Efficiency assessment of water resources management and use by simplified indicators

Abstract

Purpose. Development of simplifi ed indicators for assessment of the eff ectiveness of local water fl ow management and use in reservoirs and ponds. Methodology. The methods of integral assessment by specifi c indicators that characterize the operational parameters of the reservoir are used. Analytical formulas for calculating specifi c indicators are applied, their values are in the range from “1.0” to “1.0”, which greatly simplifi es the perception of the received information. Findings. General characteristic of the artifi cial water objects of the study is given. Coeffi cients of operational parameters of reservoirs and regulation of local surface fl ow have been determined. Specifi c and integral indicators of the management eff ectiveness assessment of local surface water resources have been established. A formula for calculating the comparative total risk indicator and a conventional distribution scale are proposed, according to them the eff ectiveness of local water resources management within administrative units or river basins is evaluated for the elements of the sample taken for the study. The ratio of parameters of the total area of the territory occupied by ponds (44 %) to the area occupied by reservoirs (56 %) was determined, according to which the ponds will retain only 25 % of the total volume of water resources. For almost all studied elements of the sample, the value of the average depth is less than 2 meters, and the volume is up to 1  106 m3 . Thereby, most reservoirs act as evaporation ponds, which leads to the deterioration of the water resources quality. The determined coeffi cients of local surface fl ow regulation for 9 out of 11 administrative regions of the Steppe Zone of Ukraine range from 0.22 to 1.36, which is a signifi cant excess of the permissible norms of modular coeffi cients for 95 % coverage within 0.05–0.25. For Kherson (2.14) and Odesa (6.45) regions, this parameter exceeds the requirements of the Water Code of Ukraine by many times (with a norm of 0.05 and 0.2, respectively). Originality. Specifi c integral indicators of local water fl ow regulation and characteristics of operational parameters of reservoirs on the territory of the administrative regions of the Steppe Zone of Ukraine are proposed and determined. A point assessment of the impact of artifi cial water bodies on the surrounding natural environment is provided, which substantiates and emphasizes the conclusions regarding the irrationality of water use and the further exploitation of such a signifi cant number of artifi cial water bodies, in particular small ponds. Practical value. Specifi c indicators of the eff ectiveness of the management and use of local water fl ow held in the ponds and reservoirs of the Steppe Zone of Ukraine simplify the perception of the received information and shorten the time of making management and water protection decisions. Мета. Розробка спрощених показників оцінки ефективності управління й використання місцевого стоку у водосховищах і ставках. Методика. Використані методи інтегральної оцінки за питомими показниками, що характеризують експлуатаційні параметри водойми. Застосовані аналітичні формули розрахунку питомих показників, значення яких знаходяться в інтервалі від «1,0» до «1,0», що значно спрощує сприйняття отриманої інформації. Результати. Наведена загальна характеристика штучних водних об’єктів дослідження. Визначені коефіцієнти експлуатаційних параметрів водойм і зарегулювання місцевого стоку. Установлені питомі та інтегральний показники оцінки ефективності управління місцевими водними ресурсами. Запропонована формула розрахунку порівняльного сумарного показника ризику та умовна шкала розподілу, за якими оцінюється ефективність управління місцевими водними ресурсами в межах адміністративних одиниць або річкових басейнів для елементів вибірки, взятої до дослідження. Визначені співвідношення параметрів загальної площі території зайнятих під ставками (44 %) до площі зайнятої водосховищами (56 %) за якої ставки утримають лише 25 % від загального об’єму водних ресурсів. Практично для всіх досліджуваних елементів вибірки значення середньої глибини становить менше 2 метрів, а об’єм до 1 · 106 м3 . Через це більшість водойм працюють як ставки-випаровувачі, що призводить до погіршення якості водних ресурсів. Визначені коефіцієнти зарегулювання місцевого стоку для 9 з 11 адміністративних областей степової зони України коливаються в межах 0,22–1,36, що є суттєвим перевищенням допустимих норм модульних коефіцієнтів для 95 % забезпеченості в межах 0,05–0,25. Для Херсонської (2,14) та Одеської (6,45) областей цей параметр у рази (при нормі 0,05 та 0,2 відповідно) перевищує вимоги Водного кодексу України. Наукова новизна. Запропоновані й визначені питомі інтегральні показники зарегулювання місцевого стоку та характеристики експлуатаційних параметрів водойм на території адміністративних областей Степу України. Надана бальна оцінка впливу штучних водних об’єктів на навколишнє природнє середовище, що обґрунтовує й підкреслює висновки щодо нераціональності використання води та подальшої експлуатації такої значної кількості штучних водойм, зокрема невеликих ставків. Практична значимість. Питомі показники ефективності управління й використання місцевого стоку, що утримують у ставках і водосховищах Степу України, спрощують сприйняття отриманої інформації та скорочують час прийняття управлінських і водоохоронних рішень.