Плотины гидроэлектростанций и создаваемые при них водохранилища нарушают экологический баланс водоемов, препятствуют свободной миграции рыбы, влияют на уровень грунтовых вод, вызывают геологические изменения.
Большие площади поверхности водохранилищ ведут к преобразованию ландшафтов речных долин.
На крупных реках создаются озеровидные водоемы шириной 10—20 км и протяженностью десятки километров. Глубина на равнинах достигает 20—40 м. Водное зеркало по площади составляет несколько тысяч квадратных километров.
Ландшафт речной долины ниже водохранилищ изменяется естественно, происходит снижение уровня грунтовых вод. Изменение гидрологического режима оказывает большое влияние на прилегающие к водохранилищу территории, вызывает изменение микроклиматических условий (температура, радиационный баланс, влажность, ветровой режим и т.д.), распространяется на 10—15 км.
Повышается уровень грунтовых вод, нередко земли заболачиваются, нарушаются условия обитания животных. Водохранилища влияют также на тектонические процессы, увеличивая частоту и силу землетрясений.
Экологические проблемы будущего
Эксплуатация водохранилищ изменяет солевой и биогенный состав воды; численность и распределение фито- и зоопланктона.
В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее соответственно с накоплением биогенных веществ создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых синезеленых. По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод, резко снижается их способность к самоочищению.
Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно пора- жаемость гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды. Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ.
Кроме биогенных веществ в водохранилище аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичной возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами после их ликвидации.
Водохранилища оказывают влияние на атмосферные процессы. В засушливых районах испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в 10 раз. С повышением испарения связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов воды и суши формирует местные ветры типа бризов.
Отмершие водоросли придают воде неприятный запах и вкус, покрывают толстым слоем дно и препятствуют отдыху людей на берегах водохранилищ. Массовое «цветение» водорослей в неглубоких заболоченных водоемах делают воду непригодной ни для промышленного использования, ни для хозяйственных нужд. Гниение органических веществ может привести к выделению огромного количества парниковых газов — метана и диоксида углерода.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ
Источник: studref.com
Инфофиз. Репетитор по физике и информатике
Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с отчуждением значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища. В России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоплено не менее 6 млн. га земель. На их месте уничтожены естественные экосистемы.
Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных. В равнинных условиях подтопленные земли могут составлять 10% и более от затопленных.
Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии. Абразионные процессы обычно продолжаются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ. Таким образом, со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов.
Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосборов.
В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых синезеленых (цианей).
По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды. Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п.
В конечном счете, перекрытые водохранилищами речные системы из транзитных превращаются в транзитноаккумулятивные. Кроме биогенных веществ, здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни.
Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации. Имеются данные, что в результате заиления равнинные водохранилища теряют свою ценность как энергетические объекты через 50-100 лет после их строительства.
Например, подсчитано, что большая Асуанская плотина, построенная на Ниле в 60-е годы, будет наполовину заилена уже к 2025 году. Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемой за счет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается. Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производство энергии на ГЭС не будет превышать 5% от общей.
Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых (аридных) районах, испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз. С повышенным испарением связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений.
Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды. В ряде случаев в зоне водохранилищ приходится менять направление сельского хозяйства. Например, в южных частях мира некоторые теплолюбивые культуры (бахчевые) не успевают вызревать, повышается заболеваемость растений, ухудшается качество продукции.
Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать землетрясения. Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии (штат Гунжарат) в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей �ия������o�� и других организмов, вызывают различные респираторные заболевания.
Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз.
Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и ишаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.
Имеются данные, что если бы вся сегодняшняя энергетика базировалась на угле, то выбросы СО, составляли бы 20 млрд. тонн в год (сейчас они близки к 6 млрд. т/год). Это тот предел, за которым прогнозируются такие изменения климата, которые обусловят катастрофические последствия для биосферы.
ТЭС — существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции (размножение водорослей, потерю кислорода, гибель гидробионтов, превращение типично водных экосистем в болотные и т. п.).
Источник: infofiz.ru
10 причин, почему крупные ГЭС опасны для экологии и общества
ГЭС более экологичны по сравнению с другими видами электростанций?
Одно из главных преимуществ гидроэнергетики — это минимальное влияние на экологию.
Мы сравнили негативное воздействие на окружающую среду тепловых, атомных и гидростанций. Одно из главных преимуществ гидроэнергетики — это минимальное влияние на экологию. Работа ГЭС не требует добычи угля или ядерного топлива, не сопровождается вредными выбросами в атмосферу и водоемы, не требует захоронения отходов. В некоторых случаях плотины позволяют предотвращать затопление населенных пунктов во время весеннего паводка…
У противников строительства ГЭС своя правда. Главный контраргумент — при создании водохранилища существующие живые организмы и микроорганизмы реки, поймы и леса заменяются на живые организмы водохранилища. При этом неизбежно происходит гибель растений и животных, а также мест их обитания. Эксперты рассчитывают ущерб окружающей среде в деньгах, используя методики, существующие для расчета штрафных санкций.
Пример из «прейскуранта» по расчету убытков. Так, черви и другие беспозвоночные животные, обитающие на одном квадратном метре в лесу, оцениваются в 143 рубля. Плюс немалые санкции за каждый экземпляр находящегося в зоне затопления животного… Поскольку крупное водохранилище может занимать сотни квадратных километров, то тянет на сотни миллиардов рублей.
Правда, эксперты оговариваются. Методику расчета убытков можно применить и в сельском хозяйстве. Аграрии выращивают строго определенные культуры, нещадно уничтожая все остальное – другие растения (которые они считают сорняками) и насекомых. Но никто же не пытается обкладывать штрафами фермеров и владельцев агрохолдингов.
— Если ГЭС построена правильно, в бассейне реки, то строительство станции экологически более оправдано, чем строительство атомных или тепловых электростанций, — говорит Оксана Никитина, координатор проектов по сохранению пресноводных экосистем и устойчивой гидроэнергетики российского отделения Всемирного фонда дикой природы.
Каков выход? Ветряки, солнечные батареи и другие альтернативные источники энергетики занимают доли процента в энергосистеме России. Даже многомиллиардные вливания в эту отрасль не позволят отказаться от традиционных источников энергетики. Следовательно, необходимо выбирать наименьшее из зол. Вопрос в другом.
Вмешательство в окружающую среду должно быть обоснованным. Каждый проект должен быть просчитан и при необходимости предусматривать экологическую компенсацию. Это может быть организация заказника, строительство рыбзавода, посадка леса.
ТАБЛИЧКА
Экологические «плюсы» и «минусы» гидроэнергетики
Преимущества
— использование возобновляемой энергии;
— работа не сопровождается вредными выбросами в атмосферу и водоемы, образованием отходов;
— вода водохранилищ может использоваться в сельском хозяйстве для полива, в них можно разводить рыбу;
— в некоторых случаях водохранилища ГЭС позволяют регулировать речной сток и предотвращать наводнения.
Недостатки
— затопление больших площадей (впрочем, есть ГЭС и без водохранилищ);
— перестройка экосистем в зоне затопления;
— изменение водного режима реки ниже по течению
Что такое ГЭС и как они работают
Чаще всего для них на реках сооружаются плотины, благодаря которым образуются огромные хранилища водного ресурса.
При этом река, на которой предполагается строить электростанцию, должна быть полноводной, чтобы наверняка круглогодично обеспечивать водой турбины электрогенераторов. Кроме того, она должна иметь максимально большой уклон.
Идеальным вариантом для строительства ГЭС являются образуемые руслами рек каньоны.
Необходимое электростанции оборудование для выработки электроэнергии монтируется непосредственно в помещении гидроэлектростанции. Там в отдельных залах устанавливаются агрегаты, которые напрямую преобразуют силу водяного потока в механическую энергию турбин, а затем в электроэнергию.
Недостатки
Наиболее существенным недостатком ГЭС является то, что возведение подобного объекта требует затопления обширных территорий, которые могли использоваться иначе. Нередко для строительства приходилось жертвовать целыми городами и это неминуемо приводило к расходам на переселение жителей. Также:
- Аварийные ситуации, возникающие в процессе эксплуатации ГЭС, становились причинами серьезных наводнений. Затопленными оказались территории, находящиеся ниже течения реки.
- Продуктивность ГЭС в немалой степени зависит от погодных условий: нередко после длительной засухи производство энергии резко снижалось или останавливалось.
- В равнинных районах строительство таких электростанций не имеет смысла. Строительство подобных объектов в районе горных рек опасно из-за повышенной сейсмоопасности регионов.
- Учитывая то, что уровень воды в реках, на берегах которых возведена ГЭС, постоянно меняется, строить на них дома крайне нежелательно.
Кроме этого, строительство крупных ГЭС требует большого количества денег, ресурсов и занимает немало времени.
Преимущества гидроэлектростанций
Главным достоинством ГЭС является то, что для ее работы требуется вода – ресурс возобновляемый естественным круговоротом воды в природе. Кроме того:
- Выработка энергии посредством ГЭС не сопровождается углекислоты, окислов серы и азота, угарного газа и других вредных веществ. Деятельность таких станций отличается большей экологичностью: они не загрязняют почву, воздух. Конечно, полностью избежать негативного воздействия на среду не удается: часть тепла, которое образуется в результате трения частей турбины, все же передается воде. Но его количество как правило несущественно.
- Существует возможность осуществлять контроль над производительностью станции, меняя объем и скорость воды, которая имеет доступ к турбинам.
- Низкая стоимость электроэнергии
- Нередко водохранилища, которые строятся для ГЭС, становятся популярными зонами отдыха для привлечения туристов.
- Вода, содержащаяся в искусственных водохранилищах, отличается хорошими показателями чистоты. Благодаря этому она может использоваться для ирригации, купания, питья.
В зависимости от актуальных потребностей, генераторы можно включать и выключать по мере необходимости. Это дает возможность использовать ГЭС в качестве аварийного резерва.
Перспективы и потенциал гидроэнергетики
Развитие гидроэнергетики набирает обороты во всем мире. Однако гидроэра в развитых странах давно настала, а почти весь потенциал гидроресурсов исчерпан.
В странах Западной Европы используется 70% гидроресурсов, в Японии – около 90%. Наиболее развитые страны либо строят ГАЭС и мелкие ГЭС, либо вкладываются в модернизацию уже работающих станций. Исключением является Канада, так как в ней гидроресурс практически не освоен.
Активнее всего сферу гидроэнергетики развивает Китай, где располагается практически 50% всех малых гидростанций в мире.
Россия также старается развить водную энергетику. На данный момент 10% от получаемого электричества производят с помощью гидроресурсов. Однако гидропотенциал России огромен и не освоен.
- https://narobraz.ru/avto/plyusy-i-minusy-ges.html
- https://energoseti.ru/articles/gidroenergetika-rossii
- https://gidrotechnologies.ru/stroitelstvo-gidrojelektrostancii/3-pljusy-i-minusy-gjes.html
- https://proagregat.com/energetika/krupneyshie-gidroelektrostantsii-v-rossii-i-v-mire/
- https://rukivnogi.com/russia/articles/samaya-bolshaya-ges-v-rossii
- https://cleanbin.ru/terms/hydropower-plants
- https://musorniy.ru/chto-takoe-ges-i-kak-oni-rabotayut/
Типы гидроэлектростанций
Несмотря на сходный принцип действия, существуют ГЭС разных типов. Так как при их строительстве в большинстве случаев используется естественный рельеф местности, то различия связаны с использованием конкретных преимуществ, которые предоставляют природные условия. Типы гидроэлектростанций:
- Деривационные. Размещаются на горных реках, где перепад высот позволяет использовать энергию падающего потока, но сильное течение исключает строительство плотины. Потоки воды направляют в специальные отводы, наклон которых сооружают так, чтобы обеспечить необходимый напор.
- Плотинные. Основной тип ГЭС, предусматривающий строительство плотины, перегораживающей русло реки и создающей водохранилище. Плотина часто также имеет функцию борьбы с наводнениями. Благодаря водному резервуару, с помощью которого можно регулировать поток воды, электростанция способна реагировать на изменение потребления энергии (снижать и увеличивать выработку) и адаптироваться к сезонным колебаниям количества проточной воды.
- Смешанного типа. Применяются в тех случаях, когда для успешной работы деривационных ГЭС необходимо и возможно построить плотину для создания резерва воды с целью регулирования потока.
- Аккумуляторные (ГАЭС). У них есть два резервуара для воды: верхний и нижний. В период низкого энергопотребления электростанция перекачивает воду из нижнего в верхний, таким образом накапливая потенциальную энергию (это насосная работа ГАЭС). В свою очередь, генератор начинает работать, когда энергопотребление возрастает. Вода поступает из верхнего резервуара, приводя в движение турбину, посредством которой вырабатывается электричество.
- Приливные (ПЭС). Используют колебания уровня воды, часто в устьях рек, где приливные явления вызывают двунаправленный поток. На прибрежном участке возводят плотину. Для эффективной работы необходимо, чтобы перепад воды был не менее 5 м. Мощность таких электростанций невелика, это связано с низкой энергией проточной воды. Большинство ПЭС используют пропеллерные турбины. Некоторые из них имеют внушительные размеры. Во Франции турбины, расположенные в нижней части Ла-Манша, имеют диаметр 21 м и мощность около 2,2 МВт.
Существует классификация гидроэлектростанций по совокупной мощности установленных генераторов, позволяющая разделить малые и крупные ГЭС, но она отличается для разных стран. Например, в Португалии, Испании, Ирландии, Греции и Бельгии 10 МВт было принято в качестве верхнего предела для малых ГЭС, в Италии – 3 МВт, Швеции – 1,5 МВт, а в Польше – 5 МВт.
Однако эти границы достаточно условны и могут изменяться государственными нормативными актами. Так, В США сначала максимальная мощность малых ГЭС была равной 5 МВт, затем 15 МВт, а сейчас уже 30 МВт. В РФ также гидроэлектростанции мощностью более 30 МВт считаются крупными.
Какими они бывают
Количество воды, которое будет проходить через турбины, а также сила ее напора, являются факторами, определяющими мощность ГЭС.Регуляция второго показателя осуществляется благодаря возможности направлять поток воды. Как правило, для этих целей на реках на заранее определенном участке строится плотина и напор создает вода, собравшаяся возле нее.
Еще один способ усиления напора – отведение воды от русла при помощи искусственно созданного канала или туннеля (деривации потока). В зависимости от этого различают три трипа ГЭС:
- Плотины
- Деривационные
- Плотинно-деривационные
Самый распространенный тип ГЭС предполагает наличие в основании плотины, которая преграждает естественное русло реки. Сталкиваясь с препятствием вода начинает накапливаться, подниматься, образуя массу, которая в дальнейшем будет обеспечивать напор и повышенное давление, необходимые для выработки энергии. Чем выше будет построенная плотина, тем более сильный напор воды будет обеспечен.
В случае если река, на которой строится ГЭС, многоводна, но отличается небольшим падением, разность уровней воды, достигаемая за счет строительства плотины, бывает значительна. Бесперебойная работа станции обеспечивается за счет водохранилища, которое формируется над плотиной, а также турбины, находящейся у берега ниже по течению. Она соединена с приплотинной станцией.
В случае если по реке ходят суда, у берегов располагают шлюзы.
В случае если строительство ГЭС планируется на немноговодной, но бурной реке с интенсивным течением, отведение воды происходит по каналу, который отличается меньшим уклоном, чем основной поток. В некоторых случаях его длина может превышать несколько километров. В некоторых случаях (например, для станций повышенной мощности) для отведения воды используется тоннель. Благодаря этому достигается необходимая разность уровней между каналом и нижним течением.
Вода поступает в трубу, имеющую крутой наклон и поступает к гидротурбине с генератором. Разница уровней способствует выработке большого количества кинетической энергии, которой бывает достаточно для обеспечения станции.
В некоторых случаях вместо турбин используется более экономичный вариант – водяное колесо.
Источник: xn--80atmi6dc.xn--p1ai
Экологические проблемы гидроэнергетики
Гидравлические электростанции используют возобновляемую энергию падающего потока воды, которая потом преобразуется в электрическую.
Основные экологические проблемы ГЭС связаны с созданием водохранилищ и затоплением значительных площадей плодородных земель.
В результате повышения уровня воды происходит подтопление прилегающих к водохранилищам территорий, заболачивание, дополнительное выведение из сельскохозяйственного оборота земель. Особенно эти проблемы Характерны для равнинных рек. Так, например, на Днепре создано шесть водохранилищ, в результате 500 тыс. га земель затоплено и около 100 тыс. га подтоплено и засолено. С затопленных территорий отселены жители многих сел, проложены новые коммуникации, дороги и т.д.
В горных районах воздействие на окружающую среду ГЭС значительно меньше, где водохранилища обычно занимают небольшие территории. В некоторых странах с горным рельефом значительную часть энергии получают за счет гидроэнергетики (в Норвегии ГЭС обеспечивают 97% электроэнергии).
С созданием водохранилищ нарушается миграция проходных рыб к своим обычным нерестилищам. Много рыбы погибает при попадании в лопасти турбин.
В водохранилищах происходят большие потери воды за счет испарения со значительных водных поверхностей. С повышением испарения происходит понижение температуры, увеличение туманных явлений.
В водохранилищах снижается степень проточности воды, интенсивности водообмена, что приводит к накоплению загрязнителей ухудшению качества воды. В них увеличивается количество органических веществ за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т.д.).
При создании водохранилищ снижается приток пресной воды в моря, озера, куда впадают эти реки, это приводит к снижению уровня воды в морях, увеличению солености воды, гибели многих видов рыб.
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2022 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.009 с) .
Источник: studopedia.org
Исследовательская работа «Геоэкологические проблемы Бурейской ГЭС»
Опережающее развитие энергетики является объективным законом развития экономики любой страны, необходимым условием научно-технического прогресса и, как следствие, повышения жизненного уровня населения. Это положение сохраняет свою силу и для сегодняшнего дня, когда во всём мире активно внедряются прогрессивные энергосберегающие технологии.
Мощная и надёжная, сбалансированная и дешёвая, успешно развивающаяся энергетика даёт любой стране экономическую и политическую независимость. Без энергетики невозможно себе представить подъём экономики нашей страны и, в частности, экономики Дальнего Востока. А то, что одним из “кирпичиков” новой энергетики является Бурейская ГЭС – даёт шанс в будущем на процветание всего нашего региона, но гидроэнергия- это явление, которое сильно трансформирует территорию, специалисты относят ГЭС к категории не только географического и экологического порядка, но и геологического явления.
Объект исследования: Бурейское водохранилище, зона влияния Бурейской ГЭС.
Предмет исследования: геоэкологические проблемы района влияния гидроузла.
Цель работы: охарактеризовать геоэкологические проблемы зоны влияния Бурейской ГЭС.
Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:
— на основе полученных данных оценить экологическое состояние района в связи со строительством Бурейской ГЭС, выявить особенности геоэкологических проблем функционирования гидроузла;
— определить меры по стабилизации геоэкологических проблем.
При написании работы были изучены и проанализированы различные материалы, в которых дается описание зоны Бурейского гидроузла.
Были использованы следующие методы: комплексного географического анализа, картографический, анализ литературных источников и документации.
- ПОНЯТИЕ О ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМЕ
Термин «геоэкология» впервые использовал немецкий географ К.Тролль в 1939 году применительно к изучению ландшафтов, наметив, таким образом, новое научное направление на стыке физической географии и экологии. В отечественную науку термин «геоэкология» ввел В.Б. Сочава в 1970 году в рамках того же ландшафтно-экологического подхода [2].
По мнению А.Г. Емельянова (1995 г.) геоэкология является научной дисциплиной о взаимодействии географических, экологических и социально-производственных территориальных систем.
Т.А. Акилова и В.В.Хаскин определили геоэкологию как науку изучающую взаимоотношения организмов и среды обитания с сточки зрения их географической принадлежности. В нее входит: экология сред – воздушной, наземной, почвенной, пресноводной, морской, преобразованной человеком, экология природно-климатических зон и более мелких подразделений – ландшафтов. В геоэкологии относится так же экологическое описание различных географических областей, регионов, стран, континентов [2].
Г.Н. Голубев (1999г.) определяет геоэкологию как междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как взаимосвязанную систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. При этом он так же отмечает, что термин еще не получил общепринятого определения [3].
Таким образом, геоэкология трактуется очень широко и разнообразно. В узком смысле она представляет собой науку, занимающуюся изучением экологических функций частных геосфер и проблем, связанных с деятельностью человека. В более широком смысле геоэкология является междисциплинарным направлением, которое интегрирует все знания об экологических проблемах Земли и представляет собой триумвират из биологических, геологических и почвенно-географических наук, ставящей основной целью сохранение жизнеобеспечивающей среды и жизни на Земле [7].
Понятийная и терминологическая база геоэкологии основывается на общеэкологических терминах. Объектом изучения являются все известные для геологии и географии направления и предметы, но с точки зрения их экологической роли [9].
Исходя из понимания геоэкологии как науки, изучающей природные системы в их взаимодействии с антропогенными факторами под геоэкологическими структурами можно понимать закономерное сочетание природных, природно-антропогенных, антропогенных комплексов.
2. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ БУРЕЙСКОЙ ГЭС
2.1. Технико-географическая характеристика Бурейской ГЭС
Бурейская ГЭС расположена в Амурской области на реке Бурея. Река берет свое начало в горах на высоте 1700 с в стыке хребтов Эзоп и Дуссе-Алинь. Уникальный по своим размерам и сложности гидроузел, включающий в себя плотину и шесть гидроагрегатов, можно считать самым крупным энергетическим проектом за минувшее двадцатилетие.
Водохранилище общей протяженностью 236 км распространяется и на территории Хабаровского края. Бурейский гидроузел строился в составе бетонной гравитационной плотины с длиной по гребню 719 м при высоте 140 м и приплотинного здания ГЭС на шесть гидроагрегатов с блоком монтажной площадки, расположенных за плотиной со стороны правого берега (Приложение 1).
Основные характеристики и параметры:
Среднемноголетняя выработка электроэнергии
Полный объем водохранилища
Полезный объем водохранилища
Нормальный подпорный уровень (НПУ)
Форсированный подпорный уровень (ФПУ)
Уровень мертвого объема (УМО)
Площадь зеркала при НПУ
Площадь зеркала при УМО
После перекрытия реки Бурея 15 апреля 2003 года началось наполнение водохранилища водой. Этот процесс продолжался до 2009 года.
С вводом станции использование гидроресурсов на Дальнем Востоке увеличилось на 6%, при этом общее производство электроэнергии в регионе – на 20% и превысило 45 млрд кВтч в год. ГЭС решает все энергетические проблемы дальневосточного края, обеспечивает нормальное энергоснабжение его ключевых промышленно развитых регионов – Амурской области, Хабаровского и Приморского краев. Гидроузел способствует предотвращению наводнений в поймах реки Буреи и среднего Амура, открывает возможность для вовлечения в оборот дополнительно 15 тыс. га сельскохозяйственных угодий [8].
2.2. Характеристика природных компонентов зоны влияния
«Как-то странно непривычному взору видеть, — писал Н.М.Пржевальский, — такое смешение форм севера и юга, которые сталкиваются здесь ка в растительном, так и в животном мире. В особенности поражает вид ели, обвитой виноградом, или пробковое дерево и грецкий орех, растущие рядом с кедром и пихтой. Охотничья собака отыскивает вам медведя или соболя, но тут же рядом можно встретить тигра, не уступающего по величине и силе обитателю джунглей Бенгалии» [4]
Это написано о Приамурье. Но именно бассейн реки Буреи является центром пресечения охотского и маньчжурского фаунистического комплексов. Здесь обитает гималайский и бурый медведь, косуля, изюбр, лось, кабарга, кабан, амурский барсук, росомаха, норка, черный журавль, дикуша, орлан-белохвост… «Краснокнижная» флора включает: кедр корейский, новомолинию маньчжурскую, орех маньчжурский…
В водах Буреи многочисленны таймень, ленок, хариус, щука…
С точки зрения живописности ландшафтов и их эстетической привлекательности лучшими в Приамурье являются (вернее являлись) ландшафты долины реки Буреи с хвойными, широколиственными лесами.
Водохранилище Бурейской ГЭС и прилегающая к нему территория до водоразделов в пределах Амурской области относится к двум видам ландшафтов – притуранскому и бурейскому, которые относятся к Бурейско-Туранской и Малохинганской провинциям и, соответственно, Бурейской горной области [4].
Район влияния Бурейского гидроузла охватывает значительные по протяженности участок от Ургала до устья Буреи. Общее направление долины Буреи с севера на юг обуславливает значительные климатические различия, которые усугубляются тем, что долины реки в верхнем бьефе Бурейской ГЭС зажата двумя горными хребтами – Турана (правый берег) и Бурейский (левый берег). Этот район сравнительно слабо изучен в ботаническом отношении.
Растительность долины Буреи отличается разнообразием ассоциаций и богатсвом видового состава. Верхний бьеф Бурейской ГЭС лежит в таежной зоне: средняя и южная подзоны бех каких-либо выраженных границ между ними. Ниже Талакана начинается зона неморальной растительности, которая представлена различными типами ассоциации. Неморальная растительность протекает узкой полосой по долине Буреи до Ургала, заметно обедняясь по видовому составу. Участок от устья Тырмы до Пайкана можно отнести к буферной зоне между тайгой и неморальной растительностью, в которой перемещены элементы и той и другой.
Размещение Бурейской ГЭС негативно влияет на состояние растительности в зоне влияния гидросооружений. Очень сильно пострадали смешанные широколиственные леса, остепненные ценозы, долинные ельники и пойменные леса с богатым наборов видов, попавших в зону затопления. Необходимо отметить, что в зону затопления попали (частично) Желудинский областной заказник, в зону косвенного влияния в верхнем бьефе – областной ботанический заказник «Мальмальта» и памятник природы областного значения «Компанейский», в верхней бьефе – областной ботанический заказник «урочище Иркун».
2.3. Виды геоэкологических проблем функционирования Бурейской ГЭС, их пространственная дифференциация
Для зоны функционирования Бурейской ГЭС характерно проявление 5 видов неблагоприятных геоэкологических проблем.
Все они могут проявляться вместе, или в определённом сочетании, вызывать друг друга или гасить.
В середине апреля 2005 года началось заполнение ложа Бурейского водохранилища. После Зейского «моря» это второй по величине искусственный водоем Дальнего Востока с площадью 740 км² при нормальном подпорном уровне. Водохранилище общей протяженностью 236 км (при НПУ) распространяется и на территории Хабаровского края.
Бурейская ГЭС строилась не только с применением новейших технологий, но и с соблюдением экологических норм. Впервые весь период эксплуатации станции сопровождался глобальным экологическим мониторингом со стороны эксплуататоров РАН.
Казалось бы, неоспоримы аргументы, доказывающие важность и значимость Бурейской ГЭС для экономики Дальневосточного региона. И все же есть повод говорить о возможных негативных последствиях строительства гидроузла на Бурее. Основные проблемы лежат в экологической области.
Бурейский гидроузел – это фактически два самостоятельных объекта: система объектов, вырабатывающих электроэнергию, — собственность РАО ЕЭС и водохранилище – федеральная собственность. У каждого объекта свое влияние на окружающую среду. Влияние ГЭС, связанное с накоплением и сбросом воды, распространяется в основном на нижний бьеф. Требования к водохранилищу, как к государственной собственности, иные.
Так, затопление водохранилища нанесло большой урон природе, где расположены природоохранные зоны и заповедники. Амур получает меньше воды, а это повлияет на воспроизводство рыбы, изменения условий пойменной экосистемы, убытки судоходству. Ввод Бурейской ГЭС понижение уровня реки Бурея, отразился на состоянии озер и болот в Хинганском заповеднике. Среднегодовой уровень реки в нижнем бьефе понизился на метр. Это катастрофа для озер, глубины которых чуть больше метра.
Создание крупного водохранилища само по себе является масштабной экологической катастрофой – под воду уходят целые экосистемы, в том числе пойменные, характеризующиеся наибольшей биопродуктивностью и видовым разнообразием. Необратимо меняются: пространственная структура местообитаний, водно-ледовый режим, микроклимат и другие параметры среды [5].
Строительство плотины привело к снижению численности промысловых видов за счет резкого усиления воздействия фактора беспокойства и прямого преследования со стороны человека. В результате возросшего уровня браконьерства в районе Бурейской ГЭС, в несколько раз снизилась плотность населения изюбра и косули, почти исчезли дикуша.
На этапе строительства усилились контроль за использованием охотничьих угодий. В данном направлении проводилась работа. Областная охотинспекция вела оперативную работу в районе плотины. Совместными усилиями Хинганского, Зейского и Норского заповедников спроектирован заказник «Мальмальта» и расширена территория Желундинского заказника.
Но не было четкой государственной природоохранной программы, включающая оперативные, социальные и эколого-просветительские блики. Из-за отсутствия такой программы охотугодья Бурейского района, по образному выражению сторожил, превратились в «пустыню».
При интенсивном затоплении ложа водохранилища животные испытали катастрофические изменения, связанные с быстрым затоплением долинных экосистем. Погибли грызуны, насекомоядные и множество беспозвоночных. Подвижная кромка искусственного моря стала зоной сверхвысокого напряжения для большинства популяций и сообщества диких животных.
Падение численности косуль и изюбра, по мима браконьерства, связано с перекрытием водохранилища путей сезонных миграций.
Создание Бурейского гидроузла вызвало исчезновение уникальных экосистем и отдельных видов в зоне водохранилища. На его побережье под угрозой оказались дубовые и дубово-черноберезовые леса со всеми характерными редкими видами животных и растений. Стоячая вода искусственного моря представляет собой серьезное препятствие для распространения расселения ленка и других видов рыб.
Очень велики оказались и территории, подверженные косвенному влиянию крупного водохранилища. При широкой трактовке, зону влияния гидроузла можно рассматривать, как совокупность ареалов мигрирующих животных, миграционные пути которых затронули вследствие создания искусственного водоёма. Например, прекратился весенний пролет околоводных, водоплавающих и некоторых других птиц. Водохранилище вскрывается ото льда не две декады позже реки. Нарушение путей пролета в той или иной степени отразилось на обширных территориях ареалов мигрирующих популяций.
Другая, немаловажная проблема заключается в загрязнении и засорении водохранилища древесиной, образованием плавника из отпада древесных остатков, торфа и других органических веществ.
Затопленный лес, плавающая древесина и органика осложняют не только экологию водохранилища, но и создают определённые трудности в его эксплуатации.
Органика является поставщиком наиболее агрессивных из растворимых органических вещества – фенолов. Даже после 10 лет органика прибивается и оказывается на берегах и остается только собирать ее. По сути, превратили водохранилище в помойку на длительное время, отравили воду фенолом, а когда возьмёмся очищать его?
С появлением водохранилища начал изменяться и климат: летом стало прохладнее, зимой – теплее. В открытом грунте стало сложнее выращивать теплолюбивые растения. Увеличился рост простудных и легочных заболеваний у населения. Вода в реке из-за сброса вод стала грязной. Нельзя ни пить, ни купаться. Потеряна зона отдыха жителей поселка Новобурейский.
Стали недоступны и многие другие места отдыха, охоты и рыбалки.
В ноябре лен на Бурее не устанавливается в связи со сбросами воды с водохранилища. Для жителей населенных пунктов, расположенных на левом берегу в районе ГЭС, отсутствие зимней переправы является большой проблемой.
Туманы отрицательно сказываются на пчеловодстве.
Водосборный бассейн Бурейского водохранилища характеризуется сложными физико-географическими условиями. А это накладывает своеобразные особенности на формирование и распространение подземных вод.
В период эксплуатации водохранилища произойдет сдрешированных в настоящее время гидрологических массивов, и подъем уровней подземных вод составляет более 100 м в районе плотины.
Строительство крупного водохранилища провоцирует локальное землетрясение. К тому же падение воды с большой высоты из водохранилища в нижний бьеф создает так называемое «вибрационное поле», приводящее в возбужденное состояние рыхлые образования на смежных с водохранилищем поверхностях. Это активизирует подвижки грунта, в результате чего на склонах, прилегающих к водохранилищу, повышается вероятность таких катастрофических процессов, как оползание, оплывание, обрушение, осыпание грунтов [1].
Таким образом, в настоящий момент Бурейское водохранилище находится на раннем этапе своего существования, а его водная экосистема – в начале формирования. Происходит процесс перестройки речных комплексов водорослей на группировки стоячих водоемов. Комплексы водорослей водохранилища еще не сложились окончательно.
Только на створе №1 (200 м выше плотины) в поверхностном слое воды наблюдается уже вполне сформировавшийся комплекс планктонных водорослей, хотя и очень бедный по составу. На створе №2 (8 км выше плотины) комплекс планктонных водорослей еще не сформировался, так как здесь еще сильно влияние течение самой реки Бурея. Неоспоримо негативное влияние Бурейского гидроузла на экологию Бурейского района.
Окончательную точку в разрешении экологических проблем ставить рано. Достоверную информацию может дать только долговременный мониторинг. Есть программа интенсивного использования гидроресурсов Дальневосточного региона. Началось строительство Нижне-Бурейской ГЭС, поэтому необходимо конструктивное сотрудничество гидростроителей, экологов и населения.
Бурейская ГЭС войдет в историю и как объект надежды – мы еще способны возводить подобное сооружение, есть на это средства, есть специалисты, создающие новейшие технологии, есть действующая карта гидростроителей, готовых заступить на новые рабочие места (Приложение 2).
2.4. Геоэкологическое районирование зоны влияния Бурейской ГЭС
Для разработки и оптимизации схем рационального природопользования недостаточными являются лишь изучение ландшафтно-экологической структуры и ценности территории. Полноценное планирование производственного, бытового использования, а также охраны естественных ландшафтов какой-либо территории практически невозможно без проведения ландшафтно-экологического районирования.
Ландшафтно-экологическое районирование осуществляется на основе ведущих факторов:
1) по типу вовлеченности ландшафтов территории в хозяйство;
2) по соотношению естественных и антропогенных элементов ландшафтов, их функциональной нагрузке.
То типу вовлеченности в хозяйство территории Бурейской ГЭС были дифференцированы следующие ландшафтно-экологические зоны:
- Центральная зона, представленная памятниками природы, зелеными зонами, зонами ограниченного использования;
- Буферная зона (большая часть территории), представленная ведомственными закрытыми и открытыми территориями, интенсивно использующимися и неосвоенными зонами современного хозяйствования, ранее использовавшимися в хозяйстве, регламентированного хозяйствования, территориями промышленных центров, восстановительных лесов и лугов, мелиоративных и рекультивационных участков;
- Периферийные зоны, представленные участками атмосферного влияния (узких долин, равнинно-западинными, долинно-котловинными), гидрологического влияния.
Подобная дифференциация ландшафтно-экологических структур территории отражает центральное положение экологически и хозяйственно ценных практически неизменённых антропогенными воздействиями участков, как банков биологического разнообразия, информации о фоновых показателях и гарантов экологической стабильности структуры территории. Буферные же территории, как правило – природно-антропогенные. Как ядро хозяйственной системы, находятся в пограничном состоянии между естественным состоянием ландшафтной структуры и ее полной деструкцией. Периферийные же участки находятся в пределах участков с определённым и косвенным влиянием социума на окружающие системы, представлены природно-антропогенными системами (Приложение 3).
По соотношению естественных и антропогенных элементов ландшафтов, их функциональной нагрузке территория влияния Бурейского гидроузла была подразделена на следующие зоны: 1. Природные зоны; 2. Природно-антропогенные зоны; 3. Антропогенные зоны. В качестве индивидуального типа ландшафтно-экологической зоны были выделены следующие зоны рекреации: лечебно-оздоровительные местности; рекреационные зоны и зоны массового отдыха; территории познавательного и экологического туризма; зоны маршрутного туризма (летняя и зимняя).
Дифференциация территории на природные (естественные), природно антропогенные и антропогенные зоны отражает типологическую и иерархическую совокупность природных, природно-антропогенных и антропогенных ландшафтных систем [6]
Источник: nsportal.ru