1598005375-fdca24712b4dd3cd0f1922045b94d243 (811202), страница 51
Текст из файла (страница 51)
На.«борьбу» с морем постоянно требуется все больше средств, поэтому кажется разумным вообще ограничить деятельность в приорежной зоне, чтобы в какой-то мере разрешить конфликт между использованием и сохранением береговых ресурсов. С этой целью предлагается, например, ранжировать отдельные участки 235 береговой зоны по степени влияния на процессы динамики и в зависимости от критичности к той или иной деятельности лиоо полностью запретить на них размещение сооружений, либо разрешить таковое с определенными ограничениями. В качестве принципа управления состоянием береговых зон предлагается не пытаться сохранять неизменными их границы, и насколько это возможно поддерживать процессы естественных колебаний границ.
Природу перемещения насосов под действием волн и течений поясняет рис. 9.7, где показана схема циркуляции в прибрежной полосе. Во время штормов перпендикулярные к береговой линии лз Ф ~оо О З=~ З у=» ~~~< так'-""л ' $с Ф ) у )ь гя .Л Рис. 9лй Схема циркуляции наносов в прибрежной зоне: а — вертикальный разрез; б — вид в плане г — зона бурунов; 2 — береговая яяяяя разрывные течения усиливаются, увеличивается и степень «разжижения» грунта под действием обрушивающихся волн. Все эго ведет к усилению транспорта наносов. На характер последнего влияет и начальное направление прихода волн, и начальная конфигурация берега, и география дна.
В мелководной прибрежной зоне при глубине меньше половины длины волны происходит изменение направления движения волн, возможна даже фокусировка волн на определенных участках побережья, где разрушения .от действия волн буду~ более заметными. Любые варианты преобразователей волновой энергии так или иначе изменяют волновой режим побережья. В одних случаях это приводит лишь к заметному ослаблению амплитуды волн.
воздействующих на побережье, например если используются плавучие системы, в других — к серьезному изменению динамики придонных вод и к изменению характера перемещения наносов. В каждом конкретном случае система волновых преобразователей должна рассматриваться как гидротехническое сооружение, строительство которого может привести к существенному изменению географии прибрежной зоны, повлечь нарушение динамики вод и в конечном счете привести к последствиям, нарушающим динамическое равновесие, поддерживающее естественное состояние побережья.
В качестве вторичного экологического воздействия волновых электростанций можно отметить возможность изменения условий существования некоторых видов гидробионтов, в частности бентосных организмов, для которых важна определенная скорость поступления питательных веществ, в естественных условиях обеспечивающаяся транспортом наносов. $ у.б.
Приливные станции и окружающая среда Плотины ПЭС как бы выделяют в районе постройки две подобласти — внутреннюю (бассейн-аккумулятор) и внешнюю (подпитывающее этот бассейн море). Влияние на среду в обеих подобластях проявляется по-разному, но все вносимые возмущения связаны так или иначе с конкретной географией побережья и дна, особенностями распространения приливных волн, размещением плотин станций и их мощностью, определяющей размеры бассейнов.
Для внутренних подобластей не последнюю роль играет и режим эксплуатации станции. Во внутренних подобластях из-за появления плотин с водо- пропускными устройствами происходит полная перестройка режимов течения н частичная перестройка режимов водообмена с мо,рем.
Это влечет за собой изменение режимов движения наносов (последние особенно сильно сказываются на работе гидроузлов в том случае, если бассейн размещен в эстуарии реки), возможно также некоторое изменение качества воды, изменение видового состава животных. Воздействие на животный мир связано с тем, что крупные животные не могут проходить через плотины, а относительно мелкие, в основном рыбы, свободно проникают через водопропускные каналы и даже водоводы низкооборотных турбин. Это обстоятельство может иметь н положительный, и отрицательныи эффект. На Кислогубской ПЭС, например, после пуска станции длительное время наблюдалось значительное обогащение фауны за счет морских рыб, проникавших в бассейн, Однако для того, чтобы новый биотоп мог нормально существовать, было необходимо обеспечить постоянный режим работы водопропускных сооружений для обновления воды в бассейне.
В противном случае начиналась гибель животных. В этом случае, если ПЭС используется в режиме ГАЭС, потребляющей избыток энергии в энергосистеме на закачку 'воды в бассейн, возможно повышение уровня воды по сравнению с до. стигаемым во время естественного прилива. Это также может иметь отрицательные последствия для животного мира, так как затоплению могут подвергнуться участки, ранее не попадавшие в зону прилива, результатом чего станет изменение, даже правильнее сказать, полная перестройка биотопов. Из-за ухудшения водообмена с открытым морем особенно при наличии стока в бассейн ПЭС загрязненных вод в нем может произойти накопление загрязнений, что серьезно повлияет на качество воды и животный мир. В любом случае внутренние эффекты от создания бассейнов приливных станций по масштабу ограничены пределами их акваторий и затопляемых участков побережья.
Во внешних же подобтастях воздействие на окружающую среду может быть по лсасштабам более сильно выражено, чем во. внутренних. Это связано с тем, что строительство плотин оказывает определенное влияние на приливный режим и приливные течения в районе, значительно более протяженном, чем бассейн ПЭС, выделяемый плотиной, Возможные эффекты увеличения подъема уровня прилива и изменения скорости течений зависят от географических факторов и должны детально изучаться в каждом конкретном случае.
Наибольший обьем подобных работ был в свое время выполнен для заливов Мэн и Фанди на границе США и Канады, Раз.личными исследователями для этого района (см. рис. 9.8), было, и частности, показано, как размещение плотин в разных участ- ба зз' Рис. 9.8. Схема размещения ПЭС в зал. Фзнди .ках бухты может ~повлиять на трансформацию приливной волны, вызвав изменение высоты прилива на величину в пределах 1 ф> (от 2 до 30 см) и изменение скорости течения в заливе примерно на 5%. Для системы зал.
Мэн — зал. Фанди создана расчетная мо.дель, позволяющая проводить анализ изменения режимов при.ливов. Экологические аспекты подробно рассмотрены П. Ларсеном (63). Выполненный им анализ интересен и для нас, так как позво.ляет оценить хотя бы качественно многие явления, иа которые прежде при анализе возможных последствий создания ПЭС даже не обрагцали внимания. Связанное со строительством ПЭС изменение уровня прилива в прилегающих районах объясняется отражением части энергии приливной волны из-за изменения резонансных свойств во внешней подобласти.
Это повлечет за собой увеличение колебаний между урезами при высокой и низкой воде. Уровень ординара сохранится. Следствием изменения уровнч может стать изменение гидрологического режима низин и прибрежных соленых болот. Даже на литорали, обычно затопляемой приливом, могут произойти изменения экосистем вследствие из- менения времени пребывания различных организмов (животных н растений) под водой. Изменение же водного режима болот особенно опасно для экологии всего залива, так как именно они являются наиболее продуктивными биотопами.
Ларсен отмечает, что даже сравнительно небольшие изменения высоты прилива могут повлиять на человеческую деятельность в подверженной таким изменениям зоне. Прежде всего в зоне затопления исчезнут некоторые важные для человека виды животных, в низменных районах из-за усиления действия волн может начаться активная эрозия почв (для обрывистых берегов изменения менее существенны). Кроме того, произойдет изменение режима судоходства, что особенно скажется в мелководных районах. Безусловно, все эти изменения как-то стабилизируются, придут к новому равновесию, но это будет уже вторая стадия процесса, которая не сможет компенсировать экономических потерь, связанных с первой. Так же точно должно установиться новое равновесие и в отношении приливных течений, усиление которых приведет к изменению транспорта наносов в самом зал.
Мэн и прилегающих к нему эстуариях. Показано, что увеличение перемешивания вод в заливе может повлиять на сезонные температуры воды, на режим обмена с открьпым морем питательными веществами из-за их задержки вследствие нарушения стратификации. Сочетание этих факторов (для зал. Мэн предсказывается уменьшение температуры вод примерно на 1') должно по оценке экологов привести к увеличению первичной и вторичной продуктивности и к изменению видового состава всей экосистемы.
Есть еще один «подводный камень» в экосистеме зал. ~!эн. М Почти ежегодно здесь обнаруживают моллюски, содержащие до 80 мкг опасного для человека яда на 100 г массы. Человеку достаточно принять в пищу трех моллюсков, чтобы получить смертельную дозу яда паралитического действия. Его происхождение— бурное развитие ядовитого планктона, сопровождаемое красным цветением воды, обязанным некоторым видам дииофлагеллят. При изменении режимов циркуляции в заливе красное цветение может поразить новые участки акватории. Вопрос биологии развития этих опасных видов организмов еще изучен недостаточно, но исследователи предупреждают о необходимости помнить о возмож ..ности распространения ядовитых организмов после постройки 9 8г. плотины в бухте Фанди по всему зал.
Мзн, тем более что в! 7 г. уже возник новый район появления этих организмов на побеежье штатов Нью-Гемпшир, Мэн и Массачусетс. Ранее, в 1972 г., например, отравления наблюдались только в районе зал. Ф д . Явления, связанные с появлением ядовитых динофлагеллят, вс тречались и в других районах мира, в частности на северо-залан ии, падном побережье Англии, вблизи берегов Флориды, Ирла д в Бристольском заливе и других районах. Непосредственно на человеческую деятельность увеличение скоростей приливных течений может повлиять и за счет измене- 239 ния фарватеров, более быстрого заиливания морских каналов, влекущих за собой серьезные экономические потери из-за увеличения объемов дноуглубительиых работ.
Последние, в свою очередь, также ухудшают качество вод [за счет уменьшения прозрачности и взмучивания часто вредных осадков, содергкащих тяжелые металлы и пестициды). Приведенные данные в какой-то степени иллюстрируют возможный ущерб природной среды и человеческой деятельности при строительстве ПЭС, но необходимо еше раз оговориться, что для каждого географического района определяющие факторы будут связаны с конкретными условиями именно этого района, и автоматически переносить результаты исследований с одного района на другой, как и вообще при оценке экологических последствий любых вторжений в среду, безусловно нельзя.