Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Корпачев В.П. 1 Пережилин А.И. 1 Андрияс А.А. 1 Гайдуков Г.А. 1

---

1 ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Представлена прогнозная оценка объемов затопления древесной массы в ложах водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского бассейна на примере строящейся Богучанской и проектируемой Выдумской ГЭС на р. Ангара. Необходимость данного исследования обусловлена ужесточением контроля и нормативных требований в области рационального природопользования и охраны окружающей среды в связи с утвержденными планами развития энергетики за счет строительства ГЭС. Создание водохранилищ ГЭС на лесных территориях связано с необходимостью проведения большого объема работ по лесосводке и лесоочистке. При создании существующих ГЭС в Сибири по различным причинам были затоплены большие объемы древесно-кустарниковой растительности. Затопляемая при наполнении и поступающая в водохранилище в период эксплуатации древесная масса оказывает влияние на качество воды и водопользование в целом. Полученные данные могут быть использованы при разработке оценки воздействия водохранилищ на окружающую среду и прогноза качества воды.

Статья в формате PDF

334 KB

водохранилище

плавающая и затопленная древесина

засорение

подготовка ложа

1. Корпачев В.П., Малинин Л.И., Чебых М.М. Методика прогнозирования поступления древесной массы при затоплении и эксплуатации водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского региона // Использование и восстановление ресурсов Ангаро-Енисейского региона: сб. научн. тр. Всесоюзн. научно-практ. конф. – Том II. – Красноярск, Лесосибирск, 1991. – С. 107–113.

2. Корпачев В.П. Методика прогнозирования засорения древесной массой водохранилищ ГЭС Сибири // Лесное хозяйство. – 2004. – № 6. – С. 21–23.

3. Лапин Г.Г., Смирнов В.В., Ваксова Е.И. О состоянии и перспективах развития гидроэнергетики России // Гидротехническое строительство. – 2007. – № 6. – С. 9–15.

4. СанПиН 3907–85. Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ. – Утв. заместителем главного государственного врача СССР 01.07.1985 г.

5. Семенов А.Н. К 50-летию образования Совета ветеранов-энергетиков Минэнерго Российской Федерации // Гидротехническое строительство. – 2012. – № 9. – С. 2–9.

Потенциал экономически эффективных гидроэнергетических ресурсов Сибири составляет 369 млрд кВт·ч (более 46 % от общероссийского), большая часть которых сосредоточена в бассейнах рек Ангара и Енисей [3].

На лесопокрытых территориях Ангаро-Енисейского бассейна создано 5 крупных водохранилищ ГЭС, в стадии завершения строительства находится еще одна – Богучанская ГЭС. В перспективе планируется построить еще ряд ГЭС (табл. 1) [5].

Таблица 1

Перечень перспективных и строящихся ГЭС в Сибирском федеральном округе

Особенностью строительства водохранилищ в условиях Сибири является наличие значительных запасов древесно-кустарниковой растительности на территориях, подлежащих затоплению. Таким образом, создание водохранилищ ГЭС на лесных территориях связано с необходимостью проведения большого объема работ по лесосводке и лесоочистке.

Как показывает практика, ни на одном из существующих водохранилищ ГЭС в Сибири работы по лесосводке и лесоочистке, в силу ряда причин не были выполнены в полном (плановом) объеме, и в ложах были затоплены огромные массы древесно-кустарниковой растительности (табл. 2).

Таблица 2

Проектный и реальный объем затопления древесины в водохранилищах ГЭС Сибири, млн м3

Плановый объем затопления и соответственно расчетный объем лесосводки и лесоочистки определяется в технических условиях на подготовку ложа водохранилища на основании технико-экономических расчетов в соответствии с положениями действующих нормативных документов. Объемы работ по лесосводке и лесоочистке зависят от следующих факторов: назначения водохранилища, района строительства, характера древесно-кустарниковой растительности, запасов товарной и нетоварной древесины, транспортных условий вывозки древесины и др.

Не вызывает сомнения тот факт, что в любом случае затопляемая при наполнении и поступающая в водохранилище в период эксплуатации древесная масса оказывает влияние на качество воды. Поэтому определение объемов затопления древесной массы в ложе водохранилища является важной задачей.

Цель исследования ‒ дать прогнозную оценку объемов затопления древесной массы в ложах водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского бассейна на примере строящейся Богучанской и проектируемой Выдумской ГЭС на р. Ангара.

Материал и методы исследования

Исходной базой для определения объемов затопления древесной массы в ложе водохранилища являются материалы инвентаризации древесно-кустарниковой растительности и сведения о проектируемых или реально выполненных (в зависимости от периода определения) объемах работ по подготовке ложа водохранилища под затопление.

В основу данной работы были положены лесотаксационные характеристики земель лож водохранилищ, полученные филиалом ФГУП «Рослесинфорг» «Востсиблеспроект», Институтом леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, а также данные собственных натурных обследований зон затопления проектируемых водохранилищ.

Результаты исследования и их обсуждение

Основные требования к проектированию, строительству и эксплуатации водохранилищ и нижним бьефам установлены СанПиН 3907–85 [4] с целью обеспечения качества воды в них, соответствующего требованиям водно-санитарного законодательства.

Подготовка лож водохранилищ ГЭС требует проведения мероприятий по санитарной подготовке территории затопления, включающих работы по очистке затопляемой зоны от древесно-кустарниковой растительности: лесосводка – вырубка товарных насаждений с целью получения товарной продукции; лесоочистка – вырубка всей древесно-кустарниковой растительности (в том числе очистка от нерастущей древесины – сухостоя и валежника) т.е. на участках, обеспечивающих безопасность гидротехнических сооружений, транспортное освоение акватории, эксплуатацию биоресурсов, доступ населения к воде у населенных пунктов.

При организации работ по лесосводке и лесоочистке вся товарная и нетоварная древесина должна быть своевременно вывезена из зоны затопления или подготовлена к транспортировке в плотах. Неиспользуемый нетоварный лес, мелколесье и кустарники, вырубленные при лесоочистке на участках специального назначения, при невозможности хозяйственного использования местными органами и населением должны быть уничтожены сжиганием на месте без оставления недожегов.

Поскольку при гидротехническом строительстве приоритет отдается возведению тела плотины и машинного зала ГЭС, то подготовка ложа водохранилища является второстепенной задачей и ей не уделяется достаточного внимания. При этом подготовка лож водохранилищ под затопление требует больших финансовых затрат и в дальнейшем накладывает ограничения на водопользование.

На водохранилищах ГЭС Сибири лесосводка проектировалась лишь в экономически целесообразных объемах, а лесоочистка предусматривалась только на площадях специального назначения (спецучастках). Поэтому площадь лесосводки и лесоочистки от общей лесопокрытой площади составила по водохранилищу Братской ГЭС 43 %, Усть-Илимской ГЭС – 20 %, Богучанской ГЭС – 14 %. При строительстве Саяно-Шушенской, Красноярской и Богучанской ГЭС работы по лесосводке не проводились. Проектный и реальный объем затопления древесины в водохранилищах ГЭС Сибири представлен в табл. 2.

Оценим объемы затопления древесной массы в ложе наполняющегося водохранилища Богучанской ГЭС и водохранилища Выдумской ГЭС, находящейся на стадии предпроектных работ и являющейся перспективной.

Характеристики водохранилищ Богучанской и Выдумской ГЭС представлены в табл. 3.

Таблица 3

Характеристики водохранилищ

Для водохранилища Богучанской ГЭС рассмотрим объем затопления и поступления древесной массы после выполнения утвержденного варианта работ по подготовке ложа (проведение только лесоочистки на спецучастках, выполненной в 2009–2012 годах); лесосводка в зоне затопления не проводилась ввиду экономической неэффективности.

Лесоочистка проводилась на 87 спецучастках, к которым относятся:

– охранная зона гидроузла;

– санитарные зоны населенных пунктов;

– рыбопромысловые участки;

– участки транзитной трассы судового хода;

– судовые хода к причалам, отстойным пунктам и лесосплавным рейдам;

– отстойные пункты;

– акватории лесосплавных рейдов.

На основании данных материалов инвентаризации древесно-кустарниковой растительности в зоне затопления, выполненной филиалом ФГУП «Рослесинфорг» «Востсиблеспроект», в табл. 4 приведен расчет остаточных запасов древесной массы в ложе Богучанского водохранилища при НПУ 208,0 м после проведения лесоочистки на указанных выше спецучастках.

Характеристика зоны затопления водохранилища Выдумской ГЭС составлена на основании информации о категориях земель ложа водохранилища (ННИО «Сибирский международный институт леса») и таксационных описаний приречных кварталов Богучанского и Мотыгинского лесхозов (филиал ФГУП «Рослесинфорг» «Востсиблеспроект»). Запас древесины: общий – 1638 тыс. м3, в том числе товарной – 1404 тыс. м3.

Учитывая тот факт, что в ложе водохранилища Выдумской ГЭС предполагается проведение полной лесосводки и лесоочистки на всей площади зоны затопления, то объемы затопляемых древесных ресурсов будут равны величине оставленных порубочных остатков от проведения работ, в расчетном объеме 317,1 тыс. м3.

Так как сразу после наполнения водохранилища начнется процесс переформирования берегов, то уже через год после заполнения объем древесной массы начнет увеличиваться.

Таблица 4

Остаточные запасы товарных и нетоварных насаждений в ложе водохранилища Богучанской ГЭС при НПУ 208,0 м

Исходными данными для составления прогноза засорения водохранилищ Богучанской и Выдумской ГЭС на реке Ангара древесной массой является характеристика затопляемых земель и лесотаксационные характеристики прилегающих к береговой линии водохранилищ выделов, которые впоследствии подвергнутся размыву.

В табл. 5 представлены прогнозные объемы древесной массы, которые поступят в ложа водохранилищ после первого года эксплуатации, определенные по методике [1, 2].

Таблица 5

Прогнозные объемы поступления древесной массы в водохранилища Богучанской и Выдумской ГЭС после первого года эксплуатации, тыс. м3

Выводы

Отступление от проектных решений, принятых в проектах, при строительстве водохранилищ ГЭС на лесопокрытых территориях Сибири явилось причиной затопления древесины и появления плавающей древесной массы на акваториях водохранилищ.

По нашим расчетам в ложах водохранилищ Богучанской и Выдумской ГЭС будет затоплено около 10,3 и 0,5 млн м3, а уже через год после наполнения объем древесной массы в акватории водохранилищ составит 10,5 и 0,6 млн м3 соответственно.

Таким образом, при заполнении водохранилищ Богучанской и Выдумской ГЭС до проектных отметок объем древесной массы, затопленной в ложах водохранилищ ГЭС Ангаро-Енисейского бассейна, составит 33,7 млн м3.

Рецензенты:

Шевелев С.Л., д.с.-х.н., профессор, заведующий кафедрой лесной таксации, лесоустройства и геодезии ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», г. Красноярск;

Козинов Г.Л., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой промышленного транспорта и строительства ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», г. Красноярск.

Работа поступила в редакцию 04.02.2013.

Библиографическая ссылка