Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ЗАСОРЕНИЕ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩ ГЭС АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО РЕГИОНА В ПРОЦЕССЕ РАЗМЫВА БЕРЕГОВ

Корпачев В.П. Юров Е.Н. Гудаев К.В. Павликова М.А.
Текущий век характеризуется глобальными преобразованиями природной среды, как-то вмешательство человека в регулирование гидрологического режима путем создания больших водохранилищ, нарушая при этом экологический баланс. Известно, что экологический баланс сохраняется лишь в том случае, если диапазон изменение природных антропогенных факторов не превышает пределов приспособляемости живых организмов.

Создание водохранилищ и их эксплуатация вносят огромные изменения в природную среду, и хозяйственную деятельность человека. Строительство крупных водохранилищ ГЭС в лесопокрытых зонах Ангаро-Енисейского региона без проведения лесосводки в ложе водохранилищ на участках, где запас древесины хвойных пород на 1 га меньше 50 м3, послужило причиной затопления в ложе Саяно-Шушенского, Красноярского, Курейского водохранилищ более двух млн. м3 древесины. В ложе Братского и Усть-Илимского водохранилищ было затоплено соответственно 12 и 5 млн. м3 древесины. Всего же в водохранилищах ГЭС АЕР затоплено 22, 69 млн. м3. Это явилось одной из причин появления на акватории водохранилищ плавающей древесной массы. Исследования за изменением объемов плавающей древесной массы на водохранилище Братской ГЭС, выполненные кафедрой ВТЛ СибГТУ с 1985-1995 гг. и в рамках гранта Минобразования РФ 97-23-2.2-7 показали, что даже при среднегодовом объеме освоения в 200-300 тыс. м3, объемы плавающей древесной массы на акватории водохранилищ не изменились. Идет постоянный процесс пополнения запасов древесной массы на акватории водохранилищ. На акватории Братского водохранилища осталось 2,6 млн. м3, на Усть-Илимском - 860 тыс. м3, Саяно-Шушенском - около 1 млн. м3 плавающей древесной массы.

Водохранилища Ангаро-Енисейского региона (АЕР) формировались в руслах рек, расположенных в лесопокрытой зоне. Поэтому, несмотря на разнообразие процессов формирования лож водохранилищ, их объединяет одна проблема - затопление лесных массивов и процесс формирования запасов плавающей древесной массы на акваториях водохранилищ. Разнообразные природные условия, особенности геолого-геоморфологического строения береговой зоны и ложа водохранилищ, гидрологические и гидродинамические условия определяют развитие процессов абразии.

В проблеме засорения водохранилищ ГЭС АЕР не малую роль занимает древесная масса, поступающая в водохранилище в результате размыва берегов водохранилища. Интенсивному размыву берегов подвержены практически все водохранилища ГЭС АЕР.

Наиболее интенсивно берега водохранилищ разрушаются в первые годы после затопления водохранилищ. Скорость отступления берегов составляет десятки и сотни метров в год. Так, на Братском водохранилище берег с 1962 по 1967г. отступил на 759 м; на водохранилище Днепрогэс за 18 лет ширина зоны переработки составила 140...180 м. Период активной переработки берега занимает обычно от 5 до 10 лет, а для стабилизации берега требуется срок 20 - 30 лет.

Переработка берегов в значительной мере процесс дискретный: наиболее активное разрушение берегов происходит во время сильного волнения - это говорит о том, что волнение является основной причиной абразии берегов водохранилищ.

Обратим внимание на строящуюся Богучанскую ГЭС. Абразионные берега строящегося Богучанского водохранилища при проектной отметке НПУ 208 м составляют 766 км, что составляет 31,5 % периметра береговой линии. Наибольшей переработке подвергаются берега в нижней части водохранилищ, где площадь зеркала и глубина наибольшие, и поэтому здесь развиваются наиболее крупные волны. В средней зоне водохранилища значительно уменьшается интенсивность абразии и в целом в средней зоне стабилизация берегов наступает раньше. В верхней зоне волновая абразия практически отсутствует, так как волны имеют малые параметры.

При выполнении прогноза формирования берегов учитывается геолого-геоморфологическое строение береговой зоны, а также волновые условия прилегающих участков акваторий.. На рисунке 1 изображены буровые профили на разных участках водохранилища по правому берегу Богучанского водохранилища. Использовались данные расчетов по 33 буровым и 34 маршрутным профилям. При составлении прогноза размыва береговой линии использовались данные по преобладающим направлениям и скоростям ветра на различных участках водохранилища. Зная ширину зеркала водохранилища и скорость ветра можно достаточно точно определить высоту волнения и энергию волн. Максимальные значения волн (h=3,5-4 м) получается лишь на нескольких участках в нижней и средней частях водохранилища. Но благодаря тому, что в нижней части водохранилища береговая линия сложена из скальных пород грунта, там будет наблюдаться сравнительно небольшой размыв береговой линии (50-100 метров за 25 лет), а вот на участках берега в средней части водохранилища в районе Кежмы (27 км -1,1% всего периметра) размыв берега будет максимальный (150-200 и более метров).

На кафедре водного транспорта леса (сейчас ИВР) была разработана (В.П. Корпачев, В.Н. Худоногов, Л.И. Малинин, М.М. Чебых) «Методика прогнозирования поступления древесной массы при затоплении и эксплуатации водохранилищ Ангаро-Енисейского регион).

Зная запасы древесины на прилегающих к берегу кварталах и отступление береговой линии, можно вычислить объем древесной массы, которая окажется на акватории водохранилища, включая заливы рек, в первый год получается порядка 200 тыс. м3. При сравнении с поступлением древесной массы из других источников (вынос из рек, лесосплавная деятельность, стихийные бедствия, отпад частично подтопленной древесины), 54% приходится на размыв береговой линии.

Рисунок 1. Прогноз размыва правого берега водохранилища БоГЭС

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Рекомендации по оценке прогноза размыва берегов, равнинных рек и водохранилищ для строительства. ПНИИМС. - М.: Стройиздат, 1972.-72 с.
  2. Государственный экологический доклад, Иркутск, 1996. - С. 83 - 85.
  3. Авакян А.Б., Залежаев В.С., Новикова М.Н., Мимина Н.Н. О проблемах экологического прогнозирования при зарегулировании стока рек // Водные ресурсы, том 26, № 2, 1999. - С. 133-142.
  4. Разработать технологические процессы освоения древесного сырья на водохранилищах. Отчет по теме № 137/99, Красноярск: СТИ, 1989 - 68 с.
  5. Богучанское водохранилище. Подземные воды и инженерная геология. // Под ред. чл.-кор. РАН СССР М.М. Одинцов. Новосибирск, Издат. Наука, 1979 г. - 157 с.

Библиографическая ссылка

Корпачев В.П., Юров Е.Н., Гудаев К.В., Павликова М.А. ЗАСОРЕНИЕ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩ ГЭС АНГАРО-ЕНИСЕЙСКОГО РЕГИОНА В ПРОЦЕССЕ РАЗМЫВА БЕРЕГОВ // Современные наукоемкие технологии. – 2004. – № 4. – С. 89-91;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=21921 (дата обращения: 17.08.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074