ВВЕДЕНИЕ

Водохранилища (А.Б.Авакян, В.П.Салтанкин, В.А.Шарапов)

1987 год

ВВЕДЕНИЕ

Ежегодно на земном шаре вступают в эксплуатацию несколько сот новых водоемов — водохранилищ. За последние годы карты и атласы всех стран мира засинели их причудливыми очертаниями. Многие водохранилища, преобразовавшие ландшафт речных долин, по площади, объему, протяженности и глубине сопоставимы с крупнейшими озерами планеты. Общая площадь водохранилищ превосходит акваторию десяти Азовских морей. И все это создано человеком в основном за последние 40 лет. Сейчас не так уж много рек, на которых нет хотя бы одного водохранилища. Недалеко то время, когда большинство рек мира будут превращены в их каскады.

Задача настоящей книги — попытка обобщения знаний, полученных специалистами разных наук во многих странах мира за последние десятилетия, о различных аспектах проблем, возникающих в процессе создания и использования водохранилищ. Авторы стремились показать, что водохранилища — это географические природно-техниче-ские объекты, ставшие неотъемлемой чертой ландшафта большинства стран мира, важным элементом их национального богатства.

Водохранилища существенно преобразовали ландшафт многих речных бассейнов. Их создание изменило природу не только самих водных объектов, но и прилегающих территорий в общей сложности на площади в 1,5 млн. кв. км. А ведь это площадь нескольких крупнейших европейских государств.

Водохранилища — созданные и управляемые человеком объекты, но они испытывают сильнейшее воздействие природных, прежде всего гидрометеорологических, факторов. Поэтому как объекты изучения, использования и управления водохранилища хотя и занимают промежуточное положение между «чисто техническими» и «чисто природными» образованиями, однако более напоминают природные водоемы. Являясь деянием рук человеческих, водохранилища отнюдь не перестают быть природными объектами: они заиляются, покрываются льдом, влияют на процессы в прибрежной полосе суши, подтопляя земли и переформируя берега; они полны жизни, в них живут все виды растений и животных, которые обитают в реках и озерах.

Попробуйте исключить из природы каскады водохранилищ, и человечество сразу же лишится сотен больших и малых рек. Попытайтесь изучить и описать жизнь рек, не учитывая тех преобразований, которые внесли в гидрологию, гидрохимию и гидробиологию водохранилища, и вы столкнетесь с непреодолимыми трудностями в познании природы преобразованных речных систем и озер. Вот почему книга о водохранилищах выходит под рубрикой «Природа мира». Эти водоемы хотя созданы и эксплуатируются человеком, но развиваются по законам природы, воздействуют на нее, неразрывно с нею связаны и являются ныне ее неотъемлемой частью.

Первые водохранилища на Земле появились в 3-м тысячелетии до н. э., но лишь в нашем веке, а точнее, во второй его половине создание водохранилищ приобрело планетарный характер.

Общий объем водохранилищ планеты, унаследованных нами от прошлых веков, составил 15 куб. км, а сейчас он уже превысил 6 тыс. куб. км. Объем каждого из крупнейших водохранилищ в отдельности существенно превосходит суммарный объем водохранилищ прошлых веков. Особенно высокими темпами шло создание водохранилищ в последние 30 лет. За этот период их объем увеличился в 10 раз, в Латинской Америке — в 35, в Африке — в 60 и в Азии — в 90 раз.

Общее число водохранилищ превысило 30 тыс., площадь водного зеркала — около 400 тыс. кв. км, а с учетом подпру-женных озер — 600 тыс. кв. км. Ежегодно в строй вступает от 300 до 500 новых водохранилищ. Многие крупные реки планеты — Волга, Ангара, Миссури, Колорадо, Парана и др. — превращены в каскады водохранилищ. Через 30— 50 лет такой будет судьба большинства рек. В перспективе предполагается зарегулирование 2/3 рек земного шара.

И вместе с тем хорошо известно, что редко какой-либо вид хозяйственной деятельности общества вызывал столько дискуссий, сколько создание водохранилищ.

Чем же можно объяснить феномен водохранилищ и противоречивое отношение к ним? Почему их создание встречает сопротивление одних и одобрение других слоев населения в разных странах и почему интенсивно ведется их проектирование и подготовка во всем мире, в том числе в Японии, многих западноевропейских и других странах, где каждый клочок земли на вес золота?

А объясняется это тем, что водохранилища, с одной стороны, объективно нужны для социально-экономического развития общества, для удовлетворения его потребностей в воде, в продовольствии, энергии, отдыхе, в борьбе с наводнениями и т. д., а с другой — оказывают также и отрицательное воздействие на природу и хозяйство речных долин выше и ниже створа плотин.

Принципы современного управления водными ресурсами покоятся на «трех китах»: регулировании речного стока, его территориальном перераспределении и расширении использования подземных вод. Регулирование стока по масштабу на порядок превышает территориальное перераспределение и на два порядка — использование подземных вод. Необходимость регулирования стока путем создания водохранилищ вызывается многими обстоятельствами. В первую очередь это чрезвычайно большая сезонная и многолетняя неравномерность стока рек. Так, на большинстве рек европейской части СССР, Западной и Восточной Сибири 2/,i стока проходит за 2—3 месяца весеннего половодья. Еще более сложное положение в южных районах нашей страны, где за период весеннего паводка проходит до 90—95% годового стока, а также на Дальнем Востоке в зоне муссонного климата. Например, минимальный расход р. Зеи у одноименного города равен 1,6 куб. м/с, а максимальный — 14 200 куб. м/с, т. е. в 9 тыс. раз больше. В некоторых засушливых районах мира сток рек в маловодные годы в 100 раз меньше стока многоводных лет. Такие значительные колебания речного стока нередко ведут к опустошительным наводнениям в одни периоды и годы и к резкому недостатку воды в другие периоды.

В условиях столь изменчивого стока нельзя развивать ни гидроэнергетику,
ни орошение, ни водоснабжение, ни водный транспорт. Не только водоснабжение населения, но и каждая отрасль хозяйства предъявляет жесткие требования к количеству воды, режиму ее подачи и качеству. Две первые задачи успешно решаются путем создания водохранилищ сезонного и многолетнего регулирования стока, которое обходится в 10— 100 раз дешевле, чем решение этих задач другими способами.

Почему же в таком случае создание водохранилищ вызывает подчас протесты специалистов и населения?

Дело заключается в том, что создание и эксплуатация водохранилищ вызывают значительные изменения в природе и хозяйстве речных долин, озерных котловин, на прилегающих к ним территориях, в долинах ниже плотин и в приустьевых участках морей и озер, в которые впадают зарегулированные водохранилищами реки.

Подпертые плотиной воды реки разливаются на десятки, сотни, а то и тысячи квадратных километров, затопляя огороды, пашни, сенокосы, выгоны, леса, сады, виноградники, населенные пункты, промышленные предприятия, дороги, линии связи и электропередачи. Иногда в зоны затопления попадают небольшие города, нефте- и газопроводы, аэродромы и другие объекты. Но отрицательное воздействие водохранилищ на природу и хозяйство не ограничивается только затоплением. В прибрежной полосе подъем уровня грунтовых вод приводит к подтоплению и заболачиванию части прибрежных территорий. Подтопление сильно сказывается на строениях и сооружениях, и тем сильнее, чем глубже заложены их фундаменты. На большей части побережий водохранилищ происходит переформирование берегов — их подмыв, обрушение, просадки, обвалы, оползни; на крупных водохранилищах берега отступают иногда на сотни метров.

Подтопление и переформирование берегов ведет к потере полезных угодий, сносу населенных пунктов и хозяйственных объектов. Под влиянием подтопления и изменений микроклимата происходят изменения в почвенном покрове, растительности и животном мире.

Водохранилища вместе с образу ющими их плотинами вносят существенные изменения и в гидрологический, гидрохимический и гидробиологический режимы рек. Достаточно напомнить, что и плотины и водохранилища нарушают условия жизни наиболее ценных проходных и полупроходных рыб. На многих реках земного шара созданием плотин и водохранилищ был нанесен значительный урон богатейшим заливным лугам.

Итак, главное и коренное противоречие заключается в различии интересов тех отраслей хозяйства, для которых создаются водохранилища, с одной стороны, и интересов населения, отраслей хозяйства и природных объектов, которым наносится тот или иной ущерб вследствие затопления, подтопления, переработки берегов и других негативных явлений, с другой.

Однако следует отметить, что значительные или заметные изменения в окружающей среде вызывают преимущественно крупные и некоторые средние водохранилища. Влияние небольших и малых водохранилищ на природу и хозяйство территории обычно невелико, а нередко и положительно.

Но противоречия имеются и между отраслями хозяйства, заинтересованными в зарегулировании стока. Интересы отдельных отраслей хозяйства в степени зарегулирования стока, в определении места расположения плотины, в мероприятиях по подготовке водохранилища, как правило, не совпадают, а в использовании зарегулированного стока и в режиме уровней водохранилища они подчас находятся в резких противоречиях. Так, коренное перерегулирование стока обычно проводится для энергетики, водного транспорта и борьбы с наводнениями, в то время как для рыбного хозяйства и использования пойменных земель в основном более подходит естественный характер стока. Имеется и ряд внутриотраслевых противоречий в требованиях к использованию водных ресурсов водохранилищ выше и ниже плотины гидроузла.

Сказанного вполне достаточно, чтобы понять, что ни о водохранилищах вообще, ни о каком-либо конкретном водохранилище нельзя судить, лишь изучив отдельные аспекты их создания и использования. Этим, в частности, неред-
ко грешат специалисты некоторых отраслей хозяйства. Да и винить их в этом,, собственно, нельзя. Действительно, какую оценку водохранилищам, кроме отрицательной, может дать специалист, занимающийся проходными или полу-проходными рыбами, вопросами подтопления, переформирования берегов, лесным и сельским хозяйством. И наоборот, весьма оптимистичный взгляд на создание водохранилищ у энергетиков, ирригаторов.

Теперь даже не верится, что было время, когда на водохранилища смотрели в основном как на регуляторы стока и основное внимание уделяли сооружению плотины. На самом деле нельзя правильно подойти к задачам проектирования, подготовки и эксплуатации водохранилищ, если наряду с водными ресурсами не принимать во внимание их биологические, земельные, энергетические, минеральные и рекреационные ресурсы, а также аспекты охраны природы и условия жизни населения, интересы которого в той или иной степени затрагиваются создаваемым водохранилищем. Именно такой подход отвечает целям и задачам в области рационального использования и охраны природных ресурсов при решении сложных социально-экономических проблем, поставленных XXVII съездом КПСС.

Оценка хозяйственного значения водохранилищ как в целом, так и каждого объекта конкретно может осуществляться лишь на основе системного анализа.

При системном анализе каждое крупное водохранилище должно рассматриваться как: склад воды; объект, существенно изменяющий исходное качество речной воды (в одних случаях улучшая, в других ухудшая ее показатели); акватория, используемая водным транспортом, рыбным хозяйством, в целях рекреации; потребитель земли (затопление, подтопление, переработка берегов); объект, позволяющий в ряде районов значительно увеличить использование земельных ресурсов (ирригация, борьба с наводнениями, территориальное перераспределение стока); объект, вносящий заметные изменения в природу и хозяйство речных долин, дельт, озер, приустьевых участков морей.

Все эти факторы тщательно изучаются при проектировании, сооружении и в процессе эксплуатации водохранилищ. Исследования многих аспектов создания и использования водохранилищ в СССР опередили аналогичные исследования за рубежом. Это объясняется тем, что в большинстве капиталистических стран (исключая США и Канаду) немного крупных водохранилищ, а в развивающихся странах создавать их начали относительно недавно, да и заметно ощущается недостаток специалистов и средств для таких исследований.

Литературы по частным вопросам создания и использования водохранилищ издается все больше. Поэтому настоятельно требуются обобщения как по отдельным аспектам проблем, так и в целом по крупнейшим водохранилищам и их каскадам. Наиболее неблагополучно обстоит дело с обобщающими работами, характеризующими весь комплекс проблем создания и использования водохранилищ, а также их воздействия на окружающую среду как по отдельным странам, так и по континентам и миру в целом. Здесь можно назвать лишь работы

А. Б. Авакяна и В. А. Шарапова «Водохранилища гидроэлектростанций СССР», вышедшую тремя изданиями (М., 1962, 1968 и 1977 гг.) и «Водохранилища мира» (М., 1979).

В данной книге впервые в мировой литературе дается достаточно подробное описание водохранилищ разных континентов и разных стран, характеризуются природные и экономические предпосылки их создания, показывается их хозяйственное значение, роль в ландшафте и воздействие на окружающую среду.

Естественно, что, сделав предметом рассмотрения столь сложные, многогранные и чрезвычайно динамичные объекты, изучаемые географическими, биологическими, экономическими и техническими науками, авторы не могли в рамках одной работы равномерно и детально осветить все стороны проблемы. Это объясняется рядом причин, важнейшие из них следующие:

1. Различная степень исследования и освещения в литературе рассматриваемых вопросов в разных странах.

2. Неодинаковая степень детальности исследования и освещения в литерату-
ре отдельных аспектов рассматриваемой проблемы в каждой из стран.

3. Отсутствие обобщающих работ как в глобальном и региональном охвате темы, так и по отдельным странам.

Однако авторы стремились с достаточной полнотой показать масштабы и предпосылки создания водохранилищ, их экономическое и социальное значение и воздействие на окружающую среду.

Авторы полагают, что настоящая книга будет полезна всем, кто в той или иной степени занимается или интересуется водными проблемами и преобразованиями в природе и хозяйстве.

В заключение считаем своим приятным долгом выразить благодарность С. П. Овчинниковой и В. Б. Яковлевой, оказавшим большую помощь при подготовке настоящей книги, а также доктору географических наук профессору

В. М. Широкову и кандидату географических наук С. М. Успенскому за ценные замечания при рецензировании рукописи.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..