Чижанский 2, 4. Потайной,
5.Дружбинский 1, 6. Дружбинский 2.
Приложение 3. Высыхающий пруд – объект восстановления
Приложение 4. Берем пробы грунта на склонах балки
Приложение 5. Лабораторный анализ грунта
Приложение 6. Сравнение нормативных показателей с результатами исследования грунта.
порода
Нормативные Суглинок
Слой
Слой
Процентное
Процентное
песка
глины
содержание
содержание
песка
глины
30мм
20 мм
60%
40%
35мм
15мм
61%
39%
показатели
Результаты
Суглинок
исследования
Приложение 7.Коэффициенты фильтрации грунтов
1. Водопроницаемые - коэффициент фильтрации более 1 м/сутки.
2. Полупроницаемые - коэффициент фильтрации - 1-0,001 м/сутки.
3.Непроницаемые - коэффициент
фильтрации менее 0,001 м/сутки.
№№ Наименование
пп
пород
18
Глина
19
Суглинок
Коэффициент
фильтрации,
м/сутки
менее 0,001
0,05-0,01
тяжелый
20
Суглинок легкий
0,4-0,005
и средний
21
Супесь плотная
Приложение 8. Площадь водосбора
обширная
Приложение 9. Водослив закреплен
деревянным каркасом
Приложение 10. Плотина сложена
суглинистыми породами
Приложение 11. Пруд
быстро заполняется
водой.