Czy Lena pozostanie jedną z najczystszych rzek na świecie? §27. Nasze rzeki Gdzie kryje się najpoważniejsze niebezpieczeństwo
Za źródło Leny uważa się małe jezioro położone 12 kilometrów od jeziora Bajkał, położone na wysokości 1470 metrów. Przy źródle 19 sierpnia 1997 roku zainstalowano kaplicę z tablicą pamiątkową. Cały górny bieg Leny aż do ujścia Vitim, czyli prawie jedna trzecia jej długości, przypada na górzysty region Cisbaikalia. Przepływ wody w rejonie Kireńska wynosi 1100 m 3 /sek. Przepływ środkowy obejmuje odcinek pomiędzy ujściami rzek Vitima i Aldana o długości 1415 km. W pobliżu ujścia Vitim Lena wpływa do Jakucji i płynie nią aż do samego ujścia. Po przyjęciu Vitima Lena zamienia się w bardzo dużą, wezbraną rzekę. Głębokość wzrasta do 10-12 m, kanał rozszerza się i pojawiają się w nim liczne wyspy, dolina rozszerza się do 20-30 km. Dolina jest asymetryczna: lewe zbocze jest niższe; prawa, reprezentowana przez północną krawędź Wyżyny Patom, jest bardziej stroma i wyższa. Na obu zboczach występują gęste lasy iglaste, sporadycznie zastępowane łąkami. Od Olekmy do Ałdanu Lena nie ma ani jednego znaczącego dopływu. Przez ponad 500 km Lena płynie głęboką i wąską doliną wyciętą w wapieniu. Poniżej miasta Pokrovsk następuje gwałtowna ekspansja Doliny Leny. Prędkość prądu znacznie zwalnia, nigdzie nie przekracza 1,3 m/s, a najczęściej spada do 0,5-0,7 m/s. Sama równina zalewowa ma szerokość od pięciu do siedmiu kilometrów, w niektórych miejscach nawet 15 kilometrów, podczas gdy cała dolina ma szerokość 20 i więcej kilometrów. Poniżej Jakucka Lena otrzymuje dwa główne dopływy - Aldan i Vilyui. Teraz jest to gigantyczny strumień wody; nawet tam, gdzie płynie jednym kanałem, jego szerokość sięga 10 km, a głębokość przekracza 16-20 m. Tam, gdzie jest wiele wysp, Lena wylewa się na 20-30 km. Brzegi rzeki są surowe i opustoszałe. Osady są bardzo rzadkie. W dolnym biegu Leny jej dorzecze jest bardzo wąskie: od wschodu posuwają się ostrogi pasma Wierchojańskiego, zlewisko rzek Leny i Jana, od zachodu niewielkie wzniesienia płaskowyżu środkowosyberyjskiego oddzielają baseny rzeki Leny i Olenyok. Poniżej wsi Bulun rzeka jest ściskana przez grzbiety Kharaulakh zbliżające się bardzo blisko niej od wschodu i Czekanowskiego od zachodu. Około 150 km od morza zaczyna się rozległa delta Leny.
Najwcześniej, pod koniec kwietnia, wiosenna powódź rozpoczyna się w obwodzie kireńskim – na górnej Lenie – i stopniowo przesuwając się na północ, posuwając się po wciąż zamarzniętej rzece, dociera do dolnego biegu w połowie czerwca. W czasie powodzi woda podnosi się 6-8 m powyżej poziomu niskiego. W dolnym biegu poziom wody sięga 10 m. Na szerokich obszarach Leny i w miejscach jej zwężeń przepływ lodu jest groźny i piękny. Duże dopływy Leny znacznie zwiększają jej zawartość wody, ale generalnie wzrost natężenia przepływu następuje dość równomiernie od góry do dołu. Zastosowanie ekonomiczne Do dziś Lena pozostaje główną arterią transportową Jakucji, łączącą jej regiony z federalną infrastrukturą transportową. Główna część „dostawy północnej” realizowana jest wzdłuż rzeki Leny. Molo Kachug uważane jest za początek żeglugi, jednak w górę rzeki od portu Osetrova przepływają przez nie tylko małe statki. Poniżej miasta Ust-Kut, aż do ujścia dopływu Vitim do Leny, nadal znajduje się wiele trudnych do żeglugi obszarów i stosunkowo płytkich miejsc, które wymuszają coroczne prace pogłębiarskie. Okres nawigacyjny trwa od 125 do 170 dni.
Wiele osób mieszkających w europejskiej części Rosji ma raczej słabe pojęcie o tym, jakie zasoby naturalne posiada ten kraj. Mówimy o zasobach globalnych o znaczeniu globalnym. To jest złe. Dlatego od czasu do czasu warto przeprowadzić „inwentarz publiczny”, aby przynajmniej niektóre podstawy utrwaliły się w świadomości społecznej. Społeczeństwo, które zna swoje zasoby naturalne, mądrze i ku własnej przyjemności je wykorzystuje, ma duże szanse na zachowanie rodzimej przyrody i poprawę jakości własnego życia. W tym artykule skupimy się na roślinie, którą chcą zbudować na naszej wielkiej rzece, Lenie. Przeprowadzimy mini-dochodzenie w sprawie tej inicjatywy, a jednocześnie opowiemy o oszałamiającej perle Rosji, która ma znaczenie planetarne.
Świetna Lena
Przed oceną rośliny ważne jest zrozumienie znaczenia tej rzeki. W Rosji prawie nie ma osoby, która nie słyszałaby o Wołdze, ale z Leną jest znacznie gorzej. Naturalnie nie ma to nic wspólnego ze spiskiem, po prostu nad Wołgą znajdują się tysiące osiedli, w tym ponad 4 miliony miast, a największym miastem nad Leną jest Jakuck, w którym mieszka zaledwie około 300 000 mieszkańców. Brzegi Leny są bardzo słabo zaludnione, w promieniu setek kilometrów są obszary, na których nie ma nikogo poza myśliwymi i zdesperowanymi podróżnikami z naukowcami.
Tymczasem Lena jest dłuższa od Wołgi, należy do TOP 10 rzek świata pod względem długości i do TOP 8 pod względem pełni. Jego długość wynosi 4400 kilometrów. Na Lenie nie ma elektrowni wodnych ani dużych zakładów przemysłowych. Dzięki temu Lena jest jedną z najczystszych rzek świata. Generalnie zjawisko, gdy rzeka o takiej skali ma bardzo znikome obciążenie antropogeniczne, jest wyjątkowe. Na Lenie znajduje się pomnik przyrody wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO – słynne Słupy Leny. O ekologicznym i gospodarczym znaczeniu Leny nie trzeba nawet mówić - nie da się tego przecenić. To ogromny naturalny magazyn: zasoby słodkiej wody, ryb, niesamowity potencjał turystyczny, który obecnie jest wykorzystywany bardzo skromnie.
Zdjęcie: www.lifewomenstyle.ru
Fabryka
Skoro już zrobiliśmy krótki opis rzeki, przejdźmy do rośliny. Tak więc naprzeciw Jakucka, we wsi Niżny Bestiach, Megino-Kangala ulus, nad brzegiem rzeki Leny, chcą zbudować przedsiębiorstwo produkujące nawozy, których surowcem jest gaz ziemny. Inicjatorami budowy są indyjskie korporacje Global Steel Holdings Ltd i Rostec. Zakład planuje produkcję metanolu i mocznika, które będą eksportowane do krajów regionu Azji i Pacyfiku. Schemat logistyki wygląda następująco: produkty firmy dostarczane są koleją do portu, a stamtąd do krajów Azji i Pacyfiku.
Co dostanie Jakucja? - Przede wszystkim około 1500 nowych miejsc pracy. Ponadto powinna wzrosnąć atrakcyjność inwestycyjna regionu i ogólna konkurencyjność republiki na poziomie międzynarodowym. Kiedy produkcja osiągnie pełną moc do 2030 r., roczny wzrost produktu regionalnego brutto wyniesie około 40 miliardów rubli. Po określonej liczbie lat wakacje podatkowe dobiegną końca i firma zacznie płacić poważne podatki zarówno do budżetu federalnego, jak i regionalnego. Oczywiście budowa zakładu powinna dać potężny impuls do rozwoju gospodarki regionu.
Dlaczego wybrano właśnie tę lokalizację? Po pierwsze ze względu na unikalny i jednocześnie dość tani surowiec – gaz ziemny pozbawiony domieszek siarki. Po drugie, na placu budowy krzyżuje się cała niezbędna komunikacja: jest linia energetyczna i autostrada federalna Lena, tam jest linia kolejowa, a dodatkowo miejsce jest więcej niż zaopatrzone w wodę.
Jednak Jakucja to nie region Krasnodaru, obecność wszystkich powyższych zasobów jest cudowna, ale przyroda tych miejsc jest nie tylko piękna, ale także surowa. Zimą termometr może spaść do -50, a gleby nie nadają się do budowy.
„Nie mamy kolejki inwestorów nawet po zagospodarowanie złóż naturalnych, których mamy mnóstwo” – mówi szef Państwowej Instytucji Budżetowej „Agencja Rozwoju Inwestycji Republiki Sacha (Jakucja)” Aleksiej Zagorenko.
Dlatego jednym z najważniejszych impulsów dla tego rodzaju projektów był Ustawa federalna „O terytoriach szybkiego rozwoju społeczno-gospodarczego w Federacji Rosyjskiej”, która przewiduje znaczne korzyści podatkowe i inne dla inwestorów. Plac budowy jest objęty Zarechye TASED. Fakt ten jest nie mniej ważny niż połączenie możliwości surowcowych i infrastrukturalnych we wsi Niżny Bestiach.
Celem ustawy federalnej „O PSEDA” jest realizacja projektu z maksymalną szybkością i najniższymi kosztami dla inwestora. Z jednej strony jest to dobre i słuszne, z drugiej jednak strony taka formuła niesie ze sobą istotne ryzyko dla środowiska. Nie ma gwarancji, że urzędnicy w swoim zapałem „budowania za wszelką cenę” nie popełnią wielu złych działań, które będą drogo kosztować zarówno ludzi, jak i przyrodę. Dlatego warto zwrócić uwagę opinii publicznej na tego typu projekty, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia przynajmniej poważnych błędów.
Nawiasem mówiąc, z uwagą publiczną na ten projekt w Jakucji, wszystko jest bardzo dobrze. Ludzie zorganizowali już dwa wiece przeciwko budowie, które przyciągnęły około 5000 osób. Jak na słabo zaludnioną republikę jest to znaczący wynik. W tej chwili nie utożsamiamy się z żadną z opinii: „za” lub „przeciw”, stwierdzamy po prostu fakt, że obywatele zajmują aktywną postawę w ochronie własnej przyrody i to samo w sobie jest doskonałe. Jednak w Jakucji są oczywiście zwolennicy budowy elektrowni, jest ich całkiem sporo. Zapewne słuszne byłoby przeprowadzenie w tej sprawie badania opinii publicznej.
W sferze władzy również nie ma jednego punktu widzenia na roślinę. O ile władza wykonawcza jest bardziej skłonna do budownictwa, o tyle władza ustawodawcza wyraża inny punkt widzenia. Deputowani Rady Okręgowej obwodu Megino-Kangalaskiego sprzeciwiają się budowie przedsiębiorstwa, w tym popierają ich przedstawiciele ludu obwodu Khangalassky. Ponadto przewodniczący Izby Społecznej Jakucji Wiaczesław Aleksiejew wypowiadał się w tej sprawie:
„Biorąc pod uwagę niewystarczającą uwagę inicjatorów projektu cechami fizycznymi i geograficznymi tego obszaru oraz niski poziom informowania ludności, Izba Społeczna Jakucji wzywa władze republikańskie do zaprzestania budowy gazochemii zakładu na terenie obwodu Megino-Kangalaskiego i proponuje wyznaczenie do tego bardziej odpowiedniego miejsca, w oparciu o cechy środowiskowe i fizyczne oraz dostępność zasobów pracy.”
Okazuje się, że szeroka dyskusja publiczna jest koniecznością. Naszym zdaniem dyskusja powinna toczyć się nie tylko na szczeblu regionalnym, ale także federalnym, z udziałem ekspertów. Tak, Lena nie jest tak powszechnie znana jak wielkie jezioro Rosji - Bajkał, ale jest nie mniej ważna dla przyrody kraju.
Jednym z najlepszych sposobów zrozumienia wpływu budowy elektrowni na środowisko jest rozważenie jej odpowiednika. Tak zrobili zastępcy Jakuta, odwiedzając przedsiębiorstwo OJSC Novomoskovskaya AK Azot, które produkuje również mocznik, gdzie spotkali się z dyrektorem zakładu Aleksandrem Savenkovem, który pracował w tej produkcji od 40 lat. O budowie mówił tak:
„Po pierwsze są to niekorzystne warunki klimatyczne – zamarznięte skały i niskie temperatury, trudno będzie utrzymać niezbędną do produkcji temperaturę, która nie powinna spaść poniżej 130 stopni Celsjusza, w przeciwnym razie amoniak i mocznik będą krystalizować i zatykają rury, co doprowadzi do gdyby nie wypadek, doszłoby do stagnacji produkcji. Jakiekolwiek ruchy gleby, a one nastąpią, ponieważ... Gleby wiecznej zmarzliny Jakucji są również obarczone poważnymi problemami związanymi ze sprzętem.
Kolejnym problemem jest droga energia elektryczna – 6 rubli kW/godzinę, dla porównania w europejskiej części Rosji jej koszt to 2 ruble kW/godzinę.
Po trzecie, na potencjalnym placu budowy znajdują się gleby piaszczyste, nasycone wodą. I nie da się stworzyć takich składowisk odpadów poflotacyjnych jak w regionie Tula. Filtracja trafi prosto do Leny.”
Ponadto Savenkov zauważył, że otwarte oczyszczalnie ścieków mogą po prostu zamarznąć w zimie i dlatego nie będą działać. Ponadto wątpił, czy specjaliści pojadą do Jakucji. Według niego jego firma buduje 5 fabryk, w których brakuje personelu. Savenkov zakwestionował fakt, że indyjska firma będzie w stanie samodzielnie przygotować studium wykonalności (studium wykonalności) ze względu na specyfikę rosyjskiego ustawodawstwa. Jak powiedział dyrektor zakładu, jedynym projektantem wykonującym te prace w Rosji jest Instytut Badań nad Mocznikiem, mieszczący się w mieście Dzierżyńsku w obwodzie niżnonowogrodzkim. Swoją drogą pojawia się pytanie: dlaczego indyjska firma chcąca budować w Rosji nie przekaże zamówienia na wykonanie studium wykonalności rosyjskiemu instytutowi badawczemu?
Dyrektora wytwórni mocznika trudno jednak nazwać niezależnym ekspertem. Ostatecznie planowane do budowy przedsiębiorstwo będzie produkować te same produkty, co firma Savenkova. Mogą być bezpośrednimi konkurentami. Należy jednak nie tylko wziąć pod uwagę wszystkie słowa specjalisty, zwłaszcza z zakresu ekologii, ale przekazać je w formie pytań inicjatorom budowy.
Przejdźmy teraz do zakresu możliwego wpływu na środowisko. Na przykład grupa produkcyjna OJSC Novomoskovsk AK Azot co roku „oddaje” środowisku około 30 milionów metrów sześciennych ścieków. Do atmosfery uwolnionych zostało 8 tys. ton substancji zanieczyszczonych. Ponadto około 144 tys. ton odpadów I i V klasy jest przekazywanych podmiotom trzecim lub przetwarzanych. Z tych liczb jasno wynika, że Lena i otaczające ją ziemie zostaną poddane dość potężnym wpływom człowieka.
Warto również przytoczyć opinię kierownika Katedry Biznesu Naftowego i Gazowniczego oraz Petrochemii Dalekowschodniego Uniwersytetu Federalnego Aleksandra Gulkowa:
„W rejonie Amuru znacznie łatwiej jest ułożyć rurę i zorganizować przeróbkę gazu. W Jakucji koszty transportu są znacznie wyższe, nawet biorąc pod uwagę istniejącą kolej, która jeszcze nie działa. Poza tym Jakut minus pięćdziesiąt to nie minus dwadzieścia. Koszt ogrzewania instalacji będzie również miał wpływ na ostateczny koszt produktu.”
Gdzie kryje się najpoważniejsze niebezpieczeństwo?
Często ludzie dostrzegają zagrożenie dla środowiska tam, gdzie zagrożenie jest faktycznie minimalne, a jednocześnie nie dostrzegają głównych zagrożeń. Aby temu zapobiec, przeprowadziliśmy małe badanie produktów planowanej instalacji: mocznika i metanolu.
Mocznik (mocznik) jest substancją 3. klasy zagrożenia (umiarkowanie niebezpieczna). Może przedostać się do organizmu człowieka przez drogi oddechowe i żołądkowo-jelitowe. Nie powoduje ostrych skutków toksycznych. Długotrwałe wdychanie mocznika w stężeniach przekraczających maksymalne dopuszczalne prowadzi do przewlekłego zapalenia oskrzeli i tchawicy (tchawicy i oskrzeli), ponadto zmienia się funkcja nerek i wątroby. Tymczasem nowoczesne technologie pozwalają zapobiegać przekroczeniu norm.
Należy zauważyć, że mocznik dość łatwo ulega rozkładowi, w wyniku czego uwalnia się amoniak i dwutlenek węgla. Organizmy wodne nie są podatne na bioakumulację.
Metanol jest również substancją umiarkowanie niebezpieczną. Wśród jego negatywnych właściwości warto zauważyć, że jest łatwopalny, a także może powodować zatrucia, które charakteryzują się bólem głowy, ogólnym osłabieniem, dreszczami, nudnościami, złym samopoczuciem i wymiotami. Jednak nowoczesne technologie pracy z tą substancją pozwalają zapobiegać takim zmianom. Nie odnotowano przypadków zatruć w produkcji nawet oparami metanolu: w tym celu w fabrykach obowiązują rygorystyczne zasady bezpieczeństwa i specjalne środki ochronne, a także monitorowane są dopuszczalne stężenia substancji szkodliwych. W środowisku metanol rozkłada się na wodę i dwutlenek węgla, czyli substancje powszechnie występujące w przyrodzie.
Zatem produkty, które będą produkowane w przedsiębiorstwie, stanowią dość umiarkowane zagrożenie dla ludzi i przyrody, ale tego samego nie można powiedzieć o odpadach produkcyjnych, które mogą wyrządzić wielką krzywdę zarówno obywatelom, jak i Lenie. Na chwilę obecną nie są znane ani planowane technologie, ani ilość zanieczyszczeń. Jednak analogicznie do OJSC Novomoskovskaya AK Azot będzie ich dużo.
wnioski
Po pierwsze, projekt budowy wytwórni mocznika i metanolu na rzece Lenie warto poddać pod dyskusję ogólnorosyjską, gdyż rzeka ta jest dla Rosji nie mniej ważna niż Bajkał. Być może powinniśmy całkowicie zrezygnować z budowy jakichkolwiek niebezpiecznych gałęzi przemysłu na tej drodze wodnej. Lena to ogromna, a jednocześnie wyjątkowo czysta rzeka, która wymaga szczególnego reżimu ochrony. Ważne jest, aby omówić jego losy na szczeblu federalnym, ewentualnie nadając mu specjalny status prawny.
Po drugie, należy rozważyć alternatywy dla tej rośliny. Dziś istnieje wiele technologii i branż, które pozwolą nam rozwijać gospodarkę, a jednocześnie minimalizować szkody dla środowiska. Ponadto potencjał turystyczny Leny jest bardzo słabo wykorzystany. Dzięki dobrze zorganizowanej strategii sektor turystyczny może przynieść republice bardzo poważne pieniądze.
1. Jaka jest zawartość wody w rzece? Jakie wskaźniki ją charakteryzują?
Zawartość wody (zawartość wody) w rzece to ilość wody niesionej przez określoną rzekę w ciągu roku. Średnia długoterminowa wielkość rocznego przepływu służy jako wskaźnik (wskaźnik) zawartości wody w rzece. Pojęcie „zawartość wody” jest zwykle używane do porównywania średniego przepływu wody w różnych rzekach.
2. Podaj definicje zużycia wody i odpływu rocznego.
Przepływ wody (w cieku wodnym) to objętość wody (cieczy) przepływającej przez przekrój cieku wodnego w jednostce czasu. Mierzone w jednostkach przepływu (m³/s). Odpływ roczny to całkowita objętość wody przepływającej w ciągu roku, zwykle przypisywana do ujścia zlewni lub dorzecza.
3. Jaki jest spadek i nachylenie rzeki? Od czego zależą?
Spadek rzeki to różnica wzniesień zwierciadła wody u źródła i ujścia rzeki lub na jej wydzielonym odcinku. Nachylenie rzeki to stosunek spadku rzeki (lub innego cieku wodnego) na dowolnym jej odcinku do długości tego odcinka. Nachylenie rzeki wyraża się w ppm lub procentach, a także jako wielkość spadku na długość odcinka. Obie te koncepcje zależą od terenu; im bardziej stromy teren, tym większe nachylenie i spadek rzeki.
4. Wybierz poprawną odpowiedź. Deszczami zasilane są głównie następujące rzeki: a) Amur; b) Jenisej; c) Lena; d) Terek.
5. Wybierz poprawną odpowiedź. W zależności od klimatu: a) aktualna prędkość; b) reżim rzeczny; c) kierunek przepływu.
6. Wybierz prawidłowe odpowiedzi. Rzeki Rosji należą do dorzecza: a) Oceanu Indyjskiego; b) Ocean Spokojny; c) Ocean Arktyczny; d) Ocean Atlantycki; e) przepływ wewnętrzny.
Odpowiedź: B, C, D.
7. Wymień cechy rosyjskich rzek.
Rzeki Rosji charakteryzują się dwiema charakterystycznymi cechami żerującymi: 1) ze względu na położenie kraju w umiarkowanych i wysokich szerokościach geograficznych oraz klimat kontynentalny, prawie wszędzie pokrywa śnieżna bierze udział w zasilaniu rzek; 2) większość rzek charakteryzuje się trzema źródłami zasilania: stopionym śniegiem, deszczem i wodami gruntowymi. Znacznie mniejsza liczba rzek posiada albo wszystkie cztery źródła energii, albo dwa w różnych kombinacjach (śnieg + deszcz, śnieg + ziemia, deszcz + ziemia).
9. Aby określić spadek rzeki, należy obliczyć różnicę między wysokością jej źródła a wysokością jej ujścia. Rzeki wpadające do morza mają wysokość ujścia 0 m (z wyjątkiem Jeziora Morza Kaspijskiego, gdzie ujścia rzek znajdują się na wysokości -27 m). Jeśli rzeka wpływa do jeziora, wówczas poziom powierzchni wody w jeziorze jest wysokością jej ujścia. Jeśli rzeka wypływa z jeziora (na przykład Angara z jeziora Bajkał), wówczas wysokością źródła jest poziom powierzchni wody w jeziorze. Oblicz spadek rzek Peczora (wysokość źródła 676 m), Kama (wysokość źródła 331 m, wysokość ujścia 36 m).
Źródło Peczora - 676m, ujście - 0m, zmierzmy spadek: upadek = źródło-ujście: 676-0 = 630m. Kama: źródło – 331m, ujście – 36m: upadek = źródło-ujście: 331-36=295m.
10. Korzystając z map tematycznych atlasu, opisz jedną z rosyjskich rzek (opcjonalnie) zgodnie z planem: a) położenie geograficzne; b) długość, wysokość źródła i ujścia; c) odżywianie i dieta; d) niekorzystne zdarzenia na rzece i ich przyczyny; e) wykorzystanie gospodarcze.
Charakterystyka rzeki Wołgi:
A) Rzeka znajduje się w europejskiej części Rosji, jest jedną z największych rzek na Ziemi i największą w Europie. Wołga ma swój początek na wzgórzach Valdai i wpada do Morza Kaspijskiego.
B) Długość – 3530 km. Źródło znajduje się na wysokości 229 m, ujście znajduje się 28 m poniżej poziomu morza.
C) Wołga zasilana jest głównie przez śnieg (60% rocznego odpływu), wodę gruntową (30%) i wodę deszczową (10%). Reżim naturalny charakteryzuje się powodziami wiosennymi (kwiecień - czerwiec), niską dostępnością wody w okresach letnich i zimowych niżów oraz jesiennymi powodziami deszczowymi (październik).
D) W obszarze rzeki następuje śmierć ryb, zarastanie zbiornika, w wyniku czego rzeka staje się płytka, staje się mniej żeglowna i zanieczyszczona. Ponadto każdej wiosny w rzece dochodzi do rozlewów wody - powodzi w wyniku wysokiego poziomu wody.
E) Wołgą dostarczana jest ropa, produkty naftowe, sól, żwir, węgiel, chleb, cement, metal, warzywa, ryby itp.; puch – drewno, tarcica, materiały mineralne i budowlane, materiały przemysłowe. W dół Kamy - węgiel, drewno, tarcica, piryt siarki, metale, ładunki chemiczne, mineralne materiały budowlane, ropa naftowa, produkty naftowe; up – sól, warzywa, produkty przemysłowe i spożywcze.
W sprawie stworzenia wsparcia informacyjnego do oceny zmian klimatycznych w częstotliwości występowania niebezpiecznych i niekorzystnych zjawisk hydrologicznych na rzekach
V.A. Semenov, G.L. Kobozeva, A.A. Korszunow, A.A. Wołkow, S.I. Shamin
Wstęp
Do niebezpiecznych zjawisk hydrometeorologicznych, których częstotliwość i czas trwania wraz ze współczesnymi zmianami klimatycznymi zmieniają się głównie w kierunku nasilania, zaliczają się powodzie i wezbrania, zatory lodowe, zatory lodowe, wezbrania wody w ujściach mórz, wezbrania błotne na obszarach górskich oraz najbardziej niekorzystne dla zużycia i wykorzystania wody, istnienie ekosystemów wodnych to niski poziom wody w okresach niskiego poziomu wody.
Głównymi źródłami informacji, na podstawie których można ocenić kierunek zmian niebezpiecznych i niekorzystnych zjawisk hydrologicznych, są wyniki stacjonarnych obserwacji reżimu hydrologicznego rzek prowadzone przez Roshydromet oraz oficjalne informacje o zjawiskach przyrodniczych powodujących szkody gospodarcze i społeczne, podawane do Roshydromet przez władze podmiotów Federacji Rosyjskiej, na których terytoriach wystąpiły niebezpieczne zjawiska, a także informacje rosyjskiego Ministerstwa ds. Sytuacji Nadzwyczajnych. Jednak pomimo naukowego i praktycznego znaczenia informacji o powodziach, wezbraniach błotnych i innych niebezpiecznych zjawiskach hydrologicznych, nie ma usystematyzowanych informacji na ich temat w bazach danych ani regulowanych publikacjach. W materiałach państwowego katastru wodnego nie podaje się informacji o powodziach i wezbraniach błotnych, a jedynie materiały dotyczące skrajnych wartości reżimu hydrologicznego rzek w rocznikach hydrologicznych i specjalistycznych tablicach prezentowanych w bazie Państwowego Funduszu i Banku Danych Hydrologicznych służą jako pośrednie wskaźniki zmian możliwości wystąpienia niebezpiecznych i niekorzystnych zjawisk hydrologicznych - rzek i kanałów” Instytucja Państwowa „VNIIGMI-MCD”. Informacje o niebezpiecznych i niekorzystnych zjawiskach na rzekach powodujących szkody nie są usystematyzowane i uogólnione, co utrudnia ich wykorzystanie.
W artykule opisano możliwe podejścia metodyczne do kompozycji informacji w tworzonej bazie danych o niebezpiecznych i niekorzystnych zjawiskach hydrologicznych powodujących szkody gospodarcze, proponowane formy i rodzaje uogólnień tych informacji, oprogramowanie do prowadzenia bazy danych i pozyskiwania na jej podstawie uogólnionych materiałów dla celów obsługujących konsumentów.
Skład, technologia tworzenia i utrzymywania bazy danych informacji o niebezpiecznych i niekorzystnych zjawiskach hydrologicznych
Informacje o szkodach wyrządzonych ludności i sektorom gospodarki przez zjawiska hydrologiczne należy gromadzić w bazie danych „Hydrology Damage” (DB „Hydrological Damage”) i wprowadzać do niej w celu uzupełnienia w miarę ich rejestrowania przez wydziały Roshydromet w podmioty wchodzące w skład Federacji Rosyjskiej i przeniesione do Instytucji Państwowej „VNIIGMI-WCD”. Informacje takie gromadzono już w Instytucji Państwowej „VNIIGMI-MCD” od 1991 roku.
Dane wyjściowe do bazy Gidroushcheb podawane są w programie WORD w formie tabel zawierających opisy zjawisk. Przykładowy układ informacji przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Informacje o niebezpiecznych zjawiskach hydrologicznych, które miały miejsce w maju 2008 roku i spowodowały szkody w ludności
№№ s |
data |
Terytorium |
Krótki Charakterystyka broni nuklearnej |
Czas oczekiwania na ostrzeżenie |
Krótki opis szkód wyrządzonych gospodarce narodowej |
Republika Buriacji (w pobliżu Ułan-Ude) |
Niska woda |
miesiąc |
Szkody wyniosły 19 milionów. 862 tysiące rubli |
||
W ciągu miesiąca |
Region Amur, terytorium Chabarowska |
Niska woda |
miesiąc |
Trudności w nawigacji |
|
Republika Dagestanu (rejon Gumbetowski) |
Wyb |
Nie podano. |
Uszkodzeniu uległa zabudowa mieszkaniowa, mieszkaniowa i komunalna, ujęcia wody pitnej, podmyte zostały drogi lokalne |
||
Republika Dagestanu (okręg Kaitagsky) |
Wyb |
1 dzień |
W wiosce Zniszczony wodociąg Guli, zburzone 2 mosty drogowe, uszkodzone drogi lokalne |
Do bazy wprowadzany jest tekst przesłanych opisów (tabela opisów) oraz informacje o nich w postaci kodów (kilka tabel). Wszystkie tabele są ze sobą powiązane i na życzenie można uzyskać rekordy, z których każdy zawiera następujące elementy:
Data rozpoczęcia zjawiska (format daty, tj. w postaci 19.05.2008 r.) Data zakończenia zjawiska;
Nazwa (lub kod) podmiotu; Nazwa (lub kod) jednolitej części wód;
Nazwa (lub kod) zjawiska; Foresight (przewidywalność) zjawiska;
Liczba (osób) dotkniętych zjawiskiem (rannych);
Liczba (osób) zabitych w wyniku zjawiska; Opis uszkodzeń;
Lista podmiotów, na których terytorium zaobserwowano
Zjawisko; Opis jednolitych części wód (lista nazw rzek).
Dla wygody wprowadzania bazy danych „Hydro Damage” do bazy i kodowania danych opracowano ekranizację (rys. 1).
Rys.1 Formularz wprowadzania danych
W celu uzyskania informacji o niebezpiecznych zjawiskach w jednolitych częściach wód przygotowano katalog rozmieszczenia rzek (grup rzek) w dużych dorzeczach i basenach morskich. Największe dorzecza (Wołga, Ob, Jenisej, Lena, Amur) zostały w katalogu podzielone na części (np. w dorzeczu Wołgi zaznaczono dorzecze rzeki Kamy, górną i dolną Wołgę, w dorzeczu Ob rzeki Irtysz i dolny Ob, górny Ob). Każdej z 17 grup rzek przypisany jest kod jednolitej części wód (tab. 2).
Tabela 2. Grupy zbiorników wodnych w Rosji
Kod grupy |
Lista dorzeczy grupy |
Nazwa grupy |
|
1 |
Rzeki Morza Bałtyckiego, Jeziora Ładoga i Onega, Rzeki Karelii i Półwyspu Kolskiego |
Północny zachód |
|
2 |
Peczora, Północna Dźwina i inne rzeki Morza Białego i Barentsa |
Północny region |
|
3 |
Górny i środkowy Ob |
Górny Ob |
|
4 |
Dolny Ob, Irtysz |
Ob-Irtysz |
|
5 |
Dorzecze Górnego Jeniseju |
Górny Jenisej |
|
6 |
Dorzecze dolnego Jeniseju, rzeka Taimyr |
Jenisej niższy |
|
7 |
Dorzecze Angary, Transbaikalia |
Angara, Transbaikalia |
|
8 |
Dorzecze Leny i rzeki dorzecza Morza Łaptiewów |
Lena |
|
9 |
Dorzecza Indigirki, Kołymy i innych rzek basenu Morza Wschodniosyberyjskiego |
Północny wschód |
|
10 |
Rzeki terytorium Kamczatki |
Kamczatka |
|
11 |
Rzeki dorzecza Amuru, Primorye, Sachalin, rzeki dorzecza Morza Ochockiego |
Daleki Wschód |
|
12 |
Dorzecze Górnej Wołgi |
Górna Wołga |
|
13 |
Basen Kamy |
Kama |
|
14 |
Dorzecze Dolnej Wołgi |
Wołga niżej |
|
15 |
Dorzecze Donu, inne rzeki dorzecza Morza Azowskiego, dorzecze Dniepru |
Region Azowsko-Morze Czarne |
|
16 |
Dorzecze Kubania i wschodni region Morza Czarnego |
Region Kubań-Morze Czarne |
|
17 |
Dorzecza Tereku, Uralu i innych rzek Morza Kaspijskiego |
Region kaspijski |
Uzyskanie ogólnych informacji o zdarzeniach niebezpiecznych i niepożądanych
Dostęp do danych relacyjnej bazy danych można uzyskać za pomocą systemu Microsoft Access DBMS. Korzystając z narzędzi programu Access, możesz wybrać dowolną kombinację elementów dla określonego okresu lub określonego tematu, zbiornika wodnego lub zjawiska. Oprócz prezentacji danych możliwe są różne obliczenia.
Opracowano aplikację do pracy z bazą danych z wykorzystaniem narzędzi Access oraz języka Visual Basic for Application. Korzystając z aplikacji, możesz obliczyć rozkład całkowitego czasu trwania zjawiska, uzyskując poniższe tabele 6 typów.
1. Rozkład czasu trwania powodzi (podczas powodzi, wezbrania itp.), błota, niskiego poziomu wód w poszczególnych latach dla jednej rzeki lub grupy zbiorników wodnych (jedno zjawisko na raz)
Nazwa zbiornika wodnego |
||||||||||||
1991 |
1992 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
. . . |
|
Obiekt wodny 1 |
||||||||||||
Obiekt wodny 2 |
||||||||||||
Obiekt wodny 3 |
||||||||||||
. . . |
X - łączna liczba dni (czas trwania) zjawiska dla jednego, kilku lub wszystkich obiektów (jeżeli ten zbiornik wodny znajduje się na terenie kilku podmiotów) w ciągu roku.
2. Rozkład czasu trwania zjawiska według miesięcy i akwenu (dla konkretnego, wybranego zjawiska)
Nazwa zbiornika wodnego |
||||||||||||
Obiekt wodny 1 |
||||||||||||
Obiekt wodny 2 |
||||||||||||
Obiekt wodny 3 |
||||||||||||
. . . |
x - łączna liczba dni trwania zjawiska, dla wszystkich podmiotów (jeżeli ten zbiornik wodny znajduje się na terytorium kilku podmiotów) w okresie długoterminowym.
Zgodnie z koncepcją zbiornik wodny w tym przypadku rozumie się grupę rzek, na przykład rzeki kaspijskie to jeden obiekt, Dolna Wołga to jeden obiekt.
3. Według roku i tematu (dla konkretnego, wybranego zjawiska)
Nazwa przedmiotu |
Łączny czas trwania w latach |
|||||||||||
1991 |
1992 |
1993 |
1994 |
1995 |
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
. . . |
|
Temat 1 |
||||||||||||
Temat2 |
||||||||||||
Temat 3 |
||||||||||||
. . . |
X - łączna liczba dni, czas trwania zjawiska w roku dla wszystkich jednolitych części wód (jeżeli na terytorium podmiotu znajduje się kilka jednolitych części wód).
4. Według miesiąca i tematu (dla konkretnego, wybranego zjawiska)
Nazwa przedmiotu |
Całkowity czas trwania w miesiącu |
|||||||||||
Temat 1 |
||||||||||||
Temat2 |
||||||||||||
Temat 3 |
||||||||||||
. . . |
x - łączna liczba dni trwania zjawiska dla wszystkich rzek (jeżeli na terenie podmiotu występuje kilka rzek) w okresie długoterminowym dla każdego miesiąca.
5 Przy zbiornikach wodnych dla każdego ze zjawisk
Nazwa zbiornik wodny |
Zjawiska |
||||||
Wysoka woda |
Powódź |
Niska woda |
Przeludnienie |
Zazhor |
Zjawiska udarowe |
Usiadł |
|
Obiekt wodny 1 |
|||||||
Obiekt wodny 2 |
|||||||
Obiekt wodny 3 |
|||||||
. . . |
X – łączna liczba dni trwania zjawiska dla wszystkich obiektów (jeżeli ten zbiornik wodny znajduje się na terenie kilku obiektów) dla wybranego okresu (kilka lat lub wszystkie lata obserwacji).
6. Według podmiotów dla każdego ze zjawisk
Nazwa przedmiotu |
Zjawiska |
||||||||
Wysoka woda |
Powódź |
Niska woda |
Przeludnienie |
Zazhor |
Zjawiska udarowe |
Zjawiska jazdy |
Wyb |
Osuwiska |
|
Temat 1 |
|||||||||
Temat2 |
|||||||||
Temat 3 |
x – łączna liczba dni trwania zjawiska dla wszystkich jednolitych części wód (jeżeli na terenie podmiotu znajduje się kilka jednolitych części wód) dla wybranego okresu (kilka lat lub cały okres obserwacji).
W aplikacji użytkownik ma możliwość wyboru z listy następujących informacji: zjawisko, grupa rzek, okręg federalny, okres czasu (rok rozpoczęcia okresu i rok zakończenia okresu).
Wszystkie obliczenia wykonywane są z uwzględnieniem wybranych parametrów. Na przykład, aby przeanalizować niebezpieczne powodzie na Dolnym Jeniseju w latach 2001-2005. zestaw wybranych parametrów będzie następujący: zjawisko - powódź, grupa rzek - Jenisej (dolny), okręg federalny - Syberyjski Okręg Federalny, data początkowa okresu - 2001 r., data końcowa okresu - 2005 r.
W wyniku poboru informacji i obliczeń dla wybranych parametrów rozkład czasu trwania zjawiska w poszczególnych miesiącach (maj-czerwiec) i zbiorniku wodnym ma postać:
Grupa_rzeka |
zbiornik wodny |
4 |
5 |
6 |
Jenisej-niżny |
JENISJ (dolny) |
|||
Jenisej-niżny |
Podkamennaja Tunguska |
|||
Jenisej-niżny |
Chunya |
|||
Jenisej-niżny |
Dolna Tunguska |
Opracowano ekran do współpracy z aplikacją (rys. 2).
Ryż. 2 Formularz wyboru danych i wykonania obliczeń
W podobny sposób stworzono bazę danych niebezpiecznych zjawisk meteorologicznych (opady śniegu, ulewy itp.), które mogą służyć jako wskaźniki niebezpiecznych zjawisk hydrologicznych. Ułatwia to zadanie ich wspólnej analizy i obliczeń.
Prace uzasadniają potrzebę połączenia w jedną bazę danych informacji o niebezpiecznych zjawiskach meteorologicznych w oparciu o dane obserwacyjne ze stacjonarnej sieci meteorologicznej Roshydromet oraz informacje o zjawiskach, które spowodowały potwierdzone szkody. Takie połączenie sprawdza się także w przypadku niebezpiecznych zjawisk hydrologicznych. W tym celu z materiałów stacjonarnej sieci hydrologicznej należy włączyć do ujednoliconej bazy danych informacje o wysokości poziomu wody, przy której woda przedostaje się na teren zalewowy i zalaniu budynków mieszkalnych i komercyjnych, dróg, obiektów produkcji rolnej itp. Pożądane są także informacje dotyczące maksymalnych możliwych podwyżek i spadków stanów wody, poziomów ograniczających transport rzeczny, dobrostanu ekologicznego fauny rzecznej itp.
Na podstawie tworzonej bazy danych opracowany zostanie skład oraz formy przedstawiania i publikowania informacji o niebezpiecznych i niekorzystnych zjawiskach hydrologicznych.
Prowadzenie katalogów metadanych
Mając na uwadze, że zadanie doskonalenia wsparcia informacyjnego o niebezpiecznych zjawiskach hydrologicznych ma charakter globalny, wskazane jest, aby przy tworzeniu bazy danych „Hydro Damage” uwzględnić możliwość międzynarodowej wymiany informacji o powodziach, powodziach itp. Dlatego przy tworzeniu informacyjnej bazy danych i katalogów metadanych wskazane jest korzystanie z narzędzi wyszukiwania informacji zalecanych przez WMO, np. norm serii ISO 19100.
Zestaw standardów z tej serii reprezentuje pojedynczy wirtualny model informacji geograficznej (przestrzennej). Podmioty zdefiniowane w jednej normie można łatwo wykorzystać w modelu z innego obszaru normalizacji. Obiektowe podejście do opisu standardu pozwala na wykorzystanie przy tworzeniu takich modeli dziedziczenia, polimorfizmu i enkapsulacji.
Norma ISO 19115 zajmuje jedno z centralnych miejsc w serii. Ponieważ do opisu danych przestrzennych konieczne jest wskazanie i opisanie wszystkich ich właściwości i cech,
zdefiniowane w innych normach z serii 19100. Tym samym ISO 19115 niejako łączy w sobie wszystkie pozostałe standardy i wykorzystuje w swoim modelu ich istotę.
Zaletą normy ISO 19115 jest to, że jest ona prezentowana bezpośrednio w uniwersalnym języku modelowania (UML), ponieważ diagramy UML można bezpośrednio wykorzystać do wygenerowania schematu bazy danych w pełnej zgodności z tym standardem (patrz rys. 3 i ryc. 4) .
Rys.3 Informacje o metadanych
Przy dużej liczbie elementów metadanych przewidzianych przez normę ISO 19115, ich wypełnienie jest pewne, ale problem ten rozwiązuje zarówno dostępność publicznie dostępnych narzędzi do tworzenia metadanych, jak i kreatora zarządzania metadanymi. Najlepiej nadaje się do tego projekt GeoNetWork (rys. 5), który wykorzystuje standardy ISO do tworzenia katalogów metadanych ( ISO 19115, ISO 19139). System GeoNetWork zapewnia wielofunkcyjną infrastrukturę umożliwiającą dostęp do zasobów geoinformacyjnych, wyszukiwanie niezbędnych danych i integrowanie informacji z różnych źródeł.
Ryż. 4 Informacja o rozpowszechnianiu danych.
System GeoNetWork zapewnia wielofunkcyjną infrastrukturę umożliwiającą dostęp do zasobów geoinformacyjnych, wyszukiwanie niezbędnych danych i integrowanie informacji z różnych źródeł. Zasoby te dostępne są za pomocą przeglądarki umożliwiającej połączenie się z serwerami wchodzącymi w skład systemu GeoNetWork, który posiada także zintegrowane funkcje i zasoby: a) Globalna Biblioteka Danych Geoprzestrzennych; b) Katalog metadanych wraz z opisem danych geoprzestrzennych, który zapewnia użytkownikom wygodny dostęp do tych danych w celu późniejszej analizy; c) Wyszukiwarka, narzędzia do edycji i przygotowania dokumentów do druku; d) Narzędzia do integracji danych z różnych źródeł.
Ryż. 5 Strona główna GeoNetWork
Metadane wykorzystywane w GeoNetWork obejmują informacje o zawartości żądanego zasobu informacyjnego, na przykład o lokalizacji geograficznej (Wołga Wierchniaja); słowo kluczowe ( powódź); data; długości i szerokości geograficznej. Metadane obejmują rodzaj informacji geoprzestrzennej, obszar dystrybucji, obrazy itp., a także informację o prawach autorskich do niej (firma, organizacja lub osoba fizyczna) wskazując ograniczenia możliwości wykorzystania tych informacji. Ponadto metadane te zawierają informacje o rozdzielczości przestrzennej, czasowej i widmowej danych źródłowych, a także informacje o systemach dat źródłowych i projekcjach map. Dostępne są także informacje na temat wiarygodności, jakości i kompletności danych. Wśród głównych właściwości tego oprogramowania należy wymienić: a) Obsługa różnych standardów metadanych, w tym ISO 19115 i 19139; b) Możliwość ustawienia własnych profili ISO 19115; c)Tworzenie, edycja, import elementów metadanych; d) Możliwość wyszukiwania metadanych przy użyciu wielu kryteriów, w tym geoprzestrzennych; e) Możliwość obsługi OGC CSW zarówno jako klienta, który zbiera informacje z innych katalogów (harvesting), jak i jako serwera, który można opisać powyższym katalogiem; e) Możliwość lokalizacji.
GeoNetWork można zintegrować z wieloma elementami infrastruktury informatycznej. Do przechowywania metadanych można używać następujących baz danych: McKoi (używany do debugowania); MySQL; PostgreSQL;Oracle. Serwerem aplikacji, z którym zintegrowany jest GeoNetWork, mogą być swobodnie dystrybuowane produkty Jetty i Tomcat lub komercyjny IBM Websphere. Ta elastyczność umożliwia integrację GeoNetWork z istniejącą infrastrukturą informatyczną.
Zastosowanie zaproponowanego koncepcyjnego podejścia do tworzenia systemu katalogowania metadanych, uwzględniającego światowe doświadczenia w budowie takich systemów oraz opisaną implementację w systemie GeoNetWork, znacznie uprości zadanie wykorzystania bazy danych „Hydrodamage” i upowszechniania informacji o niebezpiecznych i niekorzystnych warunkach hydrologicznych zjawiska.
BIBLIOGRAFIA
1. Raport oceniający zmiany klimatyczne i ich skutki na terytorium Federacji Rosyjskiej. Tom II. Konsekwencje zmian klimatycznych. Roshydrometr, 2008. -288 s.
2. Korshunov A.A., Shaimardanov M.Z. Baza danych o niebezpiecznych zjawiskach hydrometeorologicznych. // Postępowanie VNIIGMI-WCD. – 2007.- Wydanie. 172. – s. 132-139.
3. Bedritsky A.I., Korshunov A.A., Shaimardanov M.Z. Baza danych o niebezpiecznych zjawiskach hydrometeorologicznych w Rosji oraz wyniki analiz statystycznych. // Meteorologia i hydrologia, 2009, nr 11. –str.5-14.