Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Эксплуатация водохранилищ значительно преобразует естественный гидрологический режим реки, что влечет за собой изменения многих других природных процессов и условий:

• изменение климатических условий (радиационного баланса, температуры, количества осадков, влажности, ветрового режима);
• подъем уровня грунтовых вод в верхнем бьефе (в т.ч. заболачивание и подтопление, изменение химического состава грунтовых вод);
• переформирование берегов, негативное и позитивное воздействие на почвы, растительность и животный мир (в т.ч. изменения видового состава флоры и фауны);
• изменения качества вод (содержание растворенного кислорода, эвтрофикация и т.д.).

При проведении водоохранных предприятий при эксплуатации водохранилища необходимо рассматривать не только нормирование качества водных ресурсов, но и нормирование количества водных ресурсов. Однако, степень допустимого количественного истощения (ПДИ) не имеет официальных нормативов и экологически не обоснована. Для сохранения водных экосистем необходимо ограничить допустимую степень регулирования определенными рамками в виде соответствующей величины стока, названного экологическим. При этом его количественная оценка базируется на оценке взаимосвязи элементов гидрологического режима и биоценозов поймы русла.

Этот термин - «экологический сток» - подразумевает внеэкономический поход. Он учитывает все фазы развития водного режима, включает и весеннее половодье, и дождевые паводки, и летнюю и зимнюю межени. Но при этом использовать термин «минимальный» (допустимый, необходимый) представляется недопустимым. Экологический сток учитывает весь комплекс речных систем (рыбу, луга, леса, птиц, млекопитающих).

Для получения достаточно обоснованных нормативов допустимой степени регулирования и изъятия водных ресурсов необходимо проследить все связи гидрологического режима с компонентами живой среды, учитывая все трофические связи. Особое внимание следует уделять пойме, развитость которой в значительной мере определяет ее биопродуктивность.

В Башкортостане, являющимся одним из наиболее промышленно развитых субъектов Российской Федерации, интенсивно ведется хозяйственная деятельность с активным использованием водных ресурсов. В республике насчитывается свыше 500 различных гидротехнических сооружений, самым крупным из которых является Павловское водохранилище объемом 1,43 км³.

В результате исследования влияния данного гидроузла рассчитан экологический сток реки Уфа непосредственно в створе Павловского водохранилища, створе Красный Ключ (на удалении 10 км), створе г.Уфа (на удалении более 150 км) в годы различной обеспеченности. Естественным принят сток до строительства гидроузла, измененным - после строительства. Построены диаграммы естественного, экологического и измененного стоков в годы различной обеспеченности согласно рассчитанным значениям, приведенным в таблицах 1 и 2.

Анализ результатов показывает, что гидроузел выравнивает кривую внутригодового стока. Однако измененный сток лежит выше пределов экологического только в годы низкой обеспеченности, в то время как в годы с более вероятной водностью экологический сток не обеспечивается. Ниже по течению влияние уменьшается, но даже в районе г.Уфы сохраняется необеспеченность экологического стока в годы с 95%-ой обеспеченностью. Анализ полученных данных по другому гидроузлу (Нугушское водохранилище объемом 0,4 км³) показал, что в месяцы половодья гидроузел также сдерживает слишком большие объемы стока, в результате чего экологический сток не обеспечивается.

В ситуации, когда нормирование степени зарегулирования стока гидросооружениями основывается только на экономических требованиях и частично на требованиях безопасности при паводках, официальных нормативов по влиянию количества оставляемого в нижнем бьефе гидроузлов стока не существует. Поэтому полученные результаты позволяют рекомендовать данный критерий для использования при планировании деятельности водохранилищ с учетом экологических особенностей водотоков, водности года и в зависимости от фазы водного режима объекта.

Таблица 1. Расчетные характеристики внутригодовых значений экологически необходимых расходов воды в створе гидроузла, м³/с

Таблица 2. Расчетные характеристики внутригодовых значений экологически необходимых расходов воды г. Уфа, м³/с