ВЛИЯНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩ НА ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ И
НАСЕЛЕНИЕ
Значение водохранилищ для отраслей хозяйства, в интересах которых они
создаются, и отраслей, связанных с использованием водных ресурсов,
рассмотрено в гл. II. Здесь мы кратко остановимся на отраслях хозяйства,
объекты которых попадают в зоны воздействия водохранилищ из-за своего
размещения в речных долинах и озерных котловинах.
В СССР выделяют следующие зоны воздействия создания и эксплуатации
водохранилищ на население и хозяйство (Авакян, Шарапов, 1977):
1. Зоны прямого воздействия в верхнем бьефе:
а) зона постоянного затопления — принимается обычно в пределах уреза
воды в водохранилище при НПУ с учетом кривой подпора обеспеченностью
(вероятностью повторения) 10%;
б) зона периодического временного затопления (между НПУ и линией уреза
воды с учетом подпора при прохождении паводков обеспеченностью 0,3% для
железных дорог, 1% — для насе-
ленных пунктов, 5% — для сельскохозяйственных
угодий);
в) зона эпизодического временного затопления с обеспеченностью меньшей,
чем указано в п. «б»; эта зона учитывается только в особых случаях,
например при обосновании отметки форсированного уровня водохранилища;
г) зона повышения уровня грунтовых вод (подтопления); предельно
допустимой глубиной залегания уровня грунтовых вод считается глубина 1 м
для сельскохозяйственных угодий, 2 м — для населенных пунктов, 3 м — для
городов и поселков городского типа;
д) зона переформирования берегов водохранилищ; в проектах учитывается
перенос объектов из зоны переработки берегов, прогнозируемой на
10-летний период; в зоне прогнозируемой переработки за 50 лет
ограничивается капитальное строительство;
е) зона климатического влияния (учитывается в проектной практике пока
лишь в особых случаях).
2. Зоны косвенного влияния в верхнем бьефе:
а) зона, выбывающая из прежнего хозяйственного использования по
производственно-экономическим соображениям;
б) зона отчуждения под объекты, строительство которых вызывается
созданием или эксплуатацией водохранилища.
3. Зоны влияния в нижнем бьефе:
а) зона влияния многолетнего и сезонного регулирования стока рек;
б) зона влияния недельного и суточного регулирования стока рек;
в) зона полного или частичного изъятия стока из реки (при отводе воды из
водохранилищ в деривационные водоводы, каналы переброски стока и т. п.).
Все перечисленные выше зоны воздействия водохранилищ на природу и
хозяйство прилегающих районов образуют сложные сочетания: на одну и ту
же территорию могут оказывать влияние и временные затопления, и
подтопление, и изменение климата или многолетнее, сезонное, недельное и
суточное регулирование речного стока в нижнем бьефе. В зависимости от
сочетания зон в верхнем бьефе, т. е. на побережье водохранилищ, можно
выделить несколько круп-
ных комплексных ареалов воздействия водохранилищ, в пределах которых
располагаются обычно также и зоны их косвенного влияния:
— ареал сильного влияния включает зоны постоянного затопления,
переформирования берегов, часть зоны подтопления (в которой уже в первые
годы после заполнения водохранилища проявляется заболачивание и сильное
подтопление); ширина этого ареала, если считать от уреза воды при НПУ,
на крупных водохранилищах составляет в среднем
0,2—1,0 км, на средних и небольших водохранилищах — десятки метров;
— ареал умеренного и слабого влияния водохранилищ охватывает остальную
часть зоны подтопления, зону систематического климатического влияния;
ширина этой зоны на крупных водохранилищах в среднем от 2—3 км до 10—15
км, на средних — до 1—2 км.
В нижнем бьефе зона влияния регулирования стока охватывает участок или
всю долину и дельту реки, ее протяженность может составлять от
нескольких километров для малых и до 300— 1000 км — для крупных
водохранилищ (Бухтарминского, Куйбышевского, Гордон М. Шрам, Насер и
др.); ширина этого ареала определяется в основном шириной пойменной
террасы и может колебаться на разных реках от десятков и сотен метров до
нескольких километров.
Степень учета всех возможных видов влияния водохранилищ неодинакова в
проектах, осуществленных в разное время и в разных странах.
При создании ряда водохранилищ иногда недостаточно тщательно
определялись, размеры затопления земель и населенных пунктов, не
учитывались в полной мере местные социально-экономические условия
использования земель в сельском хозяйстве, последствия в нижних бьефах и
др. В колониальных и развивающихся странах это обусловливалось разными
причинами: пренебрежительным отношением зарубежных монополий и
колониальных властей к интересам коренного населения, наличием
значительного фонда неосвоенных земель, экономией средств на
изыскательские работы и научные исследования и т. п. (Scudder, 1969,
1975; Кинауи, Ше-нуда, 1975, и др.). В развитых капитали
стических странах такие ситуации более редки; там
существует система законодательной охраны частной собственности, более
квалифицированно разрабатываются проекты; за любой объект, попадающий в
зоны влияния водохранилищ, и иной наносимый ущерб инициаторы
строительства гидроузла и водохранилища должны платить.
В социалистических странах тщательный учет всех возможных побочных
последствий создания водохранилищ исходит из самой природы
социалистического общества — заботы о планомерном развитии хозяйства, о
благе народа и охране окружающей среды.
Сводные данные о масштабах нарушений, вызываемых созданием водохранилищ
в хозяйстве затопляемых и прилегающих территорий, по большинству стран,
к сожалению, отсутствуют; такие данные имеются лишь по отдельным странам
(СССР, отчасти Индия, Чехословакия) и по некоторым каскадам и
водохранилищам в остальных странах (Авакян, Шарапов, 1977; TVA Annual
Report..., 1950, 1969; Влтавский каскад, 1969, и др.).
Воздействие водохранилищ на сельское хозяйство районов, прилегающих к
реке в зоне подпора и в нижнем бьефе плотин, в основном, заключается в
следующем: изымаются сельскохозяйственные угодья из-за затопления,
подтопления, переработки берегов; ухудшаются качество или условия
использования сельскохозяйственных угодий; изменяются условия орошения,
водоснабжения и др.; нарушается внутрихозяйственное землеустройство
землепользований (в том числе севообороты); изменяются межхозяйственные
транспортные, экономические, культурно-бытовые и другие связи в
результате нарушения сети коммуникаций и переноса населенных пунктов,
предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции, баз ремонта и
снабжения.
Изъятие земельных угодий под водохранилища достигло весьма внушительных
величин. Об общей площади изъятых земель приближенно можно судить по
площади водного зеркала водохранилищ (без учета озер, находящихся в
подпоре), поскольку в среднем 90—95% этой площади приходится на
затоплен-
ную сушу. Площадь земель, изымаемых в связи с их подтоплением,
переформированием берегов и т. п., составляет примерно 5—10% от площади
затопления; площадь, отчуждаемая для размещения переносимых объектов,
может достигать до 10—15% от площади затопления. Поэтому в целом площадь
изымаемых земель превышает площадь водного зеркала (без больших озер). В
настоящее время в связи с созданием водохранилищ (с учетом
подготавливаемых) в мире изъято не менее 35 млн. га земель, в том числе
в Европе — 4,5 млн., в Азии — 8,5 млн., в Африке — 4,0 млн., в Австралии
— 0,3 млн., в Северной Америке — 13,0 млн., в Южной Америке — 5, 5 млн.
га.
Структура изымаемых земель практически не освещена в зарубежной
литературе, если не считать кратких и разрозненных данных по отдельным
водохранилищам. По СССР имеются достоверные данные, показывающие, как
изменяется структура затопляемых угодий в разных природных и
экономических ус-условиях, на разных участках водохранилища. Они
позволяют установить следующие закономерности. Наибольший удельный вес
среди изъятых сельскохозяйственных земель занимают естественные кормовые
угодья, причем в районах с избыточным увлажнением (зоны лесов и
лесостепи) преобладают сенокосы, в аридных районах — пастбища. На разных
участках водохранилища структура угодий также неодинакова — чем ближе к
плотине, тем ниже удельный вес сенокосов и выше доля пашни, усадеб,
пастбищ, садов.
Хотя создание крупных водохранилищ связано с затоплением значительно
больших по абсолютной величине площадей земель, они выгоднее малых и
средних водохранилищ по удельным затратам земельной площади на единицу
запаса воды. Об этом свидетельствуют данные табл. Ill-1.
Влияние подтопления на сельское хозяйство в различных природных зонах
оценивается неодинаково. Во влажных зонах оно, как правило, усиливает
естественное высокое увлажнение почв и имеет отрицательные последствия
для их плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур. В зонах
недоста-
точного увлажнения подтопление в ряде случаев может быть благоприятным
для получения более высоких и устойчивых урожаев, если не сопровождается
подъемом минерализованных вод и засолением почв. Положительное влияние
подтопления земель отмечается, например, в долине р. Арканзас (США) и в
долинах некоторых рек Европы и Азии. В ряде случаев проводят специальные
мероприятия для создания подпора грунтовых вод, чтобы вызвать
дополнительное подпочвенное орошение земель (как, например, на
осушительных системах с двойным регулированием уровней грунтовых вод).
В нижних бьефах гидроузлов с водохранилищами многолетнего и сезонного
регулирования на сельское хозяйство влияют изменения режима обводнения и
удобрения илом пойменных лугов в периоды половодья, зимние затопления,
нарушения транспортных связей с поймой.
Сокращение высоты и длительности половодий и изменение их сроков
приводят к осуходоливанию лугов, при котором снижаются кормовая ценность
травостоя и его урожайность, а также усиливается их зависимость от
метеорологических условий. Прекращение или уменьшение отложений
плодородного ила также ведет к снижению урожайности сельскохозяйственных
культур и трав. Превращение заливных лугов в суходольные наблюдается в
долинах многих зарегулированных рек Советского Союза, Канады, США и
других стран с половодным режимом стока.
За рубежом наибольшее внимание из указанных последствий для сельского
хозяйства привлечено к проблеме уменьшения удобрения пойменных земель
плодородным илом. Это обусловлено тем, что в аридной зоне многие речные
доли-
ны наиболее благоприятны для выращивания сельскохозяйственных культур
благодаря наличию воды и плодородных земель, ежегодно удобряемых илом. К
таким плодородным оазисам, где возможно интенсивное использование земли
с получением 2-х, а иногда и 3-х урожаев в год, относятся долины Нила,
Тигра, Евфрата, некоторых рек Индии, Юго-Восточной Азии, Китая и др. При
больших и особенно катастрофических паводках хозяйство и население этих
долин терпит большой ущерб (нередко гибнут люди), однако на протяжении
многих тысячелетий человек приспосабливался и боролся с вредными
воздействиями наводнений, не желая покидать плодородные земли.
Влияние водохранилищ на населенные пункты и предприятия, пути сообщения
и другие элементы инфраструктуры в СССР и за рубежом не имеет
принципиальных отличий. Воздействие водохранилищ на населенные пункты и
коммуникации весьма разнообразно: затопление, подтопление, обрушение
прибрежных участков и др. Влияние водохранилищ на население в ряде стран
оказалось наиболее острой среди проблем, связанных с их созданием. Это
влияние также многообразно и отражается на разных сторонах жизни и
трудовой деятельности населения, проживающего в речных долинах и озерных
котловинах.
Наибольшее влияние на население оказывают сама эвакуация жителей из зон
воздействия водохранилища и изменение социально-экономических условий их
жизни. В связи с относительно более плотным заселением большинства долин
рек и озерных котловин по сравнению с водораздельными районами создание
в них водохранилищ, особенно крупных, приводит к необходимости
переселения большого числа людей. Из зон
водохранилищ уже переселено более
10 млн. человек. Представление о масштабах переселения в связи с
созданием отдельных водохранилищ дает табл. III-2.
Плотность населения в зонах затопления водохранилищ различна — от
нескольких человек на 1 кв. км до сотни и более. Для большинства крупных
водохранилищ мира характерна плотность населения 10—40 чел./км2,
исключение представляют водохранилища, созданные в слабо освоенных
районах (Зейское, Усть-Илимское, Хантайское, Даниел-Джонсон, Гордон М.
Шрам, Бро-копондо и др.) или, наоборот, в плотно заселенных районах
Китая, Индии, Пакистана, Европы и др., где на 1 кв. км проживает иногда
до 1000 и более человек.
Таблица III-2
Количество переселенных жителей при создании некоторых водохранилищ
Кебан,
Мигель-Алеман, Саратовское, Токтогульскос, Изворул-Мунтслуй,
Иваньковское, Норрис, Маюракши, Усть-Илимскос, Кентукки и др.
5—10
Пантабауган. Фурнас,
Саянское, Байкальское, Фонтана, Паранаиба, Брокопондо,
Араксинское, Лонг-Солт, Лип- товска Мара, Краснодарское,
Капчагайское и др.
Отмечаются большие различия в воздействии водохранилищ на населенные
пункты и население в отдельных географических районах. Например, в
лесных, пустынных и отчасти горных районах в зоны воздействия
водохранилищ попадают почти все населенные пункты данного участка речной
долины и прилегаю-
щей к нему территории, поскольку население,
обрабатываемые земли и промышленность в таких зонах размещены вблизи
рек. В регионах со сплошным освоением территории такого сильного влияния
на население водохранилища не оказывают. Неоднороден и характер
воздействия на населенные пункты на разных участках водохранилищ.
В нижних бьефах гидроузлов влияние водохранилищ на населенные пункты и
население чаще носит положительный характер благодаря устранению
наводнений, увеличению водности реки в межень и т. д. Вместе с тем
нередко происходят и неблагоприятные явления, например резкое сокращение
стока в реке из-за отвода воды в деривационные, отводные и другие
каналы, нарушение переправ при образовании полыньи и ниже
гидроэлектростанций, возникновение (в районах с суровыми зимами) над
полыньей туманов и т. п.
На социально-экономические условия жизни людей влияют также изменения
сети путей сообщения, организация судоходства по водохранилищу и другие
последствия, которые могут сказываться и положительно и отрицательно.
Создание и эксплуатация водохранилищ оказывают значительное влияние и на
состояние здоровья населения; это особенно характерно для стран,
расположенных в экваториально-тропических областях планеты, где
природные условия благоприятствуют размножению возбудителей и
переносчиков некоторых инфекций, а уровень коммунального и медицинского
обслуживания населения пока еще недостаточно высок.
Так, в некоторых районах Юго-Восточной Азии увеличение вылова рыбы после
наполнения водохранилищ привело к распространению гельминтозных
заболеваний (шистосоматоз, описторхоз и др.), поскольку рыба здесь
нередко потребляется местными жителями в сыром виде. Вблизи многих
водохранилищ и на орошаемых массивах, расположенных в тропических и
субтропических районах, создалась обстановка для увеличения заболеваний
шистосоматозом. Здесь возникли условия для обитания улиток —
промежуточных хозяев возбудителя этой болезни. В зонах орошения,
заболачивания прибрежных земель происходит иногда рост заболеваний
малярией. В СССР первичные заболевания малярией практически прекратились
в результате систематической борьбы с этой болезнью. В некоторых странах
Африки отмечается расширение ареала распространения мухи цеце,
переносчика сонной болезни. В то же время заболевания онхоцеркозом после
создания ряда водохранилищ уменьшились, поскольку сократились речные
участки, благоприятные для выплода мошки — переносчика этого заболевания
(Водохранилища мира, 1979).
Влияние водохранилищ на небольшие предприятия, расположенные в
населенных пунктах, не отличается принципиально от охарактеризованного
выше воздействия водохранилищ на населенные пункты в целом. На средних и
крупных предприятиях, значительное затопление которых обычно не
допускается (они служат важным фактором определения отметок НПУ), в зоны
воздействия водохранилищ обычно попадают отдельные сооружения,
тяготеющие к реке: водонасосные станции, канализационные выпуски,
склады, причалы и т. п., а также
сильно заглубленные в землю части подземного хозяйства (подтопление
подвалов, подземных коммуникаций и т. п.).
С созданием водохранилищ нарушается работа сплавных рейдов, изменяются
условия хранения на воде древесины для целлюлозно-бумажных и других
предприятий; подпор воды иногда выводит из строя небольшие
гидроэлектростанции на притоках. Некоторые предприятия лишаются сырьевой
базы, например залежей нерудных ископаемых (глин, песка, известняков и
др.), запасов древесины, находящихся в зоне затопления.
В нижних бьефах гидроузлов влияние водохранилищ на промышленные
предприятия проявляется в первую очередь в ликвидации или уменьшении
потерь от наводнений. В зоне суточного и недельного регулирования ниже
крупных и средних гидроэлектростанций усложняется работа судоремонтных и
судостроительных предприятий из-за резких колебаний уровня, зимних
затоплений и др.
Долины рек, как правило, обладают густой сетью путей сообщения. Вдоль
многих рек идут важные железные и шоссейные дороги, а в горных и
предгорных районах они проходят полностью в долинах рек. Дороги и
нефтепроводы пересекают реки. Многие водохранилища затопляют участки
железных дорог, и приходится строить объездные пути и мосты. Возникает
также необходимость переустройства крупных железнодорожных мостов из-за
уменьшения под-мостовых габаритов на судоходных реках, вспомогательных
сооружений железных дорог (водокачек, карьеров, складов) или
внутризаводских и портовых железнодорожных путей.
Автомобильные дороги разных категорий попадают в зоны воздействия почти
всех водохранилищ. Основная часть затопляемых автодорог — областного,
районного и местного значения. В отдельных случаях сами дороги не
затопляются, но теряют свое значение в связи с затоплением объектов, к
которым они вели (лесовозные дороги к нижним складам леспромхозов,
дороги к пристаням, внутрихозяйственные).
Регулирование стока водохранилищами сказывается на автомобильном и
железнодорожном транспорте в нижнем бьефе в связи с ликвидацией
наводнений. Суточное регулирование затрудняет эксплуатацию паромных
переправ, что в немалой степени способствует ускорению строительства
капитальных автодорожных мостов.
В зоны затопления, переработки берегов, подтопления попадают сооружения
многих других видов транспорта — водного, трубопроводного, воздушного, а
также линии и сооружения электроснабжения и связи. Водохранилищами ныне
действующих в СССР ГЭС газопроводы и нефтепроводы почти не
затрагивались.
Создание водохранилищ влияет также на условия работы водного транспорта,
лесосплава, на сохранность исторических и архитектурных памятников, на
другие рекреационные объекты (рис. 58, 59) и условия отдыха в речных
долинах и озерных котловинах.
Из изложенного выше видно, что воздействие водохранилищ на техногенные
компоненты окружающей среды весьма значительно. Это воздействие
многообразно и неодинаково в разных географических регионах, в верхних и
нижних бьефах гидроузлов, на разных участках каждого водохранилища.