Влияние уровневого режима Куйбышевского водохранилища на хозяйственную деятельность прибрежной территории Республики Татарстан

Актуальность работы Водные объекты и созданные водохозяйственные комплексы, представлены совокупностью водохозяйственных систем и сооружений и имеют важнейшее значение для социально-экономического развития России.

Водохранилища являются одним из главных элементов водохозяйственного комплекса и представляют собой новые техногенные ландшафтные образования, появившиеся на месте нарушенных (или даже уничтоженных) природных ландшафтов. Можно сказать, что водохранилища представляют собой техногенные акватории, возникающие в результате хозяйственной деятельности и не имеющие аналогов в природе.

Современные социально-экономические условия в России приводят к тому, что нарастает технологическое и техническое отставание водного хозяйства, особенно водохранилищ.

Куйбышевское водохранилище эксплуатируется на протяжении 46 лет, но некоторые вопросы, связанные с эксплуатацией водохранилища до сих пор остаются до конца не изученными.

Возникают также дополнительные проблемы, связанные с изменением нормального подпорного уровня (НПУ).

В данной работе анализируется ряд вопросов, связанных с переработкой берегов, определением возможных ущербов от поднятия и понижения уровня Куйбышевского водохранилища, сделана попытка оценки ущерба, наносимого рыбному хозяйству, сельскохозяйственным угодьям, рассмотрены вопросы, связанные с влиянием уровня водохранилища на грунтовые воды.

На сегодняшний день береговая линия Куйбышевского водохранилища составляет 2710 км протяженности. Эксплуатация прибрежной зоны и акватории водохранилища многими отраслями хозяйства, наличие населенных пунктов вдоль берега, наличие подводных переходов магистральных, промысловых нефтеи газопроводов, расположение причалов разной функциональной ориентации и водозаборов говорит о необходимости изучения вопросов связанных, с уровневым режимом водохранилища и возможных последствий от его изменения, уровнем грунтовых вод, запасами ихтиофауны, изменением площади сельскохозяйственных угодий, экологической ситуацией. Этим проблемам посвящены труды многих ученых: А. Б. Авакян (1980, 1998), C.JI. Вендров (1955), Ю. М. Матарзин (1971,1977,1978,1981). А. В. Ступишин, А. М. Трофимов (1981), Т. Н. Боровкова, П. И. Никулин, В. М. Широков (1962), А. И. Исаев, Е. И. Карпова (1980), JI.A. Кудерский (1986).

Целыо работы является оценка эколого-экономической ситуации сложившейся на прибрежной территории Куйбышевского водохранилища.

Данная цель определила постановку и исследовательское решение следующих задач:

1. Показать значимость водохранилищ и степень их влияния на территорию.

2. Рассмотреть особенности функционирования и влияния водохранилищ на прилегающую к ним территорию на примере Татарстанского участка Куйбышевского водохранлища.

3. Определение возможного ущерба от понижения или повышения уровня Куйбышевского водохранилища в пределах Республики Татарстан.

4. Районирование прибрежной территории Куйбышевского водохранилища с целыо дальнейшего рационального использования водохранилища.

Объектом исследования являлось Куйбышевское водохранилище и территория районов, прилегающих к водохранилищ в пределах Республики Татарстан.

Предметом исследования явились эколого-экономические процессы, протекающие на побережье Куйбышевского водохранилища.

Фактический материал включает в себя следующее.

1. Данные инженерно-геологических и гидрологических мониторинговых исследований ведомственных организаций 1989, 1994, 1998, 2002гг.

2. Графические материалы в виде топокарт, топопланов, лоцманских карт разных лет составления.

3. Аэрофотоснимки различных лет съемки.

4. Материалы Фонда геологической информации РТ (технические отчеты по инженерно-геологическим изысканиям в акватории и на побережье водохранилища) 1992, 1997, 1998гг.

5. Материалы статистической отчетности 2ТП — водхоз (статистическая отчетность по забору воды и сбросу загрязненной).

6. Материалы Фонда Государственного управления по статистике 1995, 1997, 1998гг.

7. Фондовые материалы Министерства экологии Республики Татарстан. 1994 — 2004гг.

Научная новизна:

1. Проведена комплексная геоэкологическая оценка состояния и развития прибрежных территорий при их взаимодействии с процессами, развивающимися на Куйбышевском водохранилище.

2. Получены результаты последствий понижения и повышения уровня Куйбышевского водохранилища.

3. Сделано эколого-экономическое районирование прибрежной территории Куйбышевского водохранилища в границах Республики Татарстан и выявлены участки сбалансированного развития.

4. Разработаны пути оптимизации в развитии прибрежных территорий.

Защищаемые положения.

1. Процессы и явления, протекающие на Куйбышевском водохранилище в целом, свойственны и для отдельных его участков в частности для отрезка водохранилища в пределах РТ.

2. Возможное повышение или понижение уровня Куйбышевского водохранилища приведет к значительным изменениям в хозяйстве прибрежных территорий.

3. Прогноз колебания уровня Куйбышевского водохранилища позволит выделить оптимальные уровни для водопользователей разных отраслей хозяйствования.

4. Районирование прибрежной полосы Куйбышевского водохранилища показало, что районы, граничащие с Куйбышевским водохранилищем, четко разделяются на сельскохозяйственные и промышленные, соответственно для каждого района требуется свой комплекс мер для дальнейшего рационального использования, как водоема, так и прибрежной территории.

Практическое значение.

Материалы, выводы и предложения диссертационной работы используются в работе Институтом экологии и природных систем АН Республики Татарстан, в Казанском Государственном Университете в учебном процессе при чтении курса экономика природопользования, Экологическим факультетом при составлении карты экологической ситуации Куйбышевского водохранилища, Автономной некоммерческой организацией Межправительственный Энергетический Координационный совет, а также при обсуждении вопросов связанных с поднятием уровня Нижнекамского водохранилища.

Предложенная в диссертации методика районирования прибрежной полосы Куйбышевского водохранилища может быть использована для наиболее рациональной эксплуатации водохранилищ волжского каскада.

Апробации работы. Основные результаты работы были доложены: На международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь 2003), на всероссийской научной конференции посвященной 200-летию Казанского университета (Казань, 2004), республиканской конференции «Актуальные экологические проблем Республики Татарстан» (Казань, 2004), итоговой конференции КГУ за 2004 год (Казань, 2004), на итоговой научно-практической конференции студентов географического факультета КГУ, 2002), на X Туполевских чтениях студентов (Казань 2002).

Публикации. По теме работы опубликовано 3 статьи, 2 материала и 3 тезиса.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения.

Список литературы

включает 107 наименований.

Выводы.

Основным итогом исследования прибрежной полосы Куйбышевского водохранилища, является характеристика современного состояния берегов водохранилища, рыбных запасов, сельскохозяйственных угодий, подземных вод, качества воды водохранилища, социальных и экономических явлений, как результата полувековой эксплуатации водохранилища.

Охарактеризованы и рассмотрены проблемы связанные с созданием и дальнейшей эксплуатацией водохранилищ, оценены возможные перспективы развития прибрежной полосы, прибрежных районов Куйбышевского водохранилища, при разнообразных уровнях воды и условиях эксплуатации.

В процессе изучения различных аспектов формирования и функционирования водохранилищ в частности Куйбышевского водохранилища, были подробно рассмотрены вопросы, связанные с изменением уровня Куйбышевского водохранилища. Были определены возможные площади, которые будут подвергнуты подтоплению при повышении уровня, а вместе с ними населенные пункты, сельскохозяйственные угодья, дороги.

Рассматривалась и противоположная ситуация связанная со снижением уровня воды в Куйбышевском водохранилище или ликвидацией водохранилища. В этом случае были рассчитаны возможные затраты на восстановление территорий, находившихся под водой.

Для уточнения полученных результатов, активно использовался фондовый материал различных организаций, ведущих свои мониторинговые наблюдения.

Анализ проведенного исследования побережья Куйбышевского водохранилища позволил сделать ряд выводов.

1. Ежегодно сезонные колебания уровня воды в водохранилище оказывают значительное воздействие на передвижение бровки берегового уступа. Наиболее интенсивно процессы переработки происходят в период половодий и межени. Следует сказать, что на сегодняшний день берега.

Куйбышевского водохранилища сформировались, интенсивность переработки берегов достигает 1,5−2м, данная проблема является решаемой, для этого требуется своевременный мониторинг процессов связанных с переработкой берегов и современные технологии защиты брегов.

При искусственном повышении уровня водохранилища — данный вопрос поднимался в связи с тем, что ежегодно при прохождении паводков уровень Куйбышевского водохранилища достигает отметок превышающий уровень НПУ на 1−1,5 м. Поскольку данное явление носит сезонный, временный характер, к тому же может быть спрогнозировано. Степень его неблагоприятного влияния незначительна и достаточно быстро локализуется. Однако стоит отметить и подводный риф данного явления — грунтовые воды поскольку природный аспект этого явления по сей день остается до конца не изученным. Уровень грунтовых вод зависит от подпора со стороны близлежащего водоема в нашем случае от уровня Куйбышевского водохранилища, при этом в зависимости от рельефа степень его воздействия распространяется от 1до 3 км в глубь суши. Однако существуют и естественные природные циклы подъема уровня грунтовых вод, совпадение которых с высоким уровнем воды в водохранилище при прохождении паводков может привести к катастрофическим последствиям. Решение данной проблемы кроется в своевременном мониторинге и значительном финансирование превентивных мероприятий, направленных на предотвращение катастрофичных последствий, в ряде случаев путем снижения выработки электроэнергии в период половодья и централизованном регулируемом сбросе вод вышележащими водохранилищами.

1) Повышение уровня водохранилища позволит увеличить его объем, а следовательно, повысить разбавляющую способность его вод. Следует отметить, что решение проблемы загрязнения водных объектов таким путем имеет двойственный характер. Увеличение объема водохранилища, позволит решить вопрос лишь на короткий промежуток времени. Увеличение объема приведет к снижению скорости течений, и, как следствие, к заморным явлениям, цветению воды, гибели рыбы. К тому же вещества, поступающие на сегодняшний день в водохранилище, обладают разной степенью интенсивностью воздействия и классом опасности. Обладают свойством накапливаться как на дне водохранилища, так и в живых организмах, что приводит к повторному загрязнению водоема. В связи с чем, решение проблемы связанной с загрязнением водохранилищ, видится в следующем: в строительстве современных систем очистки сточных вод, организации централизованных систем сбора сточных вод с селитебных территорий, сокращение внесения удобрений, нахождение альтернативных способов повышения плодородия почв.

2) Искусственное повышение уровня благоприятно скажется на водном транспорте, увеличится протяженность трасс судового хода. Одновременно появится возможность доставки грузов по рекам, впадающим в Куйбышевское водохранилище. С другой стороны поднятие уровня будет оказывать неблагоприятное воздействие на мостовые переходы и трубопроводный транспорт, пересекающий реки. С учетом сложившейся территориальной структуры расселения, активным развитием транспортных связей на периферии и его слабым развитием в центральной и южной частях республики, в перспективе положительным решением для республики, будет комплексное использование всех видов транспорта, а не выбор одного или нескольких в ущерб другим.

3) Повышение уровня неблагоприятно скажется на рыбном хозяйстве, увеличение глубин в местах нереста, которые сформировались на протяжении 46 лет эксплуатации Куйбышевского водохранилища приведет к тому, что рыба будет метать икру на значительных глубинах, что непосредственно отразится на воспроизводстве рыбных запасов.

4) Не стоит забывать и об ущербе, который будет нанесен прилежащим водохранилищу районам, вследствие затопления части их территорий, а именно пахотных земель и территорий, занятых промышленными предприятиями и жилыми объектами.

Эксплуатация водохранилища на отметках выше 54 м является выгодной для электроэнергетиков, вследствие появления возможности выработки дополнительной дешевой электроэнергии, а также для водного транспорта, так как появляется возможность увеличить тоннаж судов, а соответственно грузооборот. Для всех остальных водопользователей искусственное повышение уровня водохранилища будет иметь крайне отрицательные последствия.

Антиподом искусственного подъема Куйбышевского водохранилища является вопрос, связанный с понижением уровня водохранилища или ликвидацией его. В случае снижения уровня водохранилища или его ликвидации, то есть при эксплуатации водохранилища на отметках на 5-Юм ниже нормального подпорного уровня приведет к полному разрушению всех создававшихся десятилетиями народнохозяйственных систем, обусловит уменьшение, в особенности в меженный период, разбавляющей и самоочищающей способности водохранилища. Усилит дефицит водных и энергетических ресурсов, разрушит сложившиеся транспортные системы, инфраструктуру, потребует колоссальных капиталовложений, в автомобильный и железнодорожный транспорт, резко ухудшит социальную и экономическую ситуацию в регионе.

Дальнейшая эксплуатация Куйбышевского водохранилища видится в нахождении оптимальных режимов, основанных на компромиссах между водопользователями и своевременном мониторинге процессов и явлений, протекающих на водохранилище, а не в его ликвидации или поднятии уровня.

5)В рамках изучения процесса влияния территории на Куйбышевское водохранилище, стоит дифференцировать ее по техногенной освоенности и интенсивности воздействия на акваторию водохранилища. Районирование прибрежной полосы Куйбышевского водохранилища в границах Республики.

Татарстан, позволило выделить три района. Данное районирование дает возможность разработать для каждого выделенного района программы по снижению интенсивности и степени антропогенного воздействия на воды Куйбышевского водохранилища, с учетом перспектив развития прибрежных районов, а затем на базе этих программ разработать индивидуальные (с учетом внутренней специфики) подходы для каждого входящего в их состав микрорайона. Данное районирование в совокупности с бассейновым районированием дадут значительный положительный эффект при разработке дальнейшей стратегии развития районов и акватории водохранилища в контексте рационального природопользования.

Развитие хозяйства и оздоровление экологической ситуации в бассейне Волги немыслимы без воплощения в жизнь системы научно-технических мероприятий на всех уровнях управления (федеральном, бассейновом, региональном, отраслевом и муниципальном). Возможное положительное решение, связанное с дальнейшей эксплуатацией как Куйбышевского водохранилища, так и всего Волжско-камского каскада видится при условии:

1) разработки индивидуальной стратегии развития для каждого района в отдельности начиная от микрорайонов и заканчивая макрорайонами и водохозяйственными комплексами, находящимися на территории нескольких субъектов;

2) возможности периориентации экономики на энерго и ресурсосберегающие технологии;

3) создании научных основ единой водохозяйственной и водоохранной политики;

4) принятии и согласование единых для всех субъектов экологически ориентированных и экономически обоснованных критериев и правил природопользования;

5) разработке методов прогнозирования изменения уровня, стока, качества воды и водопотребления, своевременному мониторингу процессовформулировании требований к режиму стока и качеству вод и режиму эксплуатации водохранилищразработке информационного обеспечения, в частности, развития системы мониторинга.