ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА НИЗОВЬЕВ РЕКИ ВОЛГИ В ИНТЕРЕСАХ НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА
П.И. Бухарицин
Астраханский государственный технический университет
г. Астрахань (Россия)
Астраханская область расположена в уникальном месте – на границе реки Волги и Каспийского моря и обладает бесценным природным даром – водой. Управление, рациональное использование и охрана водных ресурсов требует серьезных научных исследований и большого числа высококвалифицированных специалистов.
В последние десятилетия в бассейне р. Волги и Каспийского моря происходят существенные изменения гидрологического режима, что уже привело к ухудшению социально-экономической, водохозяйственной и экологической обстановки, выразившееся в частности, в значительном повышении зимнего притока вод в низовья Волги сокращению объема весеннего половодья и его продолжительности.
В результате строительства плотин и гидроузлов на реке Волги, из-за отсутствия управления единой Волжской межрегиональной экосистемой происходят процессы зарегулирования нижнего течения, потеря малых водотоков, водоемов, нерестилищ дельты и поймы, что приводит к деградации природных комплексов низовий Волги. В результате нерационального управления водными ресурсами, только рыбное хозяйство Волго-Каспия за 50 лет регулирования стока потеряло в уловах более 2 миллионов тонн ценных промысловых видов рыб, заросли и обмелели каналы-рыбоходы, обмелели многочисленные мелкие и средние водотоки Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги, в стадии деградации находится уникальный район Западных подстепных ильменей, обмелели и потеряли естественную проточность астраханские внутригородские водотоки и т.д.
На современную высоту уровня воды в р.Волге, заливаемость ВАП, нерестилищ и ЗПИ влияет интенсивный размыв русла в нижнем бьефе Волгоградской ГЭС. В работе Г.А. Мажбиц и Е.П. Буланов (2008) отмечают что, понижение базиса эрозии русла реки от нижнего бьефа Волгоградской ГЭС до Енотаевки, связанное с общим размывом русла превысило проектные отметки и составляет 1,5-1,7 м. при меженных расходах и 0,5-0,6 в половодье. В результате для поддержания гарантированных глубин и водообеспечения ВАП нужны повышенные расходы воды с ГЭС до 6 тыс.м³/ с. против 4 тыс. м³/с. Суточные и недельные перепады воды в нижнем бьефе (особенно в воскресные дни) дестабилизируют водный режим [2].
Столь негативные последствия регулирования волжского стока требуют кардинальных изменений всей системы управления водными ресурсами бассейна, которая должна быть основана на современной нормативно-правовой базе, информационном и научном обеспечении. Поэтому важнейшей задачей является разработка схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов и новых правил использования водных ресурсов Волжско-Камского каскада, особенно низовьев и дельты, с целью сохранения уникальных биоресурсов и природных комплексов низовий Волги. Это созвучно задаче поставленной президентом Российской Федерации по итогам заседания президиума Государственного совета Российской федерации 31 августа 2007 года в г. Астрахани.
Учитывая, что регулирующие возможности водохранилищ ограничиваются естественными колебаниями водности, для решения проблемы водообеспечения рыбного и сельского хозяйств, наряду с оптимизацией попусков воды необходимо проведение комплексных гидромелиоративных мероприятий в дельте Волги и Волго-Ахтубинской пойме.
В 2008г. была выполнена научно-исследовательская работа, в работе над которой приняли участие научные коллективы ведущих научно-исследовательских и проектных учреждений юга России: ФГНУ «Государственный научно-исследовательский институт озерного и речного рыбного хозяйства» (ФГНУ «ГосНИОРХ», Волгоградское отделение); Федеральное государственное унитарное предприятие «Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства» (ФГУП «КаспНИРХ», г. Астрахань); Открытое акционерное общество по проектированию, изысканиям и научно-исследовательским работам в области мелиорации и водного хозяйства «Волговодпроект» [1].
Объекты исследований: гидрологический режим и водные биоресурсы Волго-Ахтубинской поймы (ВАП).
Цель первого этапа работы – систематизация, анализ и обобщение информации о состоянии гидротехнических сооружений, водотоков и водных биоресурсах, а также основных тенденциях изменений природных и природно-антропогенных экосистем Волго-Ахтубинской поймы под влиянием зарегулирования речного стока для предотвращения и (или) уменьшения неблагоприятных последствий таких изменений; разработка и обоснование мер по дополнительному обводнению Волго-Ахтубинской поймы, с целью улучшения экологических и санитарно-эпидемиологических условий, сохранения водных биоресурсов и условий проживания населения на территории ее северной части, играющей определяющую роль всего проиродно-территориального комплекса Волго-Ахтубинской поймы.
На втором этапе работы была осуществлена комплексная оценка и мониторинг состояния водных биоресурсов и природных объектов, нуждающихся в особых мерах охраны:
— создана научно-методическая и организационно-правовая основа экологического мониторинга;
— дана общая гидробиологическая характеристика водоёмов Волго-Ахтубинской поймы (реки, озёра);
— выполнен мониторинг рыбных ресурсов Волго-Ахтубинской поймы (состав ихтиофауны, промысел, уловы);
— дана оценка влияния зарегулирования речного стока на состояние рыбных ресурсов Волго-Ахтубинской поймы в современный период;
— гидротехнические мероприятия, способствующие сохранению и восстановлению рыбных запасов Волго-Ахтубинской поймы;
— воспроизводство рыбных ресурсов и рекомендации по увеличению эффективности естественного воспроизводства рыб в Астраханской части Волго-Ахтубинской поймы;
— выявлены особенности распределения потока в паводковый период на территории Волго-Ахтубинской поймы;
— выявлены изменения в структуре наземных экосистем под влиянием изменившегося гидрорежима;
— разработан комплекс мер, направленных на повышение водообеспеченности Волго-Ахтубинской поймы. Даны проектные предложения;
— уровни воды в р. Волге и Ахтубе при различных попусках воды через плотину Волжской ГЭС в основных створах выхода воды в пойму;
— получены отметки порогов водных объектов через которые вода из рек Волги и Ахтубы заходит в пойму и отметки воды в источнике при попуске 18000 м³/с;
— рассчитаны необходимые уровни воды в водных объектах, удовлетворяющие потребности водопотребителей Волго-Ахтубинской поймы;
— посчитаны объемы воды, необходимые для заполнения водных объектов ВАП;
— дана характеристика проектируемых гидротехнических сооружений. Объемы основных работ;
— выполнен расчет стоимости реализации мероприятий по повышению водообеспеченности Волго-Ахтубинской поймы;
— разработан план реализации комплекса мер, направленных на повышение водообеспеченности Волго-Ахтубинской поймы и предложения по их реализации;
— сформулирован порядок дальнейшего проектирования и строительства (реконструкции) объектов, обеспечивающих достижение положительных социальных и экологических результатов;
— разработаны рекомендации по очередности реализации предлагаемых мероприятий;
— обоснованы выводы о необходимости, технической возможности и социальной целесообразности инвестиций в строительство объектов обводнения с учетом их экологической и эксплуатационной безопасности.
Анализ основных результатов, полученных в ходе выполнения данной НИР свидетельствует о том, что они в целом соответствуют существующей нормативно-правовой базе, теоретическим основам организации и ведения мониторинга биоразнообразия водных экосистем, уровню научных исследований в этой сфере, а также основным позициям технического задания – задачам, ожидаемым результатам и требованиям к оформлению работы. Был осуществлен сбор и анализ имеющейся информации о состоянии водных биоресурсов природных и природно-антропогенных экосистем Волго-Ахтубинской поймы. Детально проанализированы правовая база в сфере экологического мониторинга, а также методологические походы к организации системы режимных наблюдений. Во время полевых работ проведены визуальные обследования ериков и озер, обследованы существующие гидротехнические сооружения; выявлено их влияние на затопляемость поймы в маловодные годы. Получены материалы современного состояния влагозарядки поймы, обеспечения водой рыбного, сельского хозяйства, водоснабжения населения, защиты населенных пунктов от затопления и подтопления в период прохождения весеннего половодья. Важнейшим этапом работы было проведение комплексных исследований на модельных объектах (пойменные озера, находящихся на разных стадиях лимногенеза), в ходе которых были апробированы разные методы сбора и обработки информации, проведена оценка состояния водных биоресурсов и изучены пространственно-временные закономерности изменения их состояния.
На основании полученных результатов были разработаны практические рекомендации, направленные на улучшение водного режима ериков и озер поймы; определены затраты на реализацию предлагаемых мероприятий и даны рекомендации по очередности их осуществления. Сделан вывод о том, что острота экологических проблемы, связанных с зарегулированием речного стока диктуют настоятельную необходимость организации единой межведомственной межрегиональной системы экологического мониторинга ВАП, что позволит устранить ведомственную разобщенность и противоречивость сведений о состоянии ключевых природных и природно-хозяйственных экосистем ВАП и, тем самым, сформировать адекватную информационную основу для разработки практических рекомендаций по экологизации режимов попусков через Волгоградский гидроузел и эффективному управлению природными комплексами ВАП. Учитывая темпы преобразования природной среды, с каждым упущенным годом уменьшаются шансы выявить исходные базовые параметры состояния природных экосистем и их отдельных компонентов.
К числу важнейших первоочередных задач, которые должны быть решены уже на начальном этапе работ по созданию системы режимных комплексных наблюдений ВАП, относятся:
— интеграция, обобщение и детальный анализ всей исходной информации о состоянии природных и природно-хозяйственных экосистем ВАП;
— разработка, согласование и утверждение методических подходов, регламента и процедуры сбора, представления и обработки мониторинговой информации в рамках единой комплексной программы, согласованной и утвержденной в установленном порядке;
— выбор базовых показателей, позволяющих оценить природные комплексы и объекты ВАП оптимальным образом, а также способов интерпретации и представления получаемых результатов;
— создание на основе современных информационных технологий интегрированной информационно-аналитической системы, позволяющей не только хранить данные, но и оперативно использовать их для обобщений, оценок, прогнозирования, принятия управленческих решений;
— объединение в рамках ведения мониторинга ВАП процессов учета, мониторинга, оценки состояния природных комплексов и объектов;
— создание эффективной организационной структуры и распределение функций по созданию системы мониторинга между потенциальными участниками работ на основе взвешенного анализа опыта и возможностей каждого из участников;
— законодательное решение всех процедурных вопросов, связанных с созданием и ведением экологического мониторинга ВАП;
— проведение оценки состояния ключевых объектов в пределах ВАП в соответствии с единой программой и методикой исследований;
— разработка системы отношений между субъектами ведения экологического мониторинга в условиях слабо проработанной нормативно-правовой базы.
Основным инструментом решения данного комплекса задач и конкретных мероприятий должна стать комплексная программа экологического мониторинга ВАП, работа над которой была начата в рамках настоящего исследования. Только на основе этой программы (при условии выполнения всего комплекса программных мероприятий и приоритетных задач, изложенных выше) можно обеспечить эффективную информационную и инструментальную поддержку принятия управленческих решений.
Материалы НИР используются при проведении проектных работ и составлении «Схемы повышения водообеспеченности Волго-Ахтубинской поймы», организации и проведении мониторинговых исследований, а также при планировании капитальных вложений на осуществление мероприятий по повышению водообеспеченности ВАП.
Безусловно выполненная работа не лишена недостатков, главный из которых – отсутствие единой концепции в проведении мониторинговых исследований и, связанная с этим некоторая неоднородность полученных научных данных и их различная полнота, что впрочем, вполне объяснимо, так как мы имеем дело с результатами первого подобного комплексного научного исследования, аналогов которому, пожалуй за весь период зарегулированного стока реки Волги, еще не было.
Литература
- Отчёт по теме «Исследование формирования речного стока Волго-Ахтубинской поймы с целью дополнительного обводнения» Часть 1. «Исследование формирования речного стока Волго-Ахтубинской поймы с целью дополнительного обводнения. Часть 2. Комплексная оценка и мониторинг состояния водных биоресурсов и природных объектов, нуждающихся в особых мерах охраны. Волгоград, 2008.
- Мажбиц Г.Л., Буланов Е.П. Изменение положения кривой связи расходов и уровни воды и русловые процессы в нижнем бьефе Волжской ГЭС. Водные ресурсы Волги: настоящее и будущее, проблемы управления// Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. 3-5 октября 2007. Астрахань, 2008. С. 232–240.