Главные экологические новости в новом выпуске Обзора эконовостей Международного...
- Главная
- О нас
- Проекты
- Статьи
- Регионы
- Библиотека
- Новости
- Календарь
- Общение
- Войти на сайт
In article are considered influence regulated stream by cascades of dams of large HPS (HYDROELECTRIC POWER STATIONS) on change of hydrological properties of water currents and their influence on functioning of an ecosystem of the river, on an example of pool of the river Yenisei.
Изменение гидрологического режима хранилища Саяно-Шушенской, Майнской,
рек и, следовательно, свойств экотопа, вли- Красноярской, Иркутской, Братской, Усть-
яющего на функционирование экосистемы Илимской, Курейской, Хантайской и до-
бассейна р. Енисея, началось с возведением страиваемой Богучанской ГЭС. В качестве
каскада ГЭС (рис. 1) и заполнением водохра- перспективных прорабатываются проекты
нилищ во второй половине XX в. На Енисее Нижне-Курейской, Мотыгинской и Эвенкий-
и его притоках созданы искусственные водо- ской ГЭС [9].
Рис. 1. Схема бассейна р. Енисея и каскадов плотин ГЭС: 1 - Саяно-Шушенская, 2 - Майнская, 3 - Красноярская, 4 - Иркутская, 5 - Братская, 6 - Усть-Илимская, 7 - Богучанская, 8 - Курейская, 9 - Хантайская
Зарегулирование стока привело к изменению морфологических, гидрологических, гидрохимических и гидробиологических характеристик [1-8]. Увеличились минерализация, концентрация органических веществ и биогенных элементов, цветность воды, уменьшились проточность (водообмен), содержание растворенного кислорода, возросло недонасыщение кислородом гиполимниона и пересыщение эпилимниона, что повысило уровень развития водных организмов [4; 6].
Не вызывает сомнений, что эти изменения повлияли на функционирование не только экосистем самих водохранилищ Ангаро- Енисейского каскада, но и их нижних бьефов. После впадения Ангары у Енисея меняются термический, скоростной, ледовый, уровне- вый режимы и прозрачность [2; 3]. В работе приводится анализ особенностей гидрофизического режима и влияния уже функционирующих водохранилищ, а также (для наглядности) смоделировано влияние на некоторые показатели строящихся и проектируемых ГЭС для следующих временных периодов: естественного стока - ПЕС; управляемого стока - ПУС; перспективного запуска в эксплуатацию Богучанской и Эвенкийской ГЭС - ПУС+Эв.
Рассмотрим проявившиеся на Ангаре и Енисее гидрологические изменения. Основные изменения коснулись следующих режимов: термического, уров- невого, расходного, прозрачности и биогенных элементов.
Рис. 2. Суточная динамика температуры воды в ПЕС и ПУС по створу: а - Красноярск, б - Лесосибирск, в - Кас, г - Верхне-Имбатское, д - Елогуй, е - Дудинка
Термический режим. Как видно из рис. 2 и 3, отмечено значительное влияние ГЭС на термический режим Енисея от г. Дивно- горска до р. Подкаменной Тунгуски, незначительное изменение температуры от Подкаменной Тунгуски до пос. Плахино, а севернее изменений не выявлено.
Такое изменение температур воды на верхнем и среднем участках Енисея вызвано тем, что верхний бьеф водохранилища при- плотинной зоны Красноярской ГЭС имеет небольшую ширину (менее 700 м), скалистые берега и значительную глубину (до 105 м). Мощные слои воды, зажатые между скалами, не прогреваются даже в самые жаркие месяцы. Второй причиной является забор воды для сброса через турбины ГЭС из глубинных слоев (до 40 м), где ее температура колеблется от 3 до 10°С [4].
В летнее время ПЕС отмечался интенсивный прогрев воды и среднемесячные температуры мало отличались на всем протяжении реки от Саян до дельты.
Рис. 3. Среднесезонное распределение температуры воды Енисея по периодам
В ПУС от Дивногорска до Дудинки разница температур в летний период достигает 13-15°С, и наиболее холодная вода - в по- слеплотинном участке реки, обычно 7-8°С. По ходу течения Енисея вода прогревается, несмотря на северное направление, и на участке «с. Ярцево - Подкаменная Тунгуска» имеет максимальные значения до 21°С. Затем постепенное снижение температур обусловлено климатическими условиями, но до г. Игарки температура воды держится на сравнительно высоком уровне - до 18°С. Лишь севернее она снижается под влиянием полярных широт.
В осенне-зимний период вода охлаждается значительно медленнее, чем в ПЕС, а за счет более теплых слоев воды, сбрасываемых из Красноярского водохранилища, в зимний период наблюдается отсутствие ледостава от плотины Красноярской ГЭС до с. Казачин- ское, а севернее продолжительность ледостава значительно уменьшилась: в Енисейске - на 1,5 месяца, а в Игарке - на 2 декады [1; 2].
Уровневый режим. Основное питание Енисей получает от талых вод - 35-50 %, дождевых осадков - 37-42 % и подземных вод - 15-23 %.
Весенне-летнее половодье начинается на верхнем и среднем Енисее в конце апреля-мае и проходит двумя волнами. Уровневый режим
в связи с этим обусловлен неравномерным и неоднородным поступлением талых вод. Пик половодья на этих участках приходится на май - начало июня. Подъем в верхнем течении колеблется от 5 до 11 м, а в среднем - от 10 до 13 м. В осенний период колебания уровней ниже, и за несколько дней до ледостава, в октябре, уровни воды на этих участках минимальные.
На нижнем Енисее весеннее половодье наступает на 15-30 дней позже, чем на верхнем и среднем, имеет одну волну с постепенным спадом и длится 2,5-3,5 месяца. Подъемы воды колеблются от 15 до 23 м. Также большое влияние оказывают приливы и сгонно-нагонные явления, амплитуда которых достигает 1 м [2; 3].
В результате возведения плотин водохранилищ Ангаро-Енисейского каскада произошли существенные изменения в уровневом
до Подкаменной Тунгуски произошли существенные изменения времени наступления пиков паводков и их параметров;
севернее Подкаменной Тунгуски уровни остались прежние, но продолжительность пиков изменилась; однако разности в продолжительности периодов паводков сокращаются по мере приближения к дельте и севернее г. Игарки практически не выявляются.
Важной задачей для получения комплексной оценки антропогенного воздействия на полибиом Енисея является сравнительный анализ среднегодовых расходов воды р. Енисея. В качестве базовых использованы два створа - Енисейск и Игарка. На створе г. Енисейска имеются наблюдения с 1903 г., г. Игарки - с 1935 г.
На основании статистической обработки данных, приведенных на рис. 5, вычислена разность средних величин расходов для ПЕС режиме р. Енисея. Результаты сравнения приведены на рис. 4.
Рис. 4. Динамика уровней в ПЕС и ПУС по створу: а – Красноярск, б – Енисейск, в – Ворогово, г – Верхне-Имбатское, д – Курейка, е – Дудинка
Из рис. 4 видно, что ПЕС отличается большой неравномерностью (60 % стока приходилось на период половодья), а в ПУС водность реки более равномерна в течение года. Это достигается за счет аккумулирования и снижения сброса воды из водохранилищ в период половодья (3-5 тыс. м3/с), а в меженный (остальной) период - сработкой запаса (до 530 м3/с) [1]. Регулирование сбросов воды из водохранилищ в периоды половодий позволяет управлять уровнями и предотвращать наводнения.
На основе анализа данных по уровнево- му режиму р. Енисея (рис. 4) были получены следующие результаты:
- увеличение зимних уровней и относительная их стабилизация;
и ПУС - она составляет 2,5 %о. Однако в работе [1] прогнозировались более высокие потери стока - 5-10 %. Для установления истинного положения дел в настоящем исследовани был проведен простой балансовый анализ, а именно - рассчитан суммарный объем испарения со всех водохранилищ Ангаро-Енисейского каскада, который составляет 9,25 км3/год, или 1,5 % от среднего стока Енисея (610 км3 [3]).
Рис. 5. Динамика расходов воды по створу г. Енисейск (а) и г. Игарка (б) в ПЕС и ПУС
Таким образом, проблема изменения стока р. Енисея и его притоков, обусловленная гидростроительством, главным образом сводится к перераспределению стока по периодам года, а не только к его уменьшению [1].
Режим прозрачности. Рассматриваемый показатель гидрофизического режима имеет большое значения для функционирования блока продуцентов биоценоза полиби- ома р. Енисея. Действительно, коэффициент
вертикального ослабления солнечной радиации a является функцией от прозрачности Pa = a/Pb, и в среднем для речного участка р. Енисея в работе [12] получено соотношение a = 2,2/P085.
Рассмотрим особенности динамики прозрачности на различных участках р. Енисея в различные периоды (рис. 6) [1; 6; 10; 11].
Рис. 6. Среднесезонное распределение прозрачности воды Енисея по периодам
Данное изменение прозрачности существенным образом сказалось на функционировании автотрофных компонентов водных экосистем (фитопланктона и фитобентоса), описанных в работах [5-8; 11-13].
Рассмотрим особенности изменения режима поступления биогенов на основании анализа данных, содержащихся в [10], на примере фосфатов. В результате сооружения каскада ГЭС резко изменился режим поступления фосфатов (рис. 7), образующихся вследствие интенсивного вымывания из грунта лож водохранилищ. Начальные стадии существования водохранилищ по своей гидрохимической сущности эквивалентны тем, которые происходили на поверхности Земли в ранние геологические эпохи. Прогноз длительности существования повышенного фона соответствующих элементов - несколько сотен лет.
Рис. 7. Динамика средних концентраций Р-РО4 мгР/м3 для 1960, 70 и 80-х гг. по створу: а – Базаиха, б – Лесосибирск, в – Игарка
Интенсивное поступление био- и микроэлементов в русло Енисея в сочетании с высокой
прозрачностью и низкой температурой воды сделали нижний бьеф Красноярского водохранилища подобным оз. Байкалу, и данный участок верхнего течения Енисея на полном основании можно назвать «текущим Байкалом». Действительно, здесь сложилось уникальное, высокопродуктивное биологическое сообщество, где фитодоминантом яв
ляется микрофитобентос, а зообентоса - байкальские виды амфипод [8].
Таким образом, влияние плотин на аборигенные экосистемы водотока и региона не имеет однозначного отношения как среди ученых-исследователей, так и населения. Гидростроительство оказывает отрицательное и положительное влияние на элементы экосистемы и окружающую среду, развитие отраслей народного хозяйства и т. п. В настоящее время невозможно оценить все плюсы и минусы ввиду того, что некоторые воздействия проявляются не сразу, а через некоторый промежуток времени. Поэтому процедуре проведения ОВОС проектов ГЭС следует уделять более детальное внимание.
Библиографический список
Антонов В.С. Возможные изменения гидрологического режима низовьев Енисея при зарегулировании стока // Тр. ААНИИ. Л., 1972. Т. 297. С. 5-20.
Бахтин Н.П. Оценка изменения гидрологического режима Енисея в результате антропогенного воздействия // Природа Арктики в условиях межзонального перераспределения водных ресурсов. Л., 1960. С. 45-47.
Бахтин Н.П. Река Енисей. Л.: ГИМИЗ, 1961. 122 с.
Бахтин Н.П. Прогноз гидрологических условий Красноярского водохранилища // Тр. КрО СибНИ- ИРХ. Красноярск, 1967. С. 387-409.
Гайденок Н.Д., Чмаркова Г.М., Лабетиков С.В и др. Характеристика фитопланктона полибиома р. Енисея / Сиб. гос. технол. ун-т. М., 2005. 14 с. Деп. в ВИНИТИ 02.09.2005, № 1200-В2005.
Гайденок Н.Д., Пережилин А.И., Чмаркова Г.М. Анализ особенностей функционирования экосистемы р. Енисей // Вестник КрасГАУ. 2010. № 10. С. 99-105.
Гайденок Н.Д., Пережилин А.И., Чмаркова Г.М. Сравнительная характеристика микрофитобенто- са и водного мха акватории р. Енисей // Вестник КрасГАУ. 2010. № 11. С. 71-76.
Гайденок Н.Д., Пережилин А.И., Чмаркова Г.М. Продукционная характеристика экосистемы нижнего бьефа Красноярского водохранилища // Современное состояние водных биоресурсов: мат. 2-й междунар. конф. / под ред. Е.В. Пищенко, И.В. Морузи. Новосибирск, 2010. С. 25-28.
Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 г. Одобрена распоряжением Правительства РФ № 215-р от 22.02.2008 г.
Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши. Красноярский край // Тр. Красноярского тер. управл. ГМС России. Красноярск, 1927-1986.
Пирожников П.Л. Зоопланктон реки Енисея и Енисейской губы и его роль в питании рыб // Труды Арктического института. Л., 1937. Т. 98. 141 с.
Приймаченко А.Д., Шевелева Н.Г., Покатилова Т.Н. и др. Продукционно-гидробиологические исследования Енисея. Новосибирск, 1993. 197 с.
Усачев П.И. Материалы к флоре водорослей реки Енисея // Тр. Сибирской научной рыбохозяй- ственной станции. Красноярск, 1928. Т. 3. № 2.
Гайденок Н.Д., Чмаркова Г.М., Пережилин А.И.
Сибирский государственный технологический университет, Красноярск, Россия
![]() |
|
---|---|
1 год 25 недель назад YВMIV YВMIV |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,162 | |
1 год 27 недель назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,162 | |
1 год 27 недель назад Гость ![]() |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,162 | |
2 года 3 недели назад Евгений Емельянов |
Ядовитая река БелаяСмотрели: 274,162 | Возможно вас заинтересует информация на этом сайте https://chelyabinsk.trud1.ru/ |
1 год 27 недель назад Гость ![]() |
Ситуация с эко-форумами в Бразилии Смотрели: 6,130 | |
Мхи – одни из древнейших наземных растений . Их можно найти по всему миру,...
размешен 30.05.23
|
Тип: Статью
размешен 30.05.23
|
Тип: Новость
размешен 28.05.23
|
Тип: Статью
размешен 28.05.23
|
Тип: Статью
размешен 28.05.23
|
Тип: Новость