Водохранилища России и их влияние на окружающую среду

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Тема влияния водохранилищ на окружающую среду прочно заняла свое место на страницах научной и массовой печати всего мира. Но еще лет 20--30 назад трудно было ожидать выхода в свет книги с таким названием. Во-первых, проблема рационального использования и охраны природных ресурсов интересовала тогда лишь узкий круг биологов и географов; во-вторых, наши знания об искусственных водоемах были значительно скромнее. Да и крупных водохранилищ было немного. Исследования собственно технических аспектов гидротехнического строительства уже в 30--40-х годах получили широкое развитие. Но природоведческая сторона проблемы, многочисленные аспекты последствий создания водохранилищ исследованиями затрагивались тогда в гораздо меньшей степени, нежели в настоящее время, за исключением наблюдений за гидрологическим режимом водохранилищ и исследований динамики (переработки) берегов. Влияние же крупных акваторий на климат, почвенные воды, растительный покров, животный мир при обосновании того или иного варианта сооружения гидротехнического комплекса в 50-х годах практически не учитывалось. Страна нуждалась в резком подъеме энергетической базы хозяйственного развития, срочно нужна была энергия; ее могли дать гидроэлектростанции без затраты угля и нефти, которых в то время добывали много меньше, чем сейчас.

За 50--60-е годы многие реки нашей страны и прежде всего европейской территории бывшего СССР превратились в каскады гидроэлектростанций с водохранилищами, крупнейшие из которых образованы на Волге, Каме, Днепре, Ангаре, Енисее, частично на Иртыше и других реках. С каждым годом число крупных искусственных водоемов возрастает и в нашей стране и за рубежом. Их создание -- пример наиболее глубокого вмешательства человек ка в природные процессы на обширных территориях. Во-первых, водохранилища помогают решать проблемы энергетики, орошения сельскохозяйственных земель, водного транспорта, водоснабжения крупных предприятий, городов и других населенных пунктов, улучшения рыбного хозяйства, создают предпосылки для организации зон массового отдыха, туризма и многое другое. Строительство водохранилищ обеспечивает более полное использование водных ресурсов. Но кроме «запрограммированных» изменений в природных условиях появляются «побочные» (по отношению к заказанным) следствия, не всегда положительные. Некоторые нежелательные изменения в природе и хозяйстве прилегающих и более отдаленных территорий суши и морей, вызванные созданием водохранилищ, сказываются многие годы и десятилетия. Это неблагоприятные условия для нереста проходных и полупроходных рыб и некоторые стороны изменения общей биологической продуктивности; затопление и подтопление земель, в том числе сельскохозяйственных и лесных; просадка и разрушение берегов, развитие оползней, заболачивание и засоление почв, новые черты в метеорологическом режиме и т. д. Комплексные исследования воздействия водохранилищ на окружающую территорию впервые были проведены в 20-х годах при проектировании первенца отечественной гидроэнергетики -- Волховской ГЭС. Вновь уже на другой, более широкой и комплексной базе они развивались с начала 60-х годов в Институте географии Академии наук СССР. Возникла необходимость дать прогноз воздействия проектировавшихся тогда энергетиками гигантских водохранилищ на Оби, Печоре, Вычегде на природную среду, дискуссия о целесообразности сооружения которых была чрезвычайно остра. Надо было оценить разные варианты проектов.

Для этого были организованы экспедиционные исследования в районы существующих водохранилищ (Рыбинского, Камского, Новосибирского, Братского, Бухтарминского, Иваньковского и т. д.), а также в районы проектируемых. Важной (вероятно, главной) особенностью этих исследований являлось то, что они носили междисциплинарный, комплексный характер. Действительно, в составе голевых отрядов на берегах водохранилищ, но единой программе работали геоморфологи, гидрогеологи, гидрологи, климатологи, почвоведы, ботаники, физикогеографы. В последующие годы такого рода исследования были организованы и сейчас проводятся и другими коллективами научных учреждений, вузов, проектных организаций. Теснее становятся связи таких изысканий с исследованиями гидробиологов, гидрохимиков, ихтиологов.

На современном этапе развития географии, который 10 лет назад академиком И. П. Герасимовым был назван конструктивным, роль таких междисциплинарных исследований резко возросла. Всестороннее изучение взаимодействия инженерно-технических объектов с природной средой, экономическая и экологическая оценка результатов и последствий -- это путь к рациональному использованию природных ресурсов и их охране в процессе эксплуатации.

1.Куйбышевское водохранилище

Куйбышевское водохранилище (нижнюю его часть часто называют Жигулёвским морем) -- самое крупное на реке Волге водохранилище. Возникло в 1955--1957 гг. после завершения строительства плотины Волжской ГЭС имени В.И. Ленина, перегородившей долину Волги в Жигулях у города Ставрополя (ныне Тольятти). Является третьим в мире по площади водохранилищем. Название дано по городу Куйбышеву (нынешней Самаре), расположенному по течению ниже.

Водохранилище сильно изменило режим стока Волги как выше, так и ниже плотины: сток в половодье существенно уменьшился, а в межень -- возрос. Колебания уровней воды сейчас у города Казани составляют 5--6 м, в то время как до создания водохранилища они достигали 10--11 м. После создания водохранилище стало на 3--5 дней раньше замерзать и позже освобождаться ото льда. Существенно изменился микроклимат в зоне 3--6 км около водохранилища, перестроились процессы на дне и в береговой полосе, начались абразия и размыв берегов, активизировались оползни. Очень изменились условия произрастания прибрежной и водной растительности, обитания птиц и рыб.

В результате многочисленных ихтиологических исследований Средней Волги удалось выявить следующее. Ранее в Волге в районе Куйбышевского водохранилища обитало 49 видов рыб. После строительства Куйбышевской ГЭС за счёт выпадения проходных видов их общее число снизилось до 39--40. И хотя некоторые из них всё ещё единично встречаются, ни промыслового, ни экологического влияния они уже не оказывают. Однако стоит заметить, что из фауны выпали ценные виды из проходных осетровых, сельдевых и лососевых, в то время как из вселенцев некоторое промысловое значение имеют лишь тюлька и амурские виды, которые поддерживают за счёт искусственного воспроизводства.

В целом процесс стабилизации рыбной системы водохранилища проходил в несколько этапов со времени заполнения, и экосистема стабилизировалась лишь к началу 1980-х, когда была отчётливо заметна тенденция к улучшению качества вод водохранилища. Однако уже с середины 1980-х на водохранилище усиливается антропогенное давление, накапливаются поллютанты, увеличивается содержание биогенов и органики, кислотность воды сдвигается в сторону увеличения pH. Растёт содержание пестицидов и тяжёлых металлов, растёт фитопланктон при одновременном уменьшении зоопланктона, что приводит к активному цветению воды.

Тяжёлых металлов накапливается такое количество, что они начинают обнаруживаться в рыбах. Так, у основных промысловых рыб водохранилища уже в конце 1980-х фиксировалось превышение содержания цинка (до 2 ПДК), свинца (до 2,6 ПДК), хрома (до 2 ПДК). На участках повышенного техногенного воздействия в лещах отмечалось до 9 ПДК свинца и 6 ПДК хрома. Накопление пестицидов и солей тяжёлых металлов привело к повышению заболеваемости рыб, ухудшению их роста и других биологических показателей. По всей видимости, некоторые патологии вышли на уровень генома, что привело к снижению уровня воспроизводства и ухудшению качественного состава популяций.

В целом, ихтиологи делают вывод, что появление водохранилища имело для рыбных ресурсов только одну положительную сторону: исчезли зимние заморы, которые в речных условиях наносили сильный ущерб осетровым (правда, осетровые тоже почти исчезли).

2.Цимлянское водохранилище

Цимлямнское водохранилище -- единственное водохранилище на реке Дон. Расположено в Волгоградской и Ростовской областях. Образовано созданием плотины у современного города Цимлянска в 1952 году (Строительство началось в 1948 году). Полное заполнение водохранилища произошло в 1953 году. После создания водохранилища годовой сток Дона уменьшился с 29 до 18 кубических километров.

Водохранилище используется также для ирригации. В Волгодонске из него вытекает Донской магистральный канал (построенный одновременно с Цимлянской ГЭС), по которому вода самотёком поступает в долину Сала, где уходит по системе вторичных каналов и разбирается на орошение. Для орошения земель и обводнения в вегетационный период из водохранилища в Донской магистральный канал забирается около 2 кмі воды.

Создание водохранилища привело к существенному изменению гидрологического режима Азовского моря и резкому уменьшению его продуктивности. Солёность моря до зарегулирования Дона была в три раза меньше средней солёности океана. Величина её на поверхности изменялась от 1 промилле в устье Дона до 10,5 промилле в центральной части моря и 11,5 промилле у Керченского пролива. После создания Цимлянского гидроузла солёность моря начала повышаться (до 13 промилле в центральной части).

3.Братское водохранилище

Водоём в Иркутской области России, образованный на реке Ангара в результате строительства Братской ГЭС, второе по объёму водохранилище мира. На берегах расположен город Братск, по которому оно и получило название.

Концентрация биогенных элементов в воде почти на порядок превышает их содержание в воде Иркутского водохранилища. За последние 20 лет количество аммонийного азота возросло с 0,05 мг/л до 0,25 мг/л. Насыщенность воды Братского водохранилища фосфором за период его эксплуатации увеличилось в 3-7 раз. В опасных количествах в воде Братского водохранилища содержатся органические загрязнители: нефтепродукты, фенолы, лигнин. За последние 5 лет наблюдается существенное загрязнение воды Братского водохранилища тяжелыми металлами - медью, цинком, свинцом и таким, особенно опасным элементом как ртуть, что подтверждается данными по химическому составу планктона. Количество большинства микроэлементов в органах рыб значительно ниже, чем в планктоне и водных растениях. Гидробиологические наблюдения показали, что содержание свинца (более чем в 10 раз), ртути (в 5 раз), меди (в 3 раза) в планктоне превышает Кларк металлов в биомассе пресноводной гидросферы.

В донных отложениях Братского водохранилища происходит накопление большинства тяжелых металлов, особый интерес представляет ртуть. Запасы тяжелых металлов в донных осадках являются тем, что можно рассматривать как «экологическую бомбу» замедленного действия.

Приангарье относится к числу высокоразвитых индустриальных районов, для которых из всех видов антропогенного воздействия наиболее опасным для водных объектов является загрязнение их неочищенными или недостаточно очищенными сточными водами, отводимыми от объектов различных отраслей промышленности.

Поэтому основной целью водоохраной деятельности в бассейне реки Ангары в общем случае является обеспечение качества воды в водных объектах в пределах установленных норм, позволяющих беспрепятственно выполнять, прежде всего, такие важные функции водных объектов, как биологическая (питьевое водоснабжение), гигиеническая и культурная. Реализация поставленной цели предполагает решение целого ряда задач, связанных как с изучением причин и источников загрязнения воды, так и с выбором рациональных способов зашиты водных ресурсов, в числе которых важная роль принадлежит совершенствованию технологий очистки сточных вод. Вследствие сильного антропогенного и техногенного воздействия на водные объекты решение указанных задач для Ангарской промышленной зоны, охватывающей верхнюю и среднюю часть бассейна Ангары от ее истока до Братска, является приоритетным направлением природоохранной деятельности в Восточной Сибири.

4.Иркутское водохранилище

Иркутское водохранилище представляет собой затопленную долину р. Ангары протяженностью 55 км, шириной от 1 км в её истоке, до 2,5 км у плотины ГЭС и является небольшой частью головного водохранилища Ангарского каскада ГЭС - оз. Байкал. Уровневый режим водохранилища определяется в основном неравномерным режимом работы Иркутской ГЭС и стоком воды из оз. Байкал.

Качество воды водохранилища определяется химическим составом байкальских вод, являющихся основным источником формирования водной массы водоема. В донных отложениях содержание ртути колеблется от 0,01 до 0,08 г/т, серы (общ.) от менее 200 до 2400 г/т , фтора от 900 до 2500 г/т (в районе плотины ГЭС). Здесь же обнаружены хлорорганические пестициды в поверхностном и в придонном слоях.

Экосистема водохранилища в районе Истока p.Ангаpы по гидробиологическим показателям характеризуется устойчивостью и определяется фоновым состоянием. Сообщество зоопланктона представлено байкальским комплексом, показатели численности и биомассы низки. По совокупности определяемых показателей водоем оценивается: на фоне - воды относительно чистые - II класс, на замыкающем - умеренно загрязненные - III класс. Экосистема водохранилища от фонового (экологическое благополучие) к замыкающему створу развивается по пути метаболического прогресса.

Р.Ангара на участке от г. Иркутска до зонного подпора Братского водохранилища. На не зарегулированном участке р. Ангары, протяженностью 49 км от плотины Иркутской ГЭС до зоны подпора Братского водохранилища, русло реки многорукавное с большим количеством островов. Здесь расположены такие крупные промышленные центры как гг. Иркутск, Шелехов, Ангарск и Усолье-Сибирское, сточные воды которых оказывают влияние на химический состав воды р. Ангары.

По данным Иркутскгидромета, в фоновом створе реки, выше сброса сточных вод правобережных очистных наблюдается значительное превышение ПДК по нефтепродуктам, меди, ртути. легко окисляемых органических веществ, азота нитритного. В районе г. Ангарска основными источниками загрязнения воды р. Ангары являются сточные воды ТЭЦ-10, АО "АНХК", Ангарский электролизный завод, АО «Химреактив». Экологический уровень организации биогидроценозов водотока по совокупности показателей - метаболический прогресс с элементами регресса на послесбpосовых участках иркутской пpомзоны.

В связи с интенсивной хозяйственной деятельностью в бассейне р. Ангары в течение последнего десятилетия на рассматриваемом участке произошло изменение в негативную сторону общего химического состава вод р. Ангары. На качество ангарских вод оказывает влияние и состав подземных вод, разгружающихся из нижележащих водоносных горизонтов по зонам тектонических нарушений в долинах основных рек - Ангары, Китоя и Белой. Минерализация таких вод достигает 1 и более г/дм3, в ионном составе существенную роль приобретает хлор и натрий. А на участке долины р. Ангары, ниже по течению от г. Ангарска, - сульфат-ион и подземные воды становятся сульфатно-хлоридными кальциево-натриевыми с минерализацией до 2-5 г/дм3.

5.Саяно-Шушенское водохранилище

Водохранилище, образовавшееся в результате строительства Саяно-Шушенской ГЭС на реке Енисей. Высота над уровнем моря -- нормальный подпорный уровень 540 м.

Проект водохранилища является составной частью проекта Саяно-Шушенской ГЭС. Отдельными составляющими проекта Саяно-Шушенской ГЭС были также включены разделы нижнего бьефа и охраны окружающей природной среды; предусматривались и выполнены мероприятия, смягчающие в различной степени влияние водохранилища на окружающую среду: санитарная подготовка ложа с ликвидацией возможных источников загрязнения водохранилища, опасных для здоровья населения; частичная лесоочистка.

Ежегодное периодическое существование водоема препятствует формированию как водной, так и наземной экосистем в пределах затапливаемой территории. В период наполнения развиваются процессы, свойственные водохранилищам: абразия, заиление дна, образование новых вдольбереговых форм рельефа, формирование водной растительности и др. В период сработки водоема при полном осушении днища развиваются процессы, свойственные наземным экосистемам: формируется наземная растительность, интенсивно развиваются эоловые процессы в пределах открытого ложа.

Функционирование водохранилища существенным образом изменило ландшафты затапливаемой части долины Верхнего Енисея и прилегающей территории, привело к развитию новых форм рельефа, активизации унаследованных и возникновению новых экзогенных геологических процессов в пределах береговой зоны.

Результаты исследования позволили выделить три зоны влияния водоема, в которых характер, степень и пространственная направленность природно-техногенных процессов зависят от условий наполнения и сработки. Так как экологическая обстановка в пределах Шагонарского плёса далека от стабилизации, необходимо дальнейшее проведение мониторинговых работ над объектом.

Вывод

Вопросы рационального использования и охраны водных ресурсов принадлежат к числу острых проблем современности. Это вызвано не только очень быстрым ростом потребности в пресной воде со стороны населения и хозяйства. Интенсификация использования рек, озер и морей и изменение их режима тесно связаны с такими их преобразованиями, которые требуют все больше внимания к задаче охраны, сохранения и улучшения окружающей человека природной среды.

Усилия нашей страны в этом направлении постоянны и целеустремлены. Ещё в советское время был принят ряд постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР о рациональном использовании природных богатств.4 февраля 1976 г. было опубликовано Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О мерах по предотвращению загрязнения бассейнов Черного и Азовского морей».

К сожалению сегодня, уделяется недостаточно внимания и выделяется не достаточно средств на охрану водохранилищ. В регионах России эта проблема стоит наиболее остро. Коррупция власти подрывает не только бюджет страны, но она ещё и наносит вред окружающей среде. Часто бывает, что не далеко от водохранилища располагается какое ни будь иностранное производственное предприятие. И сбрасывая отходы в ближайшие водоёмы, вредоносные вещества попадают и в водохранилище. Так кто же разрешает владельцам предприятия давать распоряжение на сброс вредных токсичных отходов? Весь вопрос упирается в деньги. К сожалению, эта проблема очень актуальна, и борьба с этим тоже не приносит существенные результаты.

Охрана водохранилищ - это не только сохранение флоры и фауны, но и поддержка естественного природного баланса природы, и никак нельзя допускать, что бы по вине человека этот баланс бы нарушен.

Список использованных источников

водохранилище баланс природный

1. http://referatwork.ru/category/ekologiya/view/538542_vozdeystvie_vodohranilisch_na_okruzhayuschuyu_sredu

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_водохранилищ_России

3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Куйбышевское_водохранилище

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Цимлянское_водохранилище

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Братское_водохранилище

6. http://www.bratskchip.com/publ/ehkologija_bratska/ehkologija_bassejna_angary_bratskoe_vodokhranilishhe/3-1-0-3

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Саяно-Шушенское_водохранилище

8. https://fundamental-research.ru/pdf/2014/12-7/36383.pdf

Размещено на Allbest.ru