Воздействие разработки карьеров на ихтиофауну Новосибирского водохранилища

Содержание Введение Глава 1. Физико-географический очерк Новосибирского водохранилища Глава 2. Ихтиофауна водохранилища

2.1 Характеристика видов рыб, обитающих в Новосибирском водохранилище

2.2 Многолетняя динамика структуры ихтиоценоза Глава 3. Воздействие разработки карьеров на ихтиофауну Новосибирского водохранилища

3.1 Общая характеристика Пичуговского месторождения нерудных строительных материалов (НСМ)

3.2 Грунтодобыча в условиях рыбо-хозяйственного водоема Глава 4. Экономическая Глава 5. Безопасность жизнедеятельности.

5.1 Расследование и учет несчастных случаев на производстве

5.2 Приспособление производственной среды к возможностям человеческого организма

5.3 Чрезвычайные ситуации гидрологического характера Заключение Список литературы рыба карьер ихтиоценоз водохранилище

Введение

Актуальность темы.

На рубеже XX—XXI вв.еков экономисты стали уделять значительно больше внимания исследованию эколого-экономических проблем, опираясь на междисциплинарный подход. Если раньше исследования ограничивались только тем, что экология должна изучать производственные отношения по поводу использования объектов природы, их охраны и воспроизводства, то сегодня вопрос ставится значительно шире. На самых высоких уровнях высказываются мнения о том, что решение проблем экологического блока должно и предопределять, и быть одновременно результирующим итогом экономических, социальных и политических преобразований в современном обществе.

В условиях, когда вопросы эколого-экономической безопасности становятся приоритетными, возникает настоятельная необходимость всестороннего анализа взаимодействия экологического, экономического и социального факторов общественного развития, исследования глубинных эколого-экономических процессов и разработки на этой основе теоретических и практических принципов стратегии эколого-экономической стабилизации.

Для науки рассмотрение экономической деятельности в зависимости от экологической составляющей — относительно новое явление. Более того, текущий момент определяет превалирующую роль экологизации всех сфер жизнедеятельности как главного условия выживания и устойчивого развития.

Недостаточная разработанность экономической теорией теоретико-методологических вопросов коэволюции общества и природы, острая потребность формирования новых условий, адекватных процессу социально-ориентированных рыночных преобразований, требующих иного типа их взаимодействия, подтолкнула к исследованию проблем и неотложных задач эколого-экономической стабилизации и определила тему данного исследования.

Разработанность темы.

С 90-х годов отечественные ученые-экономисты приступили к разработке широкого спектра вопросов рационального природопользования, включая общие проблемы экономики и экологии, проведение различных экономических способов оценки ресурсопотребления. Экономическим проблемам воспроизводства природных ресурсов теории эколого-экономического равновесия, совершенствованию эколого-экономичсских отношений, созданию системы экологической безопасности посвящены исследования В. Р. Веснина, В. Н Воловича, Н. Ф. Газизуллина, Т. Н. Губайдуллиной, В. А. Медведева, П. Г. Олдака, Н. В. Пахомовой, И. К. Смирнова, С. М. Сухоруковой, В. Ф. Щербины и других.

Отмечая глубокую проработанность комплекса вопросов развития эколого-экономической системы, следует подчеркнуть, что экономический анализ этих проблем с учетом специфики переходного периода остро востребован. Как в теоретическом, так и в практическом плане он нуждается в дополнительных всесторонних исследованиях. На сегодняшний день недостаточно разработаны и мало исследованы основы экологического регулирования экономических процессов, экономический механизм разрешения проблем экологической и социальной безопасности. Практически нет работ, раскрывающих основы процесса эколого-экономической стабилизации для решительного поворота к стратегии устойчивого развития.

Целью дипломной работы является практическое исследование влияния разработки месторождения нерудных строительных материалов на ихтоценоз Новосибирского водохранилища на примере Новопичуговского месторождения.

Объектом исследования выступает состояние ихтоиценоза водохранилища в створе Ново-Пичугово-Завьялово до начала разработки Новопичуговского месторождения НСМ и после периода максимальной добычи в 1992;1993 годах.

Глава 1. Физико-географический очерк Новосибирского водохранилища Двадцатый век — век создания водохранилищ. Современные темпы их строительства на планете могут быть охарактеризованы как «водохранилищный взрыв». За последние годы карты и атласы всех стран мира засинели их причудливыми очертаниями. Общее число водохранилищ на Земле превысило 30 тысяч, суммарная площадь их водного зеркала составила около 400 тыс. км2, объем — 6 тыс. км3.

Создание водохранилищ в Сибири началось в конце XIX века и наибольший размах получило во второй половине XX века. В настоящее время на сибирских реках расположено 54 водохранилища: 32 — в Западной Сибири, 22 — в Восточной Сибири. 1]

Единственное крупное равнинное водохранилище Сибири — Новосибирское с площадью водосбора 228 000 км² и бассейном, включающим территорию Новосибирской области и Алтайского края.

Новосибирское водохранилище эксплуатируется уже в течение 40 лет, но вместе с тем дискуссии по поводу целесообразности его создания возникают с завидной периодичностью.

Это объясняется тем, что Новосибирское водохранилище, с одной стороны, несомненно, нужно для социально-экономического развития прилегающих территорий, а с другой — оказывает отрицательное воздействие на природу и хозяйство речной долины выше и ниже створа плотины.

Водные ресурсы Новосибирского водохранилища используются комплексно для водоснабжения, энергетики, судоходства, рыбного хозяйства. С достаточной степенью эффективно решаются вопросы по уменьшению зон подтопления и затопления пойменных территорий при прохождении многоводных весенних паводков. Развивается использование водохранилища и его прибрежной зоны в целях рекреации. Воды Новосибирского водохранилища используются также в ирригационном строительстве, осуществляемом в прибрежных хозяйствах. Решая многие водохозяйственные проблемы, устраняя или смягчая противоречия, возникающие в связи с водохозяйственной деятельностью, водохранилище порождает и новые противоречия: в первую очередь, между целью его создания и последствиями для окружающей среды, а также и между отраслями водного хозяйства, предъявляющими разные требования к характеру и степени регулирования стока.

Необходимо отметить, что водохранилище — искусственный объект, но развивается оно по законам природы, воздействует на нее, неразрывно связано с нею и является ныне ее неотъемлемой частью. Поэтому, как и любой другой природный объект, водохранилище болезненно реагирует на чрезмерную антропогенную нагрузку. Проблема охраны вод Новосибирского водохранилища от загрязнений с каждым годом становится все актуальнее. 1]

Исходя из вышесказанного, дать оценку общей эффективности создания Новосибирского водохранилища для народного хозяйства и степени его влияния на природу, можно лишь подойдя комплексно к его изучению.

Новосибирское водохранилище — первый искусственный водоем в Западной Сибири. Оно создано в результате сооружения на Оби Новосибирской ГЭС — русловой низконапорной совмещенной гидроэлектростанции.

За прошедшие четыре десятилетия значительно изменился социально-экономический облик Новосибирского промышленно-хозяйственного региона, накоплен большой опыт использования природных ресурсов водохранилища в народном хозяйстве, определены пути дальнейшего повышения эффективности Новосибирского водохозяйственного комплекса (ВХК), основой которого является Новосибирское водохранилище.

Водохранилище — составная часть водохозяйственного комплекса, под которым понимается совокупность разных отраслей народного хозяйства, совместно использующих водные ресурсы, а также объектов и сооружений, обеспечивающих это использование.

Новосибирский ВХК включает в себя следующие компоненты и элементы, приоритетность которых установлена в такой последовательности:

водоснабжение (коммунальное хозяйство);

гидроэнергетика;

судоходство (водный транспорт);

орошение (сельское хозяйство);

рыбное хозяйство;

рекреация.

Новосибирский гидроузел был запроектирован и построен с энергетической целью. Однако усиление антропогенного пресса на естественные водные объекты Сибири, и в частности на водные ресурсы Новосибирского водохранилища, привело к смене «лидера», т. е. ведущего водопользователя, имеющего право на первоочередное обеспечение водой. Развитие объединенной энергосистемы Сибири свело к минимуму энергетическое значение Новосибирского гидроузла. В сложившихся условиях водохранилище в большей степени имеет значение для водоснабжения городов Новосибирска и Бердска, используется для ирригации и рекреации в нижнем бьефе, улучшения судоходных условий. В последние годы на более низкую ступень переходит мелиоративное недопотребление — за счет снижения использования оросительных систем.

Новосибирское водохранилище образовано в конце 1956 г. перекрытием р. Оби в 20 км выше г. Новосибирска. В июне 1959 г. водохранилище было заполнено до нормального подпорного уровня (НПУ). Параметры водохранилища приведены в табл. 1. 1]

Таблица 1. Основные параметры Новосибирского водохранилища

По своим параметрам, в соответствии с классификацией А. Б. Авакяна, водохранилище Новосибирской ГЭС относится:

по полному объему — к крупным водоемам;

по площади водного зеркала — к очень крупным;

по наибольшей глубине — к водоемам средней глубины;

по глубине сработки — к средним;

по водообмену — к водоемам с большой водообменностью.

В результате создания Новосибирского водохранилища было подтоплено в целом 951 км² земель (более подробные данные см. в табл. 2), что является сравнительно небольшим показателем. Однако долина реки Оби относится к довольно обжитым участкам Сибири и потери земель при затоплении весьма ощутимы. 1]

Таблица 2. Площадь земель, затопленных при создании Новосибирского водохранилища

Водохранилище занимает территорию Новосибирского, Искитимского, Ордынского районов Новосибирской области, Каменского и Крутихинского районов Алтайского края.

Новосибирское водохранилище относится к водохранилищам долинного типа, подпор от плотины распространяется вверх по р. Оби на 200 км до г. Камень-на-Оби, по р. Бердь — на 50 км до г. Искитима. Конфигурация береговой линии водохранилища в основном сложная. Имеется 19 боковых притоков длиной более 10 км. В устьях рек Бердь, Мильтюш, Каракан, Орда, Шарап, Ирмень образовались заливы.

Новосибирское водохранилище мелководное, с многочисленными островами (площади мелководий — 16%), имеет наибольшую глубину до 25 м лишь по затопленному руслу Оби. Преобладающие глубины — менее Юм. С мелководьями связаны такие отрицательные последствия, как заболачивание, непродуктивное испарение, бурное развитие и гниение водной растительности, ухудшение качества воды, промерзание мелководий зимой и гибель в это время рыбы. В то же время мелководья ~ это места воспроизводства рыбных запасов, где высшая водная растительность играет роль биофильтров.

Новосибирская ГЭС осуществляет неглубокое сезонное регулирование стока р. Оби. В годовом разрезе уровненный режим водохранилища определяется следующими характерными фазами;

заполнение водохранилища избыточным стоком половодья;

летнее стояние уровней на отметке нормального подпорного уровня (НПУ) с кратковременным его превышением в период прохождения паводка;

навигационная сработка водохранилища в период летне-осенней межени, когда приточные расходы уменьшаются ниже величины навигационного попуска 1300 м3/с;

сработка водохранилища в период осеннего и предзимнего шугои ледообразования для обеспечения нормальной и бесперебойной работы коммунальных и промышленных водозаборов Новосибирска, расположенных в нижнем бьефе;

зимняя плановая сработка водохранилища до уровня «мертвого» объема (УМО).

В безледоставный период сработка уровня воды не превышает 1,3 м, в зимний период она составляет не менее 4 м и ограничивается уровнем «мертвого» объема водохранилища. Однако в связи с природной маловодностью последних десятилетий и увеличением потребности в водных ресурсах Новосибирского водохранилища оно срабатывалось ниже горизонта «мертвого» объема в 1980;1981 гг. на 1,28 м, в 1981;1982 гг. -на 1,87 м, в 1989 г. и в 1998 г. на 0,6 м.

Уровень воды в Новосибирском водохранилище на отметках НПУ поддерживается в среднем 126−128 дней, при колебаниях от 37 (1963 г.) до 207−254 дней (1960, 1961 гг.). Продолжительность его стояния составляет 30−35% в годовом разрезе и 80−85% от длительности безледоставного периода.

Создание Новосибирского водохранилища привело к ряду положительных и отрицательных экологических и социальных последствий.

К положительным последствиям можно отнести:

улучшение условий водоснабжения населения, особенно в маловодные годы и периоды;

возможность выработки электроэнергии;

улучшение условий для речного транспорта;

развитие орошаемого земледелия на прилегающих территориях;

создание продуктивной водной среды для рыбоводства и рыболовства;

вовлечение в хозяйственное использование пойменных угодий ниже плотины за счет срезки пика паводка;

водное благоустройство, развитие рекреации и зон отдыха.

К отрицательным:

затопление пойменных лугов р. Оби;

абразионная (от ветрового волнения) переработка берегов;

аккумуляция загрязнений в природных водах;

периодические вспышки развития сине-зеленых водорослей;

перестройка фауны водоема, изменение условий обитания и размножения водных организмов, особенно рыб.

Наличие на значительной длине водохранилища абразионных берегов, подверженных интенсивной переработке, вызвало необходимость их инженерной защиты.

Созданное в 1980 г. в системе Минводхоза РСФСР Управление эксплуатации Новосибирского водохранилища (УЭНВ) стало уполномоченным государственным органом в области использования, воспроизводства, охраны водных ресурсов в пределах бассейна Новосибирского водохранилища, его береговой полосы, водоохраной зоны, островов и в области восстановления водных объектов. За период своего существования управлением была проведена большая работа по техническому обустройству берегов водохранилища, защите их от ветроволнового разрушения, организации порядка и правил содержания водоохранных зон водоема, контролю за гидрохимическим состоянием и качеством вод. Начиная с 1982 г. проектирование и строительство берегоукрепительных сооружений было упорядочено и стало вестись более интенсивно. За этот период запроектировано и построено более 29 км берегозащиты. Из построенных к настоящему времени сооружений берегозащиты, 9 км построено подрядным способом, 10 км управление построило собственными силами. Строительство берегоукрепительных сооружений велось по проектам, разработанным институтом «Запсибгипроводхоз». Эффективность берегозащитных мероприятий можно оценить по четырем основным направлениям: природоохранному, социальному, технологическому и экономическому.

Природоохранный — конструкции берегозащитных сооружений разработаны на основе принципа природных аналогов самозащиты берегов. Природа «придумала» лучшее средство защиты побережья от штормовых волн — пляж: крупнообломочный, песчаный, галечный и др. Пляж в комплексе с пляжеудерживающими сооружениями (каменными), помимо берегозащитных функций, выполняет и санитарную, очищая и фильтруя воду через свою толщу. К сожалению, из-за стоимости песка, его добычи и доставки (с учетом ремонтных пополнений) песчаные пляжи стали очень дорогими.

Социальный — берегоукрепительные сооружения проектируются и строятся для защиты территорий с расположенными на них населенными пунктами, промышленными предприятиями и различными учреждениями рекреации (дома отдыха, санатории, профилактории и др.) — При осуществлении берегозащитных мероприятий одновременно получаются прекрасные зоны рекреации. 12]

Технологический — принятые конструкции берегоукрепительных сооружений обладают высокой технологичностью:

позволяют вести строительство практически в любое время года (доставка песка в летнее время) механизированным способом;

применяются только местные строительные материалы. Песчаный грунт разрабатывается в карьерах, расположенных на акватории Новосибирского водохранилища, несортированная горная масса добывается в карьерах Новосибирской области. При строительстве используются традиционные строительные машины и механизмы: бульдозеры, автосамосвалы, экскаваторы и т. п., имеющиеся в наличии у строительной организации.

Экономическая — современная экономическая обстановка значительно повлияла на строительство, компоновку и назначение берегозащитных сооружений. Соотношение цен на основные строительные материалы (песок, камень) стали близки по стоимости, не периодичность и краткость финансирования, а соответственно сезонность, — все это влияет на берегозащитный эффект проводимых работ и требует проектного сопровождения и современных научных разработок. 10]

Управление эксплуатации Новосибирского водохранилища, имея в своем составе производственно-материальную базу, необходимый парк машин и механизмов, специалистов высокого профиля, с каждым годом увеличивало объемы строительства, накапливая опыт строительства различных конструкций берегозащиты, противоэрозионных и других сооружений.

Кроме строительства, управлением осуществляется постоянный эксплуатационный комплекс мероприятий за существующими берегозащитными сооружениями. Для нормальной работы сооружений необходимы: постоянный технический надзор, проведение своевременного аварийного, текущего и капитального ремонтов, поддержание постоянной нормальной работы противоэрозионных сооружений, включая очистку от песка и мусора, восстановление разрушенных бетонных креплений каналов и ливнеспусков. Особое внимание требует подготовка нагорных канав и ливнеспусков к пропуску расходов весеннего снеготаяния, а также постоянный уход за лесонасаждениями и травяным покровом.

На балансе Управления эксплуатации Новосибирского водохранилища находятся берегозащитные сооружения стоимостью 61 млн руб. Более 15 км сооружений построено до 1991 г. и в настоящее время требуют капитального ремонта, не считая текущих ремонтов, но на протяжении последних четырех лет средства из федерального бюджета на эти цели не выделяются, сооружения разрушаются и постепенно утрачивают берегозащитные функции. 22]

В связи с резким сокращением финансирования из федерального

бюджета строительство новых берегозащитных сооружений с 1991 г. практически прекращено. Недостроенными остались три участка общей протяженностью 6,4 км (в г. Бердске — участок БЭМЗа, в лесопарковой зоне левого берега Советского района г. Новосибирска и в п. Боровое Новосибирского района), на окончание строительства которых требуется около 40 млн руб. Для завершения строительства начатых объектов необходимо выполнить корректировку проектов берегозащиты, так как они «устаревают» из-за активной переработки берегов, изменения их очертаний и отступления береговой линии. 20]

За последние 10 лет на Новосибирском водохранилище был достигнут серьезный прогресс в разработке, инженерной стратегии и методах защиты берегов от размыва. Институтом «Запсибгипроводхоз» в 1990 г. выполнен технико-экономический расчет по улучшению технического состояния берегов Новосибирского водохранилища, в котором обоснована необходимость первоочередного крепления 31,8 км береговой полосы на 48 участках, подверженных наибольшей абразионной переработке. Намеченные работы оцениваются в 33,9 млн руб. (в ценах 1991 г.). Многие из негативных последствий создания водохранилища можно было бы существенно снизить, своевременно выполняя природоохранные мероприятия и правильно эксплуатируя водохранилище. Решающее значение в распределении радиационных характеристик в пределах исследуемой части водосбора водохранилища имеет географическая широта местности. При этом суммарная и поглощенная радиация, а также радиационный баланс закономерно (и линейно) возрастают с севера на юг.

Таблица 3. Средние многолетние значения суммарной радиации Q и поглощенной B радиации, радиационного баланса R, МДж/м2 (Огурцово)

Как показали исследования, на величину поглощенной радиации существенное влияние оказывает также и альбедо земной поверхности, с возрастанием которого поглощенная радиация достоверно уменьшается. 14]

В качестве метеоэлементов — индикаторов влияния высоты местности на радиационные характеристики, (при отсутствии специальных исходных данных и исследований) могут приниматься суммы положительных температур воздуха выше 0 и 10 °C, а также средняя месячная температура воздуха в июле. Связи всех радиационных характеристик с этими элементами линейны и весьма достоверны. Это делает возможным выполнение массовых расчетов радиационных характеристик и изучение особенностей их распределения на исследуемой территории и при отсутствии массовых актинометрических данных. 2]

Теплоэнергетические ресурсы климата земной поверхности за любой расчетный период представляют собой, как известно, сумму поглощенной радиации, положительного турбулентного теплообмена (адвективное тепло) и теплообмена в деятельном слое почвогрунта. Определение этих ресурсов путем непосредственного суммирования приходных компонентов возможно лишь на основе данных специальных наблюдений и исследований. Обобщение такого рода данных, относящихся к разным природным условиям, позволило разработать доступную для массового применения методику количественной оценки теплоэнергетических ресурсов климата за месячные и годовые интервалы. В качестве исходных данных используются значения стандартных метеорологических элементов.

Для условий среднего года теплоэнергетические ресурсы климата на изучаемой территории составляют 3050−3100 МДж/м2 в год и уменьшаются с юга на север и при возрастании высоты местности. Водный эквивалент этих ресурсов, т. е. слой воды, способный испариться при полном их расходовании на процесс испарения, соответственно равен 1235 мм на юге и 1214 мм на севере. 15]

В годовых и летних суммах теплоэнергетических ресурсов климата вклад радиационной составляющей (поглощенной радиации) имеет решающее значение (94−96%). Высотные градиенты годовых сумм водного эквивалента ресурсов тепла составляют 25−60 мм на каждые 100 м высоты.

Годовые суммы водного эквивалента теплоэнергетических ресурсов климата изучаемой территории и Новосибирской области в целом могут достаточно надежно определяться по уравнению, аргументами которого являются географическая широта и высота местности. При этом, как показали исследования, вклады аргументов в годовые значения ресурсов тепла соответственно равны 52 и 46%. Это свидетельствует о примерно одинаковом влиянии на ресурсы тепла и теплообеспеченности изучаемого участка суши как географической широты (север ~ юг), так и высоты местности. Именно поэтому восточные (правобережные) районы изучаемой территории характеризуются меньшей теплообеспеченностью, чем западные.

Внутригодовое распределение теплоэнергетических ресурсов характеризуется максимумом в летние месяцы, когда водный эквивалент этих ресурсов составляет не менее 130—190 мм/мес. (табл. 2). 16]

Таблица 4. Водный эквивалент теплоэнергетических ресурсов климата, мм

Оценка временной изменчивости ресурсов тепла показала, что в ветрозасушливый год повторяемостью один раз в 20 лет годовые суммы этих ресурсов на 8−12% выше их среднемноголетних величин. 17]

Ресурсы влаги, характеризуемые откорректированными на недоучет суммами атмосферных осадков, формируются на изучаемой территории особенностями синоптических процессов, происходящих на территории Западной Сибири в целом. Разнообразие орографического строения рельефа) территории способствует неравномерности распределения ресурсов влаги по территории. В средний год суммы атмосферных осадков варьируют от 420 до 520 мм, возрастая с юга на север и в связи с высотой местности. Плювиометрические градиенты годовых сумм ресурсов влаги в правобережной части составляют 80−140 мм на каждые 100 м высоты. В результате этого на одних и тех же широтах годовые суммы атмосферных осадков восточных районов, как правило, выше, чем в западных.

Атмосферные осадки теплого периода года (апрель-октябрь) составляют 62−77% годовых сумм. Максимум месячных сумм осадков теплого периода года на всей территории области приходится на июль, минимум — на апрель. 1]

Увлажнение зимнего периода (ноябрь-март) не превышает 23−38% годовых сумм. Значительное влияние на распределение снежного покрова, и особенно в левобережье водохранилища, оказывает ветровой режим. Ветровой перенос снега в этих зонах может достигать 60−80%. В результате влагозапасы в снеге на открытых участках (поле) могут составлять к концу зимы не более 20−40% от влагозапасов на защищенных участках ландшафта.

Временная изменчивость годовых сумм ресурсов влаги на изучаемой территории, характеризуемая значениями коэффициентов вариации этих сумм, относительно невелика (коэффициенты вариации 0,18−0,19). Некоторое представление об амплитуде колебаний годовых сумм атмосферных осадков можно получить, например, по результатам расчетов для Новосибирска. Так, в экстремально влажные и острозасушливые годы повторяемостью один раз в 20 лет годовые суммы осадков соответственно оказываются равными 670 и 370 мм/год.

Значительно большей временной изменчивостью характеризуются суммы атмосферных осадков за зимний период (ноябрь-март). Вероятные суммы осадков за этот период, равноотстоящие по обеспеченности от среднего, отличаются в несколько раз. 13]

Аналитическим выражением преобразования ресурсов влаги и тепла в процессе влагои теплообмена земной поверхности и приземных слоев атмосферы являются уравнения водного и теплового (теплоэнергетического) балансов за расчетный отрезок времени.

Определение большинства расходных элементов этих уравнений на изучаемой территории затруднено из-за отсутствия наблюденных данных. Именно поэтому значения балансовых элементов определялись путем совместного решения обоих уравнений. В качестве расчетного интервала времени принимался месяц и средний многолетний год в целом.

Известно, что суммарное испарение является расходным элементом как водного, так и теплоэнергетического баланса. Это обстоятельство и предопределило расчеты испарения за месячные и годовые интервалы времени с помощью замкнутой системы уравнений связи водного и теплового баланса. Использование доступной исходной информации позволяет выполнить эти расчеты для любого частного водосборного бассейна.

Исследования показали, что суммарное испарение повсеместно зависит главным образом от ресурсов влаги. Так что при относительно высокой теплообеспеченности изучаемой территории возрастание атмосферных осадков способствует возрастанию суммарного испарения.

В годовом ходе (табл. 5) суммарное испарение максимально, как правило, в июне-июле — 60−80 мм/мес. В целом за май-август суммарное испарение составляет около 53−70% годовых сумм.

Таблица 5. Суммарное испарение за теплый период среднего года, мм/мес.

Суммарное испарение и затраты тепла на этот процесс определяют структуру расходных статей теплоэнергетических ресурсов климата.

В частности, затраты тепла на испарение закономерно возрастают с юга на север и составляют около 30% ресурсов тепла за год. В противоположность этому величина турбулентного теплообмена (затраты тепла на нагревание приземных слоев атмосферы) уменьшается с юга на север. Значительная часть (46−54%) теплоэнергетических ресурсов климата неизбежно расходуется на эффективное излучение, определяющее термический режим почвогрунтов исследуемой территории.

Во внутригодовом ходе, а особенно в летний период, структура расходных элементов теплоэнергетического баланса зависит от увлажнения того или иного месяца или периода.

Влияние суммарного испарения на структуру водного баланса играет решающую роль. Коэффициенты испарения изменяются в пределах изучаемой территории от 0,87 до 0,92. Это свидетельствует о том, что исключительно большая часть ресурсов влаги расходуется на суммарное испарение. В годовом ходе коэффициенты испарения варьируют в значительных пределах. При этом повсеместно они минимальны в первый месяц теплого периода года (0,05−0,30), когда большая часть ресурсов влаги расходуется на формирование поверхностного стока, В летние месяцы < июнь-август) коэффициенты испарения достигают наибольших значений (более 0,95). Слой стока за год, равно как и за любой другой отрезок времени, определялся из уравнения водного баланса, что имеет особое практическое значение при недостаточной гидрологической изученности исследуемой территории.

Применение авторской методики водно-балансовых расчетов позволило впервые для исследуемой территории определить поверхностную и подземную составляющие стока, которые, как известно, имеют разную хозяйственную ценность.

Норма годового стока варьирует в Новосибирской области от 35 до 72 мм, что в совокупности отражает особенности не только территориального распределения ресурсов влаги и тепла, но и строения земной поверхности в различных природных комплексах.

Наибольшие значения коэффициента стока (0,15−0,20) в средний год закономерно приходятся на правобережье, отличающееся большими ресурсами влаги и лучшими условиями стока атмосферных осадков. Повышение слоя и коэффициента годового стока с юго-запада на северо-восток в левобережной части территории связано не столько с различием в строении земной поверхности, сколько с увеличением ресурсов влаги.

В годовом ходе максимальные значения коэффициента стока (0,78−0,98) приходятся на первый (апрель-май) месяц теплого периодапериода весеннего снеготаяния. Величина стока в эти месяцы зависит не только от величины влагозапасов и интенсивности снеготаяния, но и от мощности оттаявшего слоя почвы, которая для средне многолетних условий может составлять от 0,02 до 0,50 м.

В суммарном стоке за год на долю поверхностной составляющей приходится около 60−70%. Распределение слоя поверхностного стока по территории имеет те же особенности, что и распределение годового стока. Абсолютно большая часть поверхностного стока — это сток весеннего половодья (апрель-май), на величину которого, кроме вышеназванных факторов, существенное влияние оказывает влажность деятельного слоя почвы. В распределении влагозапасов в почве на конец зимнего периода и в распределении поверхностного стока легко обнаруживается, что их значения возрастают в левобережье с юго-запада на северо-восток, а в правобережье — с высотой местности. Влагозапасы в почве на начало весеннего периода, как показали расчеты, минимальны (около 100 мм) в юго-западных районах правобережья и максимальны (200 мм и более) в восточных районах изучаемой территории.

Подземный сток, связанный с инфильтрацией и дренированием атмосферных осадков, составляет около 35% суммарного стока. В годовом ходе значения подземного стока отличаются меньшей изменчивостью, чем суммарного и поверхностного.

К вышеназванным особенностям значений суммарного, поверхностного и подземного стока добавим, что каждый из них является элементом водного баланса и получен в результате совместного рассмотрения единого и неразрывного процесса влагои теплообмена участка суши. Интенсивность этого процесса, как известно, определяется имеющимися ресурсами тепла и влаги и их соотношением, а также особенностями строения участка суши или речного бассейна. Каждый из этих факторов характеризуется определенной пространственной изменчивостью. Однако на ландшафтном уровне или в пределах малого речного бассейна ресурсы тепла и влаги, равно как и параметры, характеризующие строение участка суши, можно считать неизменными и в комплексе отражающими не только зональные, но и местные условия влагои теплооборота. С учетом этого вышеприведенные значения стока можно рассматривать как местные, в общепринятом смысле, ресурсы соответственно суммарного, поверхностного и подземного стока в средний год.

Совпадение местного и речного стока по величине и тем более по временному ходу, скорее всего, возможно для достаточно ограниченного числа малых речных бассейнов, не отличающихся значительной внутрибассейновой дифференциацией условий формирования стока, в том числе и связанных с хозяйственной деятельностью. С практической, да и с научной точки зрения сведения о местном и о речном стоке имеют одинаковую ценность.

Анализ временной изменчивости годового стока изученных рек показал, что на исследуемой территории коэффициенты вариации годового стока изменяются мало: 0,5−0,6 в левобережных районах, 0,5 и менеев правобережных.

Обобщение результатов расчетов местного стока в маловодные годы показало, что в годы повторяемостью один раз в 4 года величины местного стока уменьшаются на исследуемой территории в 1,5−2,0 раза, а в годы 95%-ной обеспеченности — в 3,0 раза.

Наибольший практический интерес представляет оценка ресурсов местного стока изучаемой территории через удельные показатели этих ресурсов (на 1 км² и на 1 человека). Расчеты показали, что обеспеченность ресурсами местного стока административных районов Новосибирской области, прилегающих к водохранилищу, существенно различается, что связано как с особенностями распределения ресурсов стока, так и с различной площадью административных районов и численностью населения.

Глава 2. Ихтиофауна водохранилища

2.1 Характеристика видов рыб обитающих в Новосибирском водохранилище Ихтиофауна водохранилища формировалась как за счет видов, обитавших на зарегулированном участке Оби, так и за счет видов-акклиматизантов. В первые годы заполнения водохранилища были затоплены обширные мелководья с различной растительностью, что обусловило хорошие условия для размножения и выживания фитофильных рыб, и в водоеме наблюдалась вспышка численности местных рыб — плотвы, окуня и щуки. На протяжении всего первого десятилетия существования водоема данные виды преобладали и в уловах — на их долю приходилось 82% общего вылова. В эти же годы богатый бентос водохранилища интенсивно использовался стерлядью, у которой фактически отсутствовали конкуренты в питании. У стерляди наблюдалась высокая выживаемость и ускоренный темп роста, что определило рост численности ее популяции. В 1962 г. получены и максимальные уловы стерляди — 20,5 т. Наблюдалась также высокая численность непромысловых видов, особенно ерша.

С первых же лет существования водохранилища проводятся работы по интродукции ценных видов — пеляди, рипуса, сазана, леща, белого амура и толстолобика, из которых натурализовались и вступили в промысел сазан, лещ и судак. Успешному вселению леща, несмотря на низкую плотность посадки (0,2 экз. разновозрастных особей на 1 га), способствовали большие площади свежезалитой растительности, обилие зоопланктона, низкая численность рыб-бентофагов, и уже с начала 60-х годов он распространился по всему водоему и стал залавливаться во все орудия лова, а с 1965 г. разрешен его вылов. Несмотря на вселение личинкой, шло интенсивное формирование промыслового стада судака, и в 60-е годы он вошел в состав промысловых уловов. Сазан, хотя и встречается по всему водохранилищу, является случайным объектом промысла.

В настоящее время ихтиофауна состоит из 27 видов с преобладанием акклимантизантов — леща и судака. Значительно ниже численность аборигенной ихтиофауны, слабо приспособленной к обитанию в условиях постоянного колебания уровня воды, характерного для водохранилища. В небольших количествах вылавливаются стерлядь, щука, налим, окунь, плотва и карась. Сохранились небольшие по численности стада осетра и нельмы. Наиболее многочисленна аборигенная ихтиофауна в верхней рекообразной части водохранилища, это зона постоянного обитания наиболее ценных видов (осетровых, тайменя, нельмы), которые используют среднюю и нижнюю зону лишь для нагула.

С 1969 г. лещ и судак начинают преобладать в уловах, промысел переориентируется на добычу этих видов, и с 1973 г. на них постоянно приходится более 90% общего вылова (таблица 6). С превращением водохранилища в лещево-судачий водоем и быстрым ростом численности этих рыб они начинают испытывать трудности с нагулом, что приводит к замедлению темпа роста леща, массовому каннибализму у судака и обострению пищевых взаимоотношений с другими видами. Из-за вторичноводности большей части бентофауны водохранилища возникали и сезонные трудности с питанием, особенно во время вылета имаго хиромонид. Поэтому для повышения общей продуктивности водохранилища в него вселялись в 1962;1970 гг. первичноводные кормовые организмы: креветки, дальневосточные мизиды и байкальские гаммариды, отсутствующие в водоеме и активно потребляемые лещом и судаком в пределах естественного ареала. Натурализовались и значительно повысили кормовую базу не только водохранилища, но и реки Оби мизиды и гаммариды, которые в настоящее время входят в состав рациона осетра, стерляди, налима, судака, окуня, ерша, леща, язя и бычков. Мизиды составляют до 100% рациона молоди судака и разновозрастного леща. В 90-е годы в нижней зоне водохранилища произошла стихийная акклиматизация речного рака.

Таблица 6. Вылов рыбы в Новосибирском водохранилище, т

Первоначально промыслом рыбы на Новосибирском водохранилище занимались преимущественно ОАО «Каменский рыбзавод» и АО

«Новосибирский рыбзавод». В настоящее время в связи с постановлением

Правительства Российской Федерации «Об утверждении Положения о

лицензировании промышленного рыболовства и рыбоводства" число рыбодобытчиков резко выросло — до 64 (за счет неспециализированных организаций и частных предпринимателей). В результате произошло увеличение интенсивности промысла и изменение его структуры снижение доли активного тралового промысла и повышение роли пассивного сетного промысла. Всего на лову максимально использовалось: 3 тральщика

бортового траления, 3 тральщика кормового траления, 9 близнецовых

неводов (тралов) и до 2000 ставных сетей. Рост числа рыбодобытчиков

существенно затруднил контроль за промыслом, снизил достоверность

статистики уловов, увеличил количество рыбы, используемой рыбаками

для собственного потребления. Негативно сказалось увеличение интенсивности сетного лова и на численности основных промысловых видов — леща и судака. Селективность этих орудий лова, изымающих преимущественно производителей, подрывает способность популяций рыб к воспроизводству. Вследствие снижения численности леща и особенно судака происходит снижение рыбопродуктивности водоема, общая деградация ихтиоценозов, замещение крупночастиковой ихтиофауны малоценными и сорными видами — карасем, плотвой, окунем и ершом. Увеличивается количество больной рыбы, особенно зараженной лигулезом. 27] В целях упорядочения сетного промысла управлением «Верхне-Обьрыбвод» разработаны нормативы вылова рыбы на 1 сеть в месяц для каждой из зон водохранилища. Ежегодно продлеваются сроки весеннего нереста. Для создания условий, обеспечивающих размножение и выживание молоди осетровых рыб, каждый год в верхней зоне вводится запрет на промысел активными орудиями лова до 1 июля. Ведется работа по сокращению числа рыбодобытчиков.

Для повышения рыбопродуктивности Новосибирского водохранилища управление «ВерхнеОбьрыбвод» ежегодно организует работы по искусственному воспроизводству рыб путем установки искусственных нерестилищ в весенний период и контролирует выполнение этих работ. Ежегодно выставляется более 100 тыс. нерестовых гнезд из синтетического и хвойного субстрата, что обеспечивает выход рыбопродукции от 207 до 470 т.

2.2 Многолетняя динамика структуры ихтиоценоза Режим биогенных элементов и их динамика характеризуется показателями, приведенными в табл. 7. В водохранилище содержание биогенов понизилось, что, по-видимому, связано с недостаточной интенсивностью биохимических процессов и динамичностью процессов нитрификации.

Таблица 7. Биогенный состав в речной период и в водохранилище (мг/л)

Наблюдается незначительное увеличение биогенов к осени. В дальнейшем, очевидно, вследствие горного происхождения вод и высокого обмена водных масс в водохранилище биогенный и минеральный состав останутся близкими к речному периоду. Впадающие притоки в водохранилище с несколько повышенным минеральным составом ввиду малой водности, существенного влияния на минеральный состав воды в водохранилище не оказывают. 17]

Хлоридов в водохранилище содержится 3,0—5,0 мг/л. Сухой остаток летом колеблется в пределах 98—200, зимой 250—280 мг/л.

Увеличение осветленное и освещенности толщи воды, достаточный ее прогрев оказывают благоприятное влияние на развитие фитои зоопланктона; заиление дна в свою очередь способствует развитию донных организмов.

Биомасса зоопланктона в речной период в русле колебалась от 46,4 до 352,4 мг/м3. В ней преобладали коловратки. В протоках (от 7,5 до 302,2 мг/м3) господствовали веслоногие рачки, в притоках (от 9,6 до 752,2) преимущественно отмечались веслоногие, в пойменных озерах (от 245,3 до 3220,5 мг/м3) доминировали веслоногие. В зоопланктоне водохранилища в первый год его наполнения обнаружено 14 видов коловраток (в реке на участке водохранилища их было 16), ветвистоусых рачков 32 (36), веслоногих 12 (16). Биомасса зоопланктона в водохранилище в первый год его наполнения колебалась от 8,5 до 527 мг/мг, она стала богаче, чем была в реке, протоках и притоках, но беднее, чем в пойменных озерах. Распределение организмов в водохранилище пока мало чем отличается от их размещения в речной период. В русловой части преобладали коловратки, залитой пойме — ракообразные. В придонных слоях поймы биомасса выше, чем на поверхности, в русловой части на поверхности она богаче, чем у дна. Плотность организмов увеличивается по мере приближения к плотине, где меньше сказывается влияние речного режима (большая осветленность, слабее скоростной режим). По сезонам биомасса богаче летом и бедна зимой.

В бентосе наблюдается выпадение речных форм и замещение их стоячеводными. Дно бывших водоемов постепенно заселяется первично-водными (моллюски, олигохеты), залитая суша — личинками тендипедид. Средняя биомасса бентоса на второй год наполнения в июле — октябре колебалась от 7 до 22 м², по отдельным угодьям в сравнении с речным периодом она заметно увеличилась. Высокая биомасса отмечается на затопленной древесине и кустарниках. В последующие годы следует ждать дальнейшего заселения дна олигохетами, моллюсками и личинками тендипедид. Выявляется необходимость обогащения фауны дна ракообразными путем переселения их из других водоемов. 11]

В водохранилище развиваются в основном рыбы озерноречного комплекса, наибольшее значение приобретают малоценные: плотва, щука, окунь, ерш. По данным контрольного лова, плотва в уловах составляла 50, щука 26, окунь 12, караси— 8%; в меньшем количестве залавливались язь, лещ, линь, реже осетр и стерлядь, штучно — нельма и налим.

Существенным недостатком в изучении численности и локальных скоплений рыб является отсутствие на водохранилище организованного промысла, необходимого, кроме того, и для подавления малоценных рыб. Контрольный лов не дает полных представлений о скоплениях рыбы по сезонам. О сезонном распределении рыб можно высказать следующее предположение: наиболее плотные их скопления наблюдаются весной в нерестовый период, к осени и зиме стада редеют, это происходит по той причине, что из озеровидной части некоторая часть рыб выносится с потоками воды в нижний бьеф, другая часть мигрирует вверх в речную зону.

В 1958 г. подход рыб, особенно плотвы и окуня на нерестилища в районах с. Береговое, с. Ордынское, в Бердском заливе был дружным и массовым. Контрольные сети, как правило, были сплошь забиты этими рыбами. Погода в нерестовые даты была неустойчивой: потепление сменялось резким похолоданием. С 22 мая стояли жаркие дни, а в ночь с 27 на 28 мая выпал снег, дул холодный ветер северного и северо-восточного направления, сдерживающий прогрев воды и в сильной мере осложнявший промысловую обстановку. 7]

До 4 мая уровень воды в водохранилище повышался, это благоприятствовало массовому подходу рыбы к береговым зонам и заходу ее в заливы. Первые нерестовые особи плотвы, окуня и щуки начали залавливаться в контрольные сети, выставляемые на ходовых путях с 25 апреля, поимки производителей постепенно увеличивались и достигали максимума в середине мая. С 4 мая началась убыль воды, продолжающаяся до 14 мая. За 10 дней уровень упал на 126 см, вновь обнажились гривы, острова, на отдельных участках образовались мелководья со слоем воды, не превышающим 10 см, вследствие этого выход рыбе из заливов был затруднен. Щука, плотва, окунь в поисках выхода из полоев на мелководных шнурах расклевывались птицами и в массе вылавливались местным населением. Это совпало с пиком нереста щуки и отрицательно сказалось на развитии икры и выходе потомства. В полоях Ирменской поймы и в прибрежьях наблюдался нерест щуки, окуня, плотвы и ерша. Отмечены поимки текучих самцов леща. Кладки местных рыб обнаружены на прошлогодней растительности и мелких кустарниках ивы, березы и на корневищах. В 1959 г. нерест протекал в условиях непрерывного повышения уровня воды .в водохранилище. Нерестовые угодья были те же, что и в 1958 г., но площади их расширились за счет вновь залитой суши. Распадение льда на пойменных участках произошло 12—13 мая. Резких колебаний температуры воздуха не наблюдалось. Однако холодных дней было больше, чем в 1958 г. по этой причине вода нагревалась медленнее. 14 мая температура воды была 8°, тогда как в 1958 г. в это время вода прогрелась до 160С. Нерестилища плотвы, щуки, окуня в водохранилище отмечены по всему левобережью и на залитых понижениях правобережья, в заливах, возникших по притокам, и в руслах притоков. Нерест фитофильных рыб в 1958 г-, протекал в условиях неустойчивого гидрологического и термического режимов, в 1959 г. он проходил в более благоприятных условиях, однако как в том, так и в другом случаях был дружным и массовым. 9]

Плодовитость рыб колеблется в зависимости от их возраста и веса: плотвы от 30 до 73 (средняя 18 тыс. икринок), щуки 7—36 (20), окуня 28—164 (56), ерша 16—39 (24). Следует заметить, что малоценные рыбы (окунь, ерш, плотва), как наиболее жизнеустойчивые и многочисленные, обладающие высокой плодовитостью, при отсутствии мер по их подавлению в ближайшее время займут в водохранилище господствующее положение, и поэтому увеличение запасов язя и других наиболее ценных рыб будет сдерживаться. 9]

На основании имеющихся данных (таблица 6) можно провести анализ динамики структуры ихтиоценоза.

Динамика численности стерляди с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности леща с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности судака с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности щуки с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности налима с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности язя с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности плотвы с 1958 года по 1997 год.

Динамика численности прочих видов с 1958 года по 1997 год. [10]

На основании данных графиков можно сделать следующие выводы положительная динамика есть у таких видов как язь, судак и лещ, такие виды как плотва, щука и стерлядь, практически отсутствуют, остальные виды по сравнению с 1958 годом снизились как минимум на 50%. В целом сокращение ихтиофауны практически по всем видам присутствует .