Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Как уже отмечалось, стремление к ком­плексному использованию водохрани­лищ становится все более характерной тенденцией в большинстве регионов и стран планеты, особенно промышленно развитых. Это обусловлено как общей интенсификацией производства в эпоху НТР, так и наметившимся дефицитом природных ресурсов, в первую очередь энергетических, продовольственных и водных.

В СССР вопросам рационального ис­пользования водных ресурсов и водных объектов, в том числе и водохранилищ, уделяется большое внимание. Уже гово­рилось, что в 1978 г. Совет Министров СССР принял постановление об органи­зации, координации и выполнении меро­приятий по обеспечению надлежащего технического состояния и благоустрой­ства водохранилищ. Во исполнение этого постановления на наиболее крупных и важных для народного хозяйства водо­хранилищах созданы управления эксплу­атации. Проектно-исследовательскими организациями Минводхоза и Минэнерго СССР широким фронтом развернуты работы по созданию проектов улучшения использования водохранилищ. Реализа­ция соответствующих мероприятий тре­бует больших капиталовложений, со­ставляющих только по отдельным водо­хранилищам десятки и сотни миллионов рублей и миллиардные затраты в масшта­бе всей страны. Примерно такие же мас­штабы капиталовложений характерны и для других стран, в которых создаются крупные водохранилища. Целесообраз­ность подобных затрат подтверждается научно-исследовательскими и проектны­ми проработками. Однако основная про­блема — рациональное использование выделяемых капиталовложений, что тре­бует оптимизации состава, объема и последовательности выполнения различ­ных мероприятий. Этого совсем не про­сто достигнуть в условиях острых меж­отраслевых и внутриотраслевых проти­воречий участников и компонентов ВХК, примеры которых были приведены выше. Сложность решения проблемы увеличи­вается необходимостью разработки и осуществления единой и скоординиро­ванной системы мероприятий на водо­сборе, в береговой зоне и в самом во­доеме.

Накопленный в СССР опыт создания и эксплуатации водохранилищ свиде­тельствует, что вопросы их комплексного использования и охраны необходимо рассматривать в рамках общей пробле­мы — рационального природопользова­ния. При такой постановке задачи тре­буются рассмотрение и учет следующих трех основных взаимосвязанных аспек­тов:

— оптимальное распределение вод­ных ресурсов водохранилищ между уча­стниками ВХК;

98/99 Проблемы рациональ­ного использования и эксплуатации водохранилищ

— максимальное освоение не только водных, но и земельных, биологических,
минеральных и рекреационных ресурсов водохранилищ и их береговых зон;

— оптимизация взаимодействия водохранилищ с окружающей средой, в том числе путем инженерных воздей­ствий.

До сих пор наибольшее внимание как в СССР, так и в других странах уделялось первому аспекту проблемы — оптималь­ному распределению водных ресурсов между участниками ВХК. Для более эффективного решения этой задачи не­обходимо совершенствование научно обоснованных режимов эксплуатации от­дельных водохранилищ и каскадов.

Эта задача осложняется не только динамичностью структуры ВХК и нали­чием противоречий между его компонен­тами, но также и необходимостью учета внеэкономических факторов (социаль­ных, экологических, природоохранных и даже эстетических). Согласования и оптимизации этих многих факторов при постоянно обостряющемся количествен­ном и качественном дефиците водных ресурсов невозможно достигнуть на ос­нове решения только эксплуатационных задач, заключающихся в разработке совокупности правил наполнения и сра­ботки искусственных водоемов.

Создавшаяся, а еще в большей сте­пени перспективная ситуация в области интенсификации использования и охра­ны водных ресурсов, в том числе и водо­хранилищ, требует поиска новых под­ходов, позволяющих учесть второй и третий аспекты проблемы. Одно из пер­спективных — новое научно-методиче­ское направление повышения эффектив­ности комплексного использования вод­ных, земельных, биологических, мине­ральных и рекреационных ресурсов водо­хранилищ на основе последовательного осуществления районирования, плани­ровки и обустройства акваторий и бере­говых зон (Авакян, 1982; Авакян, Сал — танкин, 1979).

Основная идея этого научно-методи­ческого подхода заключается в обосно­вании целенаправленного и интенсивно­го использования отдельных участков акваторий и береговых зон водохрани­лищ в соответствии с их природными особенностями, характером и перспекти­вами хозяйственного освоения, направ­ленностью и интенсивностью антропо­генных воздействий. Иными словами, к использованию акваторий внутренних водоемов, общая площадь которых до­стигает многих миллионов гектаров, необходим такой же дифференцирован­ный подход, как и при хозяйственном использовании территорий. Охарактери­зуем кратко основные принципы райони­рования, планировки и обустройства.

Акваториальное райони­рование определяется нами как ме­тод территориальной классификации (выделение акваторий и участков бере­говой зоны) на основе совокупности критериев, устанавливаемых в соот­ветствии с намечаемыми целями.

Анализ многочисленных материалов и данных комплексных исследований водо­хранилищ показывает существенные не­однородности пространственного (по ак­ватории) распределения в пределах каж­дого достаточно крупного водохранили­ща следующих основных характеристик: морфолого-морфометрических (глубина, ширина, строение береговой линии), гидрологических (режим уровней, про­точность, структура транзитно-цирку­ляционных течений, параметры ветровых волн), физико-химических (распределе­ние температуры, взвесей, прозрачности и цветности воды, полей концентрации основных ионов, растворенных газов и биогенных элементов), гидробиологиче­ских (различия видового состава, био­массы и продуктивности бактерий, план­ктона, рыб, водной растительности).

Неоднородность пространственного (по акватории) распределения основ­ных показателей режима водохранилищ характеризуется высокими значениями коэффициентов пространственной вариа­ции (для разных показателей от 0,40 до 1,5, что означает размах отдельных зна­чений в 10—100 раз).

В результате антропогенного влияния неоднородность режимов отдельных участков акватории приобретает все бо­лее резкий характер, в особенности по комплексу гидрохимических (загряз­нители) и гидробиологических (евтро — фирование) показателей. Обобщение данных исследований различных режим­ных особенностей водохранилищ дает основание рассматривать их как неодно­родные (гетерогенные) объекты по ком­плексу основных характеристик.

72. Гидрологическое 73. Природно-аква-

районирование ториальные комплек-

Иваньковского водо — сы Иваньковского

^Козлова

О Новозавидовский

хранилища на Волге водохранилища

| ■? Границы плесов і —| Границы гидрологических районов I——— Н Границы эколого-гидрографических участков С-V Номера гидрологических районов H-VI-I2 Номера эколого-гидрографических участков

Акваториальное районирование водо­хранилищ может служить основой или использоваться для решения следую­щих задач: проведения различных

балансовых расчетов (энергии и ве­щества), характеризующих структуру природных комплексов меньшего ранга (аквасистем, зон, участков, биотопов); разработки моделей (гидравлических, гидрологических, экологических, каче-

П роб лем ы рац иональ * ного использования и эксплуатации вод ох ран ил ищ

ства воды); оптимизации исследований, в частности для рационального разме­щения станций наблюдений на аквато­рии; оценки степени антропогенного воздействия на водоем (особенно на ка­чество воды); оценки динамики водоемов (путем сравнения результатов райони­рования, полученных в разные годы); разработки типологии и классификации водохранилищ.

Критериями экваториального райо­нирования водохранилищ может слу­жить комплекс основных характери­стик — морфологических, гидрологи­ческих, физико-химических и биологи­ческих, а при районировании береговых зон водохранилищ — воздействие при­родных и антропогенных территориаль­ных комплексов на формирование каче­ства воды, структуру и продуктивность экосистем водохранилищ.

Применительно к водохранилищам необходимо различать следующие виды районирования: однофакторное, много­факторное и комплексное. Однофактор­ное (частное) — это районирование по одному показателю, например по глуби­не, высоте волны, прозрачности воды и т. д. К многофакторному можно от­нести районирование по группе показа­телей «одной природы» — морфологи­ческих, гидрологических и т. д. Ком­плексным считается такое районирова­ние, в котором учитывается сопряжен­ный комплекс показателей — морфо­метрических, гидрологических, физико­химических и гидробиологических.

С учетом опыта районирования крупных водохранилищ СССР, выпол­ненного разными авторами, предлагает­ся следующая система таксономических единиц комплексного районирования водохранилищ: плес, гидрологический

район, эколого-гидрографический уча­сток, природно-акваториальный ком­плекс, биотоп.

Г раницы между таксономическими единицами из-за постоянной циркуля­ции водных масс представляют собой переходные зоны той или иной шири­ны и длины и лишь в случаях наличия естественных или искусственных ру­бежей (подводных гряд, островов, гидро­технических сооружений) могут иметь линейный характер (рис. 72, 73).

Размеры береговой зоны, входящей в систему экваториального райониро­вания, определяются масштабами интен­сивного взаимодействия акватории и береговой зоны. Предлагается выделить следующие таксономические единицы: зона воздействия акватории на природ­ную среду (подтопление, гео динами­ческие процессы); зона воздействия территории на акваторию (до линии местных водоразделов); территориаль­ные комплексы (природные, антропо­генно измененные, искусственного про­исхождения) (рис. 74).

Прикладное значение комплексного районирования водохранилищ заклю­чается в том, что только на основе его результатов может быть проведена до­статочно полная инвентаризация ресур­сов водохранилища и береговой зоны — водных, земельных, минеральных, биоло­гических и рекреационных.

Планировка водохрани­лищ — это совокупность действий в целях упорядочения пространственной структуры водоема и рациональной ор­ганизации путем направленного исполь­зования отдельных участков акваторий и береговых зон, т. е. разработка конкрет­ной схемы размещения, режима функ­ционирования и взаимодействия про­мышленных, селитебных, рекреацион­ных, биопродукционных, природоохран­ных зон, районов неблагоприятного антропогенного воздействия.

В процессе планировки акватории во­дохранилищ определяются: оптимальная площадь мелководий и желаемая степень их зарастаемости высшей водной расти­тельностью; участки нагула и нереста, обеспечивающие нормальное воспроиз­водство рыбы; участки загрязненных донных отложений, подлежащих удале­нию; участки, где необходимо дноуглуб­ление: места размещения водозаборов, хозяйственных, рекреационных и приро­доохранных объектов и т. п.

Планировка водохранилищ проводит­ся на основе результатов экваториаль­ного районирования и предназначенэ для того, чтобы определить наиболее целесообразные виды и интенсивность хозяйственной и природоохранной дея­тельности на каждом из участков аква­тории и береговой зоны. Она может осуществляться и в интересах отдельных отраслей хозяйства, и с учетом требова-

74. Районирование 75. Схема функцио-

береговой зоны нального зонирова-

Иваньковского ния Иваньковского

водохранилища водохранилища

Природно-территориальные комплексы

g===j природно-территориальные комплексы, сг І подверженные подтоплению

» Антропогенно измененные комплексы

Селитебные Промышленные Торфоразработки | Сельскохозяйственные

I Природные

] Неблагоприятных природных процес­] сое{подтопление и заболачивание) Неблагоприятных антропогенных воздействий

|Л А J Рекреационные Биопродуктивные (нерестилища) Транспортные

Граница заповедника

ний нескольких из них. Это позволит организовать такое целевое использова­ние акватории и территории, которое наиболее соответствует специфике при­родных процессов и антропогенных воз­действий на отдельных участках.

При научном обосновании и конкрет­ной разработке схем планировки аквато­рий и береговых зон водоемов необхо­димо учитывать следующие принципы: а) обязательность инвентаризации природных условий и ресурсов водохра-

Проблемы рациональ­ного использования и эксплуатации вод ох ранилищ

нилищ. В понятие «ресурсы водохрани­лища» помимо собственно водных ресур­сов включаются также земельные, биоло­гические, рекреационные и минераль­ные. Кроме того, акватория, ложе и бере­говая зона водохранилища — это про­странственный базис для размещения различных объектов. При оценке тер­риториальных сочетаний отдельных видов ресурсов необходимо учитывать не только хозяйственную ценность, но и их охранную (барьерную) роль в со­хранении качества воды, структуры экосистем, эстетической или рекреаци­онной ценности ландшафтов;

б) функциональное зонирование бере­говых зон и акваторий должно произ­водиться с учетом их взаимосвязи и взаимовлияния, поскольку сочетания различных видов ресурсов простран­ственно неоднородны (рис. 75, 76);

в) разработка гипотезы комплексно­го использования водохранилищ должна проводиться с учетом не только сложив­шейся, но и перспективной структуры хозяйства, поскольку водохранилища могут изменять свои функции в зави­симости от развития водопотребителей и водопользователей и всего хозяйствен­ного комплекса района;

г) вариантность планировочных гипо­тез и выбор наилучшей из них (оптими­зация) ввиду сложности прямых и обрат­ных связей между природными ком­плексами и хозяйственными системами, а также вариантности уровней развития хозяйства и его структуры на перспек­тиву.

Техническое обустройст­во водохранилищ — совокуп­ность водохозяйственных, инженерных, экологических и организационных ме­роприятий, осуществляемых с целью реа­лизации разработанной рациональной планировочной схемы.

Поскольку возможные меры воздейст­вия на водоемы чрезвычайно разнооб­разны, возникает необходимость опти­мизации состава и последовательности этих мер (табл. V-3).

Таблица V-3

Система мероприятий по обустройству водохранилищ

Тип мероприятий

Целевая установка

Возможные мероприятия

Используемые средства воздействия

Водохозяйственные

Инженерно-техниче­

ские

Экологические

(биотехнические)

Организационные

Достижение оптималь­ного режима стока и уровней водоема

Обеспечение необхо­димых условий для хо­зяйственной деятель­ности на отдельных участках акватории и береговой зоны

Создание условий для воспроизводства и охраны хозяйствен­но ценных биологиче­ских ресурсов

Комплексное и рацио­нальное природополь­зование в районах во­дохранилищ

Управляющие системы гидротехнических со­оружений (затворы, насосные установки, шлюзы, гидротурбины)

Создание инженерных сооружений, использова­ние технических устройств

Направленное и контро­лируемое изменение структуры, функций и продуктивности биогеоце­нозов, биогидроценозов

Государственные законо­дательные акты, ведом­ственные постановления, инструкции, нормативы

Изменение уровня воды (в исключительных слу­чаях, изменение отметок, ФПУ, НПУ), глубины на­вигационной, предзимней и зимней сработок водо­хранилищ

Строительство защитных и др. дамб, насосных установок, укрепление берегов, дноуглубление, строительство очистных сооружений, отчленение мелководий

Изъятие излишних масс органических веществ и живых организмов, вне­сение удобрений, аэрация воды, улучшение воспро­изводства и местообита­ния, подавление отдель­ных видов, интродукция, рационализация промысла

Регламентация деятель­ности предприятий, хо­зяйств, отдельных граж­дан. Установление водо­охранных, заповедных зон.

76. Один из заливов Куйбышевского водохранилища.

Комментарии запрещены.