Анализ влияния крупных водохранилиц на окружающую природную среду
При проектировании, строительстве и эксплуатации водохранилище должно рассматриваться как склад воды или объект, существенно изменяющий исходное качество речной воды (улучшая или ухудшая ее показания); как акватория, используемая водным транспортом, лесосплавом, рыбным хозяйством, в целях рекреации; как объект, позволяющий в ряде районов значительно увеличить использование земельных ресурсов за счет ирригации, борьбы с наводнениями, территориального перераспределения стока; как объект, вносящий заметные изменения в природу и хозяйство речных долин, дельт, озер. В связи с этим понятно, насколько велико значение проблемы правильной оценки качественных изменений речного стока, взаимосвязанных природных и антропогенных явлений, обусловленных эксплуатацией водных ресурсов [2].
Проблемы, связанные с проектированием, строительством и эксплуатацией крупных гидротехнических сооружений, можно разделить на первичные, предвиденные на стадии проектирования, и вторичные, возникающие как следствие возведения гидросооружений и водохранилищ. Кроме того, возникают и научно-технические проблемы.
Из первичных проблем выделим основные:
- выбор генеральной схемы использования водных ресурсов;
- обоснование оптимальных параметров гидроузлов и водохранилищ;
- мониторинг водных, земельных и лесных ресурсов в зоне строительства гидроузла;
- эколого-экономическое обоснование подготовки ложа водохранилища под затопление;
- инженерная защита от затопления и подтопления городов, населенных пунктов, отдельных предприятий;
- восстановление на новом месте сельскохозяйственных угодий вместо затопленных водохранилищем;
- рыбохозяйственное освоение водоема, строительство рыбоходов, восстановление естественного воспроизводства рыб;
- транспортное освоение водохранилища: увеличение глубин, устройство убежищ для судов и плотов при штормах; создание новой судовой обстановки, строительство пристаней; перевалка грузов через плотины;
- санитарная подготовка ложа перед затоплением (дезинфекция населенных пунктов, кладбищ, скотомогильников, ликвидация различных вредных загрязнений);
- агролесомелиоративные гидротехнические мероприятия по предотвращению водной и ветровой эрозии в зоне водохранилищ;
- лесосводка и лесоочистка ложа перед затоплением и посадка лесных насаждений на новом месте.
Более сложны и взаимосвязанны вторичные проблемы, последствия которых проявляются через многие годы после завершения строительства. Их во многих случаях трудно предсказать с достаточной научной обоснованностью. И многие из этих проблем так и остаются неразрешимыми в обозримом будущем.
Вторичные проблемы можно подразделить на экологические и социальные. Основные экологические проблемы следующие [1; 3]:
- эрозия береговой линии водохранилищ, переформирование берегов, дна, устьевых участков рек, впадающих в водохранилища, формирование баров;
- появление на акватории водохранилищ запасов плавающей древесины вследствие береговой эрозии;
- изменение уровня грунтовых вод;
- изменение температурного режима водной массы и окружающей среды, приводящее к повышению влажности, появлению интенсивных и продолжительных по времени туманов;
- дополнительные потери воды на испарение;
- изменение качественного состава воды в водохранилище;
- радикальные изменения растительного и животного мира;
- нарушения условий нереста рыбы;
- опасность провокации колебания земной коры в связи с сооружением крупных плотин и водохранилищ.
Суммируя перечень первичных и вторичных проблем, можно выделить основные последствия регулирования стока рек гидроузлами, оказывающие положительное или отрицательное влияние на хозяйственную деятельность и окружающую природу:
- изъятие земель под водохранилище и строительные площадки для возведения основных сооружений гидроузла, создания стройбазы и переустройства объектов хозяйства и выноса из зоны затопления, а также в связи с берегопереработкой и подтоплением территории выше критического уровня;
- ухудшение мелиоративного состояния земель в связи с их подтоплением водохранилищами;
- увеличение продолжительности затопления земель в верхнем бьефе гидроузлов, особенно в хвостовой части водохранилищ в связи с подпором стока реки;
- сокращение частоты (вероятности) и продолжительности затопления пойменных земель в период весеннего
половодья на участке, расположенном в нижнем бьефе гидроузла;
- создание условий для самотечного орошения при заборе воды из водохранилища;
- повышение зимних уровней реки в нижних бьефах ГЭС, вызывающих затопление и подтопление приречных территорий и образование на них наледи;
- изменение условий судоходства и отстоя судов в межнавигационный период;
- изменение технологий лесосплава на зарегулированных реках;
- затопление лесопокрытых территорий;
- изменение условий эксплуатации жилищных, коммунально-бытовых, промышленных предприятий, водозаборных сооружений, выпусков сточных вод и других объектов вследствие повышения или снижения расходов и уровней воды в верхнем и нижнем бьефе гидроузлов;
- ухудшение условий миграции и воспроизводства проходных и полупроходных рыб, сокращение площади естественных нерестилищ;
- изменение санитарного состояния реки, физико-химических и медико-биологических свойств воды;
- изменение климатических и ландшафтных условий;
- недостаточно глубокая проработка проблем и отступление от обоснованных проектных решений в период строительства и эксплуатации, зачастую приводящие не только к огромным материальным убыткам, но и к необратимым экологическим последствиям.
Прежде всего отметим абразию берегов и ложа. Берега водохранилищ находятся под воздействием ветровых волн, движущихся вдоль берега течений, колебания уровня воды, воздействия ледяного поля. Наибольшую опасность для берегов водохранилищ представляют волновые нагрузки и береговые течения. Здесь переработка берегов идет наиболее интенсивно в первые годы эксплуатации - от 5 до 10 лет, а для стабилизации берега требуется срок от 20 до 30 лет.
Скорость отступления берегов составляет десятки и сотни метров в год. Так, на Братском водохранилище берег с 1962 по 1967 гг. отступил на 759 м.
Переработка берегов - в значительной мере процесс дискретный: на наиболее активное разрушение происходит во время штормов. Это говорит о том, что именно волнение является основной причиной абразии берегов водохранилищ. Перемещение и переотложение продуктов происходит под воздействием волнения и вдоль береговых, генерируемых волнением течений.
На водохранилищах абразионные и аккумулятивные берега весьма динамичны и изменчивы, так как процесс их формирования происходит при частом изменении уровня, иногда весьма значительном: на некоторых равнинных водохранилищах уровень при сработке меняется до 8 м и более. Такой уровневый режим усиливает абразию берегов и их протяженность, которая на некоторых водохранилищах достигает от 50 до 70 % и более от общей длины.
Причиной береговой эрозии служат колебания уровня воды в водохранилище, волновое воздействие на берега.
На береговую эрозию большое влияние также оказывают ледяные поля.
Подъем уровня грунтовых вод после затопления водохранилища вызывает такие отрицательные последствия, как заболачивание и засоление почвы в лесостепной и степной зонах, ухудшение санитарного состояния местности.
Влияние подъема уровня грунтовых вод на прилегающей к водохранилищу территории выявляется реакцией древесного яруса, т. е. изменением текущего периодического прироста по диаметру, высоте и объему за период до и после образования водохранилища. Отрицательное влияние подтопления в сильной степени прослеживается обычно до высоты 1,0 м над НПУ, в умеренной и слабой степени - до высоты 3,0 м.
Потери воды за счет разности испарения с водной поверхности водохранилища и с той же поверхности до затопления составляют 4 % от объема, т. е. огромные объемы водохранилищ служат не столько источником аккумулирования пресной воды, сколько дополнительным источником потерь воды.
3.Водохранилища ГЭС представляют собой важную часть рыбохозяйственного фонда внутренних водоемов страны. Улов рыбы в водохранилищах, как правило, превышает вылов местной рыбы, оставшейся в речных условиях до гидростроительства. Однако улов рыбы в подавляющем большинстве водохранилищ оказывается более низким, чем предполагали рыбохозяйственные прогнозы.
Таким образом, проблема эффективной эксплуатации крупных водохранилищ требует детальных знаний об особенностях функционирования их экосистем.
Под процедурой оценки антропогенного воздействия на планктонное сообщество понимается измерение количественных показателей функционирования биоценоза на данном участке в естественном состоянии и сравнение их с теми же показателями, но полученными уже после зарегулирования стока.
Традиционный подход к исследованию особенностей функционирования конкретной экосистемы, основанный на лабораторном анализе проб воды, уступает предложенной авторами данной статьи альтернативе по ряду показателей: во-первых, был не только охвачен вегетационный период, но и приведена полная месячная динамика по всему годовому циклу; во-вторых, был сведен к минимуму субъективный фактор за счет привязки результатов оценки к устойчивым законам функционирования экосистемы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий