ПРИРОДООХРАННЫЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОХРАНИЛИЩ
Природоохранные мероприятия относятся к числу важнейших на всех стадиях проектирования, подготовки, первоначального наполнения и постоянной эксплуатации водохранилищ.
На этих этапах должна предусматриваться охрана водных, земельных, биологических, минеральных и рекреационных ресурсов. Важнейшее природоохранное значение имеют режим уровней воды в верхнем бьефе и режим расходов и уровней воды в нижнем бьефе.
Охрана водных ресурсов имеет два аспекта — количественный (охрана вод от истощения) и качественный (охрана вод от загрязнения и засорения), тесно связанные между собой; истощение водных ресурсов всегда приводит к ухудшению их качественного состояния, а загрязнение части водных объектов неизбежно ведет к сокращению количества воды для реального использования.
К числу мероприятий по охране водных ресурсов от истощения относятся разнообразные водосберегающие мероприятия на территории водосборного бассейна — выравнивание речного стока с помощью создания водохранилищ и прудов, посадки лесов, защитных лесополос и т. п., разумное уменьшение водопотребления промышленностью и сельским хозяйством за счет внедрения маловодных и безводных технологических процессов, оборотного водоснабжения, уменьшения потерь из оросительных каналов на фильтрацию в грунты и т. д.
К мерам по охране вод от истощения, особенно уменьшения потерь воды на испарение, относятся также выбор режима уровней, способствующего уменьшению в наиболее жаркие периоды площади прогреваемых мелководий. Чтобы затенить прибрежную полосу водоема, высаживаются деревья. Но это эффективно только на малых русловых водохранилищах и прудах. Проводились эксперименты по покрытию всей поверхности небольших водохранилищ щитами из легких синтетических материалов (например, в ЮАР) или монокулярной пленкой из химических соединений (опыты проводились в ФРГ, США, СССР). Однако такие мероприятия свя
заны с очень большими затратами и могут применяться только на самых малых водохранилищах.
Уменьшить потери воды на испарение можно и путем обвалования мелководных зон, однако при этом уменьшается полезная емкость водохранилища. В процессе эксплуатации проводятся работы и по борьбе с чрезмерной фильтрацией воды из водохранилищ в борта и в нижний бьеф через плотину и ее основание. Такие потери уменьшаются, если снизить высоту подпора воды на плотине (Храм — ское водохранилище в СССР, некоторые водохранилища в Альпах и Динарских горах).
Гораздо большее значение для увеличения водных ресурсов водохранилищ имеет задержка в них большей части паводковых вод (если это не вызывает значительного ущерба для природных комплексов в нижнем бьефе). Аккумуляция дополнительных объемов воды в водохранилище за счет более продуманного использования полезного и противопаводкового объема (в зарубежной практике противопаводковый объем обычно не включают в полезный объем) и за счет разумной форсировки уровней воды сверх НПУ позволяет не только лучше обеспечить хозяйство водой, но и решать и некоторые природоохранные задачи, например производить дополнительные попуски в низовьях рек и т. п.
Охрана водных ресурсов водохранилищ от загрязнения определяется главным образом мероприятиями в водосборном бассейне. Важнейшие из них — это прекращение сброса загрязненных вод промышленности, коммунального, сельского хозяйства, транспорта в речную систему за счет широкого применения безотходной технологии в промышленности, рационального использования и хранения удобрений в сельском хозяйстве, а также полноценной механической, биологической и химической очистки и доочистки загрязненных сточных вод.
Помимо зон санитарной охраны вод и прибрежных территорий, десятилетиями уже существующих вокруг водохранилищ питьевого назначения и питьевых водозаборов на ряде других водохранилищ, в последние годы наблюдается тенденция к созданию более широких комплексных водоохранных зон (с ограничением хозяйственной деятельности), охватывающих в ряде случаев чуть ли не весь водосборный бассейн.
В границах водоохранных зон осуществляется ряд ограничений на использование земельных, лесных, минеральных ресурсов для предотвращения загрязнения водохранилищ, а также проводятся различные гидротехнические, агролесомелиоративные мероприятия, в частности создание защитных лесных полос, строительство противоэрозионных сооружений, валов и канав, способствующих превращению поверхностного стока в подземный и т. д.
Положительное влияние на качество воды, а также на облик ландшафта оказывают небольшие буферные водохранилища, создаваемые в зонах выклинивания подпора по главной реке и притокам, а также подводные плотины-пороги. Из-за постоянного уровня и наличия преграды в буферных водохранилищах задерживаются наносы, загрязняющие вещества, благодаря чему в основном водохранилище не образуются илистые осушные зоны с гниющими остатками растений, улучшается ландшафт. Опыт создания таких водохранилищ имеется в ряде стран (ГДР, ФРГ и др.).
На небольших водохранилищах проводятся и специальные мероприятия по улучшению качества воды, в том числе аэрация застойных вод путем подачи в них воздуха, вселение растительноядных рыб, поедающих синезеленые водоросли и высшую водную растительность. Благодаря этому уменьшается вред от разложения и гниения остатков водорослей и растений, увеличивается содержание кислорода. На некоторых водохранилищах ГДР применяются специальные установки для аэрации глубинных вод в целях удаления из придонных слоев некоторых вредных для качества воды элементов (железа, марганца), уменьшения содержания сероводорода, улучшения кислородного режима. В перспективе следует ожидать широкого применения других мероприятий, увеличивающих самоочищающую способность воды, в том числе изменение направления и увеличения скоростей течений в водохранилищах, создание «воздушных завес» и т. д.
Проблемы рационального использования и эксплуатации водохранилищ |
При соблюдении рационального режима использования водохранилищ для отдыха и спорта качество воды существенно улучшается. Необходимо ограничить или полностью запретить использование моторных лодок и катеров ввиду того, что их выхлопные газы значительно загрязняют воду канцерогенными веществами и нефтепродуктами. На ряде водохранилищ (Иваньковском, Клязьминском и других под Москвой) или на отдельных их участках такие меры уже проведены. Очевидна и роль общественных организаций в поддержании хорошего санитарного состояния территорий рекреационных учреждений и зон массового отдыха, в повышении природоохранной культуры поведения самих отдыхающих.
К мероприятиям по охране земельных ресурсов водохранилищ и их береговых зон относятся: укрепление берегов, подвергающихся размыву, рекультивация образующихся отмелей, занесенных заливов и бухт, использование отложений ила и сапропеля для улучшения малопродуктивных земель, мелиорация подтопляемых прибрежных земель, снятие и использование почвы с затопляемых земель и т. д. Такие мероприятия предусмотрены, например, в схемах улучшения природно-технического состояния и благоустройства ряда крупных водохранилищ СССР. Осуществление указанных мероприятий возложено на недавно созданные управления эксплуатации водохранилищ.
Охрана растительного и животного мира заключается в улучшении условий воспроизводства полезных растений и животных, в сохранении и повышении биологической продуктивности экологических систем водохранилища и его береговой полосы.
В водохранилища регулярно выпускается молодь (мальки, сеголетки или годовики) ценных промысловых рыб и рыб-санитаров (хищников и растительноядных), для чего строятся специальные рыбоводные заводы, рыбопитомники, нерестово-выростные хозяйства. В низовьях и дельтах зарегулированных рек также разводят молодь для восполнения потерь ценных проходных (осетровых, лососевых, сиговых) и полупро — ходных (судака, леща и др.) рыб.
Для улучшения кормовой базы рыб осуществляется акклиматизация таких организмов, как мизиды, хирономиды, олигохеты и др., в отдельных случаях проводятся посадки высших водных растений. Чтобы регулировать соотношение ценных и малоценных рыб, проводится интродукция хищных рыб, поедающих так называемых сорных рыб (ерша, окуня, плотву и т. п.), или производится усиленный отлов этих малоценных рыб.
Для естественного размножения ценных рыб в заливах, отчлененных дамбами со шлюзами, создаются нерестовые водоемы с регулируемым водным режимом — повсеместно выставляются плавучие искусственные нерестилища из синтетических материалов и хвойных ветвей, на которых рыба откладывает икру. Осушную зону засевают травами, чтобы на следующий год на остатках луговых растений рыба могла отложить икру. В периоды нереста ограничиваются колебания уровня; контролируется скорость зимнего опорожнения ряда водохранилищ, чтобы рыбы могли уйти из заморных мелководных зон и спастись от придавливания опускающимся льдом.
Для воспроизводства рыб в низовьях рек с зарегулированным стоком в некоторых речных бассейнах (Волга, Или и др.) производятся рыбохозяйственные попуски, чтобы залить нерестилища в поймах и дельтах рек, проводится эксплуатация рыбопропускных сооружений. Важны также мерь! по ограничению сроков и размеров улова, запрету лова в период нереста, полному запрету на отдельные ценные виды рыб.
Некоторые эксплуатационные мероприятия проводятся, как уже говорилось в гл. IV, для сохранения и обогащения фауны полуводных животных, водоплавающих и околоводных птиц. Из организационных мер имеет значение ограничение сроков и районов промысла и любительской охоты, уменьшение шумов и других беспокоящих животных факторов (например, движение моторных судов, автомототранспорта, посещение угодий туристами) и т. п.
Все шире распространяется мнение, что нельзя ограничиться лишь восстановлением ценных в хозяйственном отношении растений и животных, что сохранять нужно всю экосистему водоема
и береговой зоны в целом, поскольку в природе «все связано со всем». Поэтому задача природоохранных мероприятий при эксплуатации водохранилищ в идеале — обеспечить развитие структурно достаточно разнообразных и устойчивых сообществ, в которых сохраняется примерный баланс производства и потребления вещества и энергии.
Однако из-за отсутствия полноценных теоретических основ управления экосистемами и обоснованной методики пока не представляется возможным разработать конкретные комплексы мероприятий по сохранению в целом экосистем водохранилищ, их береговых зон и рек в нижних бьефах гидроузлов. Единственным реальным мероприятием этого плана служит в некоторой мере создание заповедников, в которых антропогенные воздействия на экосистемы сводятся к минимуму (кроме режима уровней, который определяется задачами создания водохранилищ и не может быть существенно изменен).
Охрана рекреационных ресурсов почти полностью решается перечисленными выше комплексами мероприятий по охране водных и биологических ресурсов, поскольку именно они привлекают на водохранилища отдыхающих. Кроме того, осуществляются мероприятия по охране и благоустройству береговых ландшафтов и отдельных памятников природы, истории, архитектуры.