169873 (595774), страница 9
Текст из файла (страница 9)
На основании краткого анализа показателей водопользования можно выявить, что основная нагрузка как по количеству, так и по качеству приходится на долю рек и озер республики. Так, объем общего сброса сточных вод в эти объекты по сравнению с суммарным использованием водных ресурсов, равным 922,4 млн. куб. м (из поверхностных и подземных источников) составила 67 %.
Следует подчеркнуть то, что, несмотря на проведение ряда мероприятий по оздоровлению и улучшению санитарного состояния рек, положение по основным речным бассейнам остается напряженным. Это обуславливает необходимость широкомасштабного проведения водоохранных мероприятий как в самих водных объектах, так и на их водосборах [2].
Необходимые параметры водоохранных мероприятий в пространственном и временном аспектах могут быть определены на основании проведения расчетов по оптимизации водопользования и водоохранных мероприятий в разрезе промышленных узлов, бассейнов рек и их участков. При этом эколого-экономические критерии должны учитывать такие важные признаки, как изменчивость рек во внутригодовом и многолетнем разрезах, показатели загрязненности природных вод и их изменчивости в пространстве, необходимые для популяций гидробионтов экологические расходы воды и объемы, приведенные затраты и экологическую эффективность природоохранных мероприятий.
Одним из важных принципов экономического регулирования использования, восстановления и охраны водных объектов является платность водопользования. В целях рационального использования водных ресурсов, повышения экономической ответственности водопользователей, а также образования средств финансирования охраны и воспроизводства водных ресурсов указом Президиума Верховного Совета республики Башкортостан в 1995 г. изменена система платного водопользования на территории республики.
Плательщиками за пользование поверхностными и подземными водными объектами являются предприятия, организации, учреждения, а также иностранные юридические лица и их филиалы независимо от форм собственности и организационно-правовых отношений: физические лица, занимающиеся предпринимательской деятельностью без образования юридического лица.
Кроме того, установлена плата за пользование водными объектами без изъятия воды в гидроэнергетике, добыче полезных ископаемых, производстве работ на водных объектах и др.
От платы за водопользование освобождены: население, колхозы, совхозы и ассоциации фермерских и крестьянских хозяйств, рыбоводческие хозяйства, садоводческие товарищества, а также организации и учреждения, полностью содержащиеся за счёт государственного бюджета (школы, больницы, поликлиники и др.)
Утверждены базовые нормативы платы за водопользование, которые ежеквартально индексируются с учётом коэффициента инфляции.
Установлены соответствующие повышающие коэффициенты за сверхлимитное водопотребление и безлицензионное водопользование.
Средства, поступающие за водопользование в местный бюджет, рекомендовано направлять на обустройство водоохранных зон, родников, очистку малых рек, выполнение других видов работ, связанных с охраной водных объектов и обеспечением населения качественной водой.
Таким образом, внесение изменений в систему платы за пользование водными ресурсами коренным образом изменило возможности отрасли водного хозяйства в реализации водосберегающих и водоохранных мероприятий, позволило минимизировать влияние антропогенных нагрузок на водные объекты [2].
В составе первоочередных мероприятий по организации водоохранных мероприятий в этой системе следует указать на необходимость создания новых природных парков, восстановительных зон, заказников и памятников природы. Как было показано ранее, заслуживает большого внимания обоснование и создание ряда природных (озерных) парков в Башкирском Зауралье, включив в самостоятельные блоки группы северных и южных озер этого региона, их водосборные площади, а также речные бассейны и водопады. Необходимо также проведение системы природоохранных мероприятий в пределах "гидрологических центров", расположенных в горном Башкортостане и Белебеевско-Стерлибашевской возвышенности. Первая территория охватывает верховья бассейнов рек Белая, Инзер, Юрюзань, Ай, Урал, Уй, Миасс с уникальным ландшафтным разнообразием. Второй центр является "очагом" формирования водных потоков рек Дема, Ашкадар, Стерля, Уршак и др.
Расположение наиболее высоких возвышенностей южнее озера Аслыкуль и их участие в формировании водных ресурсов системы рек Усень, Чермасан и ряд левых притоков реки Демы, близость озера Кандрыкуль обусловливает целесообразность создания обширной зоны экологической стабилизации Башкирского Предуралья, включающей уже существующие, а также новые охраняемые территории и объекты. Уникальность, своеобразие природных комплексов, присутствие речных систем и озер различной категории в низовья бассейна реки Белой, в пределах Уфимского плато, Северо-восточной лесостепи, Зауральской степи, Зилаирского плато и др., также способствует научному географо-экологическому обоснованию и созданию значительного количества охраняемых объектов. Они нашли отражение в составе кадастра сети охраняемых территорий РБ, разработанного по заданию Госстроя РБ.
-
Экологические последствия строительства и эксплуатации водохранилищ
1.3.1 Местные климатические изменения
Создание гидроузлов с водохранилищами большого объема приводит к изменению термического режима воды по сравнению с естественными условиями как в верхних, так и в нижних бьефах ГЭС, что влечет за собой изменение теплового стока реки и составляющих теплового баланса воды с сушей, а следовательно, и значений метеорологических параметров и условий туманообразования. Изменение местного климата над акваторией водохранилища и прилегающих территорий суши происходит в связи с увеличением суммарной радиации и изменением радиационного баланса водоема, а также с большей теплоемкостью водной массы по сравнению с сушей. За основной фактор, определяющий интенсивность и зону влияния, принимается теплофизический контраст вода - суша.
Изменение местного климата под влиянием водохранилища наиболее заметно проявляется в колебаниях температуры и влажности воздуха, направления и скорости ветра, условий туманообразования.
В регионах расположения гидроузлов, как правило, происходит уменьшение континентальности климата, ход температуры воздуха становится более плавным.
Так, например, в осенне-зимний период в районе г. Красноярска температура воздуха повысилась на 1 - 2 °С; средняя температура воздуха декабря - января в прибрежной зоне р. Енисея составила минус 14,3 °С, а на удалении от берегов - минус 19,0 С. Амплитуда суточного хода температур в прибрежных районах была на 3 - 4 °С меньше, чем в удаленных частях г. Красноярска.
Температура воздуха под влиянием водохранилища ГЭС, как правило, понижается весной и в первую половину лета (охлаждающее влияние), повышается во вторую половину лета и осенью (отепляющее влияние). Время наступления, продолжительность, интенсивность охлаждающего и отепляющего периодов зависят от географического положения, размеров и глубины водохранилища. Так, на севере период охлаждающего влияния водохранилища длится с начала июня до начала августа, а на водохранилищах, расположенных в лесостепной и степной зонах, продолжается до пяти месяцев (апрель - август). На южных водохранилищах, где ледостава обычно не бывает, период охлаждающего влияния уменьшается до 3-х месяцев (апрель - июнь), в остальное время года они интенсивно нагревают воздушные массы, оказывая отепляющее влияние на прилегающие территории. Изменение суточной (внутри суток) температуры воздуха в зоне побережья шириной до одного километра от уреза воды может достигать 5-8°, средней месячной - 0,3 - 3,0 °С.
Сдвиг дат перехода средней суточной температуры воздуха через 0, 5, 10°С составляет 3-7 дней. Продолжительность безморозного периода за счет отепляющего влияния увеличивается до 10 дней.
Изменение абсолютной влажности воздуха, как и температуры воздуха, в значительной мере зависит от географического положения водохранилища. Значения абсолютной влажности на наветренном берегу могут быть на 1,4 - 5,0 мб больше, чем вне зоны влияния.
На севере, в зоне избыточного увлажнения, где из-за сильной заболоченности различия между сушей и водной поверхностью невелики, абсолютная влажность меняется меньше, чем на юге, в зоне недостаточного естественного увлажнения.
Максимальные изменения относительной влажности воздуха приходятся на весенне-летний период:
-
в зоне избыточного естественного увлажнения, в районе северных водохранилищ, влажность повышается на 4 - 6%;
-
в зоне недостаточного естественного увлажнения влажность увеличивается в среднем на 6 - 12%, хотя ее изменения в течение суток имеют сложный характер: ночью происходит уменьшение влажности, днем, наоборот, влажность повышается.
Количественным показателем потенциального влияния водохранилища на температуру воздуха служит разность между температурой поверхности воды и температурой воздуха на побережье, а на абсолютную влажность - разность между насыщающей влажностью при температуре поверхности воды и влажностью на побережье.
Направление ветра изменяется в зависимости от ориентации водохранилища, извилистости береговой линии, характера ландшафта, шероховатости подстилающей поверхности суши и особенностей местной циркуляции воздуха.
Скорость ветра над акваторией водохранилища почти не меняется (15 - 20%) в охлаждающий период, в отепляющий — возрастает на 50-100%.
Осенью на наветренном берегу водохранилища наблюдается увеличение в 2-3 раза повторяемости сильных ветров (более 15 м/сек) по сравнению с исходными ветровыми условиями.
Термические контрасты между сушей и водой на крупных водохранилищах приводят к возникновению местной циркуляции - бризов, они дополняют схему воздействия водохранилища на метеорологический режим. В сторону суши бризы могут проникать на расстояние 3 км и более, захватывая по высоте зону в 100 - 300 м.
Коэффициент усиления ветра по наблюденным данным метеостанции Береговая, расположенной на расстояние 400 м от уреза воды наиболее расширенного озеровидного участка Зейского водохранилища, составил 1,5 - 2,0 в осенне-зимний период; 1,4 — 1,6 весной и 1,5 - 1,9 летом. Усиление ветра весной и летом произошли из-за развития местной бризовой циркуляции, захватывающей довольно большие участки суши и водоема.
В холодное время года (главным образом, в конце осени и зимой) над полыньями нижнего бьефа и их наветренными берегами создаются условия для образования туманов испарения, а на побережье увеличивается вероятность образования гололеда и изморози. К таким условиям относятся:
-
типичное для антициклональной синоптической ситуации сильное выхолаживание воздуха над сушей или льдом, а затем - перемещение этого воздуха на открытую водную поверхность;
-
слабые ветры (менее 5-7 м/сек);
-
наличие приземной (на высоте не более 100 - 200 м) инверсии, т.е. повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты;
-
достаточное начальное увлажнение воздуха (более 75%).
Влияние ГЭС на метеоэлементы в нижнем бьефе может распространяться в зависимости от рельефа местности и ветрового режима на несколько километров вглубь побережья.
Так, влияние Саяно-Шушенской ГЭС в нижнем бьефе угасает на расстоянии 700 - 800 м, Вилюйской ГЭС - на расстоянии 2 км от уреза воды.
По длине нижнего бьефа изменение климатических параметров по сравнению с естественными условиями уменьшается по мере удаления от ГЭС.
Характер береговых склонов и их крутизна определяют размеры зоны климатического влияния. Залесенные побережья водохранилища ограничивают его влияние на местный климат вследствие активной ретрансформации поступающих с водной поверхности масс воздуха.
В зоне горных водоемов изменение местного климата будет происходить как под влиянием изменения высоты местности, так и за счет трансформации воздуха при движении его над водохранилищем.
На участках, где горные хребты подходят непосредственно к урезу воды, влияние водохранилища на местный климат практически не прослеживается.
С созданием водохранилища происходят дополнительные затраты водных ресурсов на испарение, что приводит к некоторой интенсификации влагооборота. Диапазон значений слоя испарения с водной поверхности водохранилищ на территории России достигает 1400 мм (от 300 мм в зоне избыточного естественного увлажнения до 1700 мм в зоне недостаточного естественного увлажнения).
Прогнозная оценка изменений местного климата под влиянием гидротехнических сооружений может даваться на основе расчетов и по наблюдениям на объекте-аналоге (см. Рекомендации П 850-87/ Гидропроект).
Расчетный метод ГГО предназначается для определения средних за расчетный период и в отдельные сроки изменений температуры и абсолютной влажности воздуха над прилегающей к водоему территории и акваторией водохранилища, с учетом различной шероховатости подстилающих поверхностей [14].
Факторами, необходимыми для определения влияния водохранилищ на количественные характеристики метеоэлементов, являются: температура поверхности воды, площадь водного зеркала, глубина, объем, ширина водохранилища; физико-географические условия расположения; условия атмосферной циркуляции и связанные с ней погодные условия (пасмурная погода в значительной степени нивелирует контраст вода - суша), шероховатость подстилающей поверхности, режим эксплуатации водохранилища, а также степень освоения прилегающих территорий (наличие жилых массивов, промышленных объектов, сельскохозяйственных угодий).
Количественная оценка тумано- и гололедообразования в районе проектируемого гидроузла выполняется с использованием двумерной гидростатической модели пограничного слоя атмосферы, формирующегося в квазистационарных условиях над неоднородной поверхностью. Модель построена с учетом фазовых переходов влаги и влияния сглаженного рельефа на структуру пограничного слоя. Расчеты проводятся на основе численного решения системы уравнений пограничного слоя атмосферы.