WWW.LI.I-DOCX.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

Pages:   || 2 |

«-300165-577215Пилотный проект по экологическим проблемам речных бассейнов Даурии и Амура «Высыхающая Даурия» 00Пилотный проект по экологическим проблемам ...»

-- [ Страница 1 ] --

-300165-577215Пилотный проект по экологическим проблемам речных бассейнов Даурии и Амура «Высыхающая Даурия»

00Пилотный проект по экологическим проблемам речных бассейнов Даурии и Амура «Высыхающая Даурия»

55873664118612© Олег Горошко

0© Олег Горошко

-1080135-80200500Экологический сток и его значение для пресноводных экосистем.

Экологический сток в бассейне Амура

Оксана Никитина

Москва, 2015

Содержание

TOC \o "1-4" \h \z \u Acknowledgements PAGEREF _Toc426318618 \h 5

Abstract

PAGEREF _Toc426318619 \h 6Благодарности PAGEREF _Toc426318620 \h 11Резюме PAGEREF _Toc426318621 \h 12Глава 1. Экологический сток для поддержания речных экосистем PAGEREF _Toc426318622 \h 171.1.Концепция и функциональное значение экологического стока PAGEREF _Toc426318623 \h 171.2.Практика и методология экологического стока в мире PAGEREF _Toc426318624 \h 201.2.1.Международные методы определения экологического стока PAGEREF _Toc426318625 \h 21Методы гидрологических обоснований (Hydrology-based Assessment) PAGEREF _Toc426318626 \h 21Методы выявления функциональных связей (Functional Analysis) PAGEREF _Toc426318627 \h 22Методы гидравлической оценки (Hydraulic Rating Methods) PAGEREF _Toc426318628 \h 23Моделирование среды обитания (Habitat Simulation Methodologies) PAGEREF _Toc426318629 \h 23Комплексная методология (Holistic Methodologies) PAGEREF _Toc426318630 \h 231.2.2.Экологический сток в мировых законодательных актах PAGEREF _Toc426318631 \h 241.



3.Концепция и реализация экологического стока в России PAGEREF _Toc426318632 \h 251.3.1.Методические подходы к определению экологического стока PAGEREF _Toc426318633 \h 25Метод определения критического состояния водных экосистем и нормирования допустимого безвозвратного изъятия речного стока (по В. Г. Дубининой) PAGEREF _Toc426318634 \h 25Метод пропорциональных расходов (по В. В. Шабанову) PAGEREF _Toc426318635 \h 27Метод повышения обеспеченности (по Б. В. Фащевскому) PAGEREF _Toc426318636 \h 271.3.2.Водное законодательство России и экологический сток PAGEREF _Toc426318637 \h 281.4.Экологический сток как возможная мера адаптации к климатическим изменениям PAGEREF _Toc426318638 \h 28Глава 2. Экологические попуски: экологический сток на зарегулированных реках PAGEREF _Toc426318639 \h 302.1.Экологические попуски как компенсационная мера при зарегулировании рек PAGEREF _Toc426318640 \h 302.2.Практика экологических попусков в мире PAGEREF _Toc426318641 \h 322.2.1.Требования к экологическим попускам на зарегулированных водных объектах в Европейском союзе PAGEREF _Toc426318642 \h 332.2.2.Экологические попуски в США PAGEREF _Toc426318643 \h 34Комплексная программа в бассейне р. Пенобскот PAGEREF _Toc426318644 \h 34Река Роаноке, штат Северная Каролина PAGEREF _Toc426318645 \h 34Река Саванна на границе штатов Джорджия и Южная Каролина PAGEREF _Toc426318646 \h 352.2.3.Опыт Китая. Экологические попуски на Янцзы PAGEREF _Toc426318647 \h 352.3.Проблемы внедрения экологических попусков в России PAGEREF _Toc426318648 \h 392.3.1.Изменения режима стока в бассейнах Дона и Кубани PAGEREF _Toc426318649 \h 392.3.2.Зарегулирование Волги и необходимость экологических попусков PAGEREF _Toc426318650 \h 402.3.3.Пример негативных воздействиях резких изменений уровней на ГЭС. Гибель птиц в нижнем бьефе Иркутской ГЭС PAGEREF _Toc426318651 \h 422.4.Экологические попуски в Амурском бассейне PAGEREF _Toc426318652 \h 432.4.1.Влияние зарегулирования на экосистемы Амурского бассейна PAGEREF _Toc426318653 \h 432.




4.2.Возможности учета экологических попусков в режимах использования водных ресурсов водохранилищ комплексного назначения PAGEREF _Toc426318654 \h 442.4.3.О проблематике экологических и рыбохозяйственных попусков на водохранилищах бассейна Амура: обращения специалистов и результаты PAGEREF _Toc426318655 \h 452.4.4.Об изменении режимов эксплуатации водохранилищ Амура PAGEREF _Toc426318656 \h 492.4.5.Рекомендации к разработке экологических попусков PAGEREF _Toc426318657 \h 51Об экологических попусках на потенциальных противопаводковых ГЭС PAGEREF _Toc426318658 \h 52Глава 3. Определение экологического стока на трансграничной Аргуни PAGEREF _Toc426318659 \h 533.1.Общие сведения об Аргуни PAGEREF _Toc426318660 \h 533.2.Варианты определения экологического стока для Аргуни PAGEREF _Toc426318661 \h 573.2.1.Расчет экологического стока в работе ГГИ PAGEREF _Toc426318662 \h 573.2.2.Расчет экологического стока методом определения критического состояния водной экосистемы PAGEREF _Toc426318663 \h 603.2.3.Предложения по экспериментальному определению режима экологического стока PAGEREF _Toc426318664 \h 67Список использованных источников PAGEREF _Toc426318665 \h 70Приложения PAGEREF _Toc426318666 \h 74Приложение 1. Приказ о Межведомственной рабочей группе по регулированию режимов работы Бурейского и Зейского водохранилищ PAGEREF _Toc426318668 \h 75Приложение 2. Обоснование Центра рыбохозяйственных исследований необходимости внесения рыбохозяйственных попусков в регламент эксплуатации ГЭС Амурской области PAGEREF _Toc426318670 \h 81Приложение 3. Ответ Центра регистра и Кадастра о рыбохозяйственных попусках на Зейском гидроузле PAGEREF _Toc426318672 \h 84Приложение 4. Обращение WWF России о правилах использования водных ресурсов Зейского и Бурейского водохранилищ PAGEREF _Toc426318674 \h 87Приложение 5. Заключение WWF России на проект нормативов допустимого воздействия (НДВ) по бассейну р. Амур: Аргунь PAGEREF _Toc426318676 \h 91

AcknowledgementsI would like to express my gratitude to the Task Force on Water and Climate under the United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) Convention on the Protection and Use of Transboundary Watercourses and International Lakes (Water Convention) for support on this project’s implementation.

I greatly appreciate my colleagues for helping me with the report preparation and providing me with relevant materials, priceless advice, and guidance. I am grateful to:

Eugene Simonov, Coordinator at the international environmental organization Rivers Without Borders, Doctor of Nature Conservation;

Valentina Dubinina, a distinguished expert on environmental flow, Honoured Ecologist of the Russian Federation, Doctor of Geographic Sciences;

Peter Osipov, the Amur Program Coordinator at WWF-Russia;

Sergey Shapkhayev, director of the Buryat Regional Baikal Union;

Natalya Popova (Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Department of Hydrology) for her invaluable help in data compilation and estimation of environmental flow in the Argun River;

Martin Krivushin (Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography, Department of Hydrology) for providing general and hydrological information on the Argun River;

Anna Kaplina (UNECE Water Convention) for her review, comments, and useful advice.

Oxana Nikitina

The report was prepared under the framework of the project Pilot Project Dauria Going Dry: Adaptation to Climate Change in Transboundary Headwaters of the Amur River Basin, implemented by WWF-Russia, Rivers without Boundaries International Coalition, State Nature Biosphere Reserve Daurskiy, and supported by the United Nations Economic Commission for Europe Convention on the Protection and Use of Transboundary Watercourses and International Lakes.

Environmental Flow and its’ role for freshwater ecosystem conservation.

Environmental flow in the Amur-Heilong River basin

by Oxana Nikitina, Coordinator for Freshwater Ecosystem Conservation and Sustainable Hydropower, WWF-Russia. Moscow, Russia, 2015.

ONikitina@wwf.ru

AbstractReport contents

Environmental flow is a water regime that provides the conditions of the river discharge that are crucial to maintaining the sustainable development and functioning of freshwater ecosystems. According to the Brisbane Declaration, environmental flows are also expected to maintain the adequate living conditions of the population dependable on the state of freshwater ecosystems.

Since the early 1980s, the direction and practice of environmental flows play a major role in managing river resources. The environmental flow is particularly relevant in the areas of the world that distinctly lack fresh water. The report describes the methods of environmental flows’ assessment both in Russia and abroad. The development of its strategy requires the effort of experts from various areas, such as ecology, hydrology, climatology, water economy, economics, and law.

The water legislations of the US, Australia, South Africa, and Kenya stress the importance of environmental flows. In China, India, Mexico, Brazil, Turkey, and some other countries, projects on defining environmental flows’ characteristics are being implemented. The EU member states are obliged to follow the EU Water Framework Directive that requires the maintenance of the necessary runoff rate to keep rivers in good condition. The Water Code of the Russian Federation doesn’t include either the definition of environmental flow or any requirements as to its establishment. This state of things has to be fixed in order to maintain the sustainable condition of freshwater ecosystems, particularly those severely damaged by human activity.

Environmental flow is a measure of possible climate adjustment to such occurrences as river floods and droughts. The environmental flow regime that ensures the intermittent flooding of floodplain zones helps restore their natural capability of peak discharge accumulation. The environmental flow regime should be implemented along with improvement in human use of floodplain zones. The properly regulated business activity in the floodplain’s territory and the maintenance of the environmental flow regime in the Middle Amur basin can help the region adjust to the conditions of recurrent floods. The role of environmental flow in the conditions of repetitive droughts is as follows. Environmental flow defines the acceptable amount of water withdrawn by the population and industrial plants. However, the river should keep the amount of water crucial to the freshwater ecosystem’s sustainable functioning. This approach will help avoid the water objects degradation in drought periods and ensure their sustainable functioning during the middle-water and high-water phases. The environmental flow regime will help maintain the sustainable condition of vulnerable freshwater ecosystems in the Argun Basin (the Upper Amur), particularly during a drought period of 20 to 30 years.

Environmental flow in regulated rivers is called environmental flow release. Because of the reservoirs’ use, the change in hydrological regime in the downstream adversely affects freshwater ecosystems. Due to this fact, environmental flow release regimes that make the condition of the downstream closer to its natural one become a crucial instrument of the contemporary sustainable management of water resources. The report offers the examples of environmental flow release implementation in the EU, US, and China. It also includes the drawbacks of damming and explains the necessity of environmental flow releases in major Russian rivers like the Don River, the Kuban River, the Lower Volga River.

The Water Code of the Russian Federation doesn’t include the definition of environmental flow release. The key document that specifies the water regimes’ management of the reservoir are the Rules on Operating Water Regimes. The recommended practices on the development of environmental flow releases say that the reservoirs’ water resources should be used for environmental flow releases, too.

The report also specifies the key results of damming the Zeya River and the Bureya River, which are the largest left tributaries of the Middle Amur. The current operating regimes of the Zeya Reservoir and the Bureya Reservoir neither provide the necessary level of the downstream’s floodplain inundation nor preserve the living environment of aquatic and semiaquatic biological communities.

The report also specifies the issue of the estimation of environmental flow in the transboundary Argun Basin. Environmental flow is a key measure maintaining the biodiversity of the Argun River’s freshwater ecosystems. The requirements on compliance with the environmental flow regime in the Sino-Russian part of the Argun River still haven’t been established. The estimation of environmental flow conducted by the Russian side doesn’t account for the transboundary aspects of water use, runoff diversion, and water resources’ withdrawal in China’s territory.

The report considers different ways to approach the estimation of environmental flow in the Argun Basin. Among them are the calculations performed by DalNIIVKh (Far East Water Economy Research Institute) experts in 2012 during the development of the Norms of Acceptable Impact on Water Objects; calculations by the experts of State Hydrological Institute; calculations by the method of the water ecosystem’s critical condition; the suggestion by the experts of the Daursky Steppe Biosphere Reserve.

Findings

The general rules of incorporating environmental flow regimes in the reservoirs’ rules have been suggested. The operation schedules that define the reservoirs’ operating conditions prescribe the average reservoir releases into the downstream per time slot. The explanations of diurnal routines specify the limitations of the levels’ regime and the discharge rates in the downstream. These explanations should be accompanied by environmental limitations. The surge in water level in the downstream can cause the prompt flooding of birds’ nests. The erratic rise in the water level alternating with small water level declines causes the death of eggs deposited by fish.

The report analyses the various sets of results of the environmental flow’s estimation in the Argun Basin. The estimation of environmental flow has brought to light the lack of the data of long-term observations of hydrological regime, hydrological indications, and the aquatic systems’ biological productivity. Therefore, the research engineers have to use the unproven parameter of critical charge which is crucial to the environmental flow estimation.

Main conclusions

The rules of use of reservoirs’ water resources should be updated with the environmental requirements as to the change in level and discharge in the waterworks facilities’ downstream. These requirements as to the water regime have to be defined in terms of reservoir releases. The reservoirs’ diurnal routines should incorporate the information as to the environmentally admissible rate of change in the downstream’s water levels.

In order to identify the optimum mode of operation of the Zeya Reservoir and the Bureya Reservoir, the refining computations dealing with water economy, hydroelectric power, hydroecology, and economics are required. The proven experience of collaboration of environmental organizations, government establishments on water resources management, and water power companies on the Yangtze River may be used in order to identify the regime of environmental water passes.

The implementation of environmental flow regimes will not only contribute to the environmental condition of the downstream, but will also contribute to better flood-protection capabilities of the Zeya Reservoir and the Bureya Reservoir. Environmental flow releases in summer will increase the reservoirs’ flood storage in order to allocate the discharge of possible flash floods in the period from late summer to early autumn.

Russia needs to reach an agreement on the joint estimation and limitation of environmental flow with China. It is essential in order to implement the joint environmental flow regime that takes into account the special aspects of transboundary water use and the amounts of admissible irrevocable water consumption due to the fact the water resources are actively used in China.

Suggestions

In order to agree upon the optimum environmental mode of reservoir operation, the following should be estimated:

Levels and ranges of environmentally admissible multiyear and annual (seasonal) fluctuations;

Aquatic biological communities’ condition indices;

Occurrence time and duration of typical environmentally significant levels based on the indicator species’ life cycles (enabling fish to breed, securing the required levels of floodplain inundation, etc.)

The amplitudes of water levels in the downstream that consider environmental requirements.

The obtained environmental requirements should then be defined in the terms of reservoir releases, so that the latter could be included into the operation schedules. The amplitudes of the environmentally admissible change in water levels in the downstream should also be specified. The developed requirements should be tested during the biological and hydrobiological monitoring after the environmental flow release regime is implemented.

Due to the rapid development of water economy projects by China, in order to support the sustainability of water resources in the Argun transboundary basin, the uniform environmental flow regime approved by both Russian and China has to be developed and implemented. In order to estimate the optimum environmental flow regime, the arrangement of environmental monitoring is required.

The report will be relevant for and could be used by the international academia and expert community (Water Problems Institute of RAS; Water and Environmental Problems institute of RAS, Far East Department; environmental NPOs, including World Wide Fund for Nature; Rivers without Boundaries; The Nature Conservancy, etc.), relevant ministries and structures (Amur Basin Water Management Center; Federal Agency for Water Resources; China Ministry of Water), and other concerned experts and organizations.

The report lays the groundwork for further research on environmental flow. Its data are crucial for a better-informed and better-developed concept of environmental flow in the Amur Basin’s free-flowing and regulated rivers.

БлагодарностиВыражаю благодарность Целевой группе по проблемам воды и климата в рамках Конвенции по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер (Конвенция по трансграничным водам) Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) за поддержку при реализации этого проекта.

Очень признательна своим коллегам:

за помощь в составлении отчета, ценные советы, рекомендации и предоставление материалов для написания работы:

Евгению Алексеевичу Симонову, координатору международной природоохранной коалиции «Реки без границ», доктору охраны природы;

Валентине Георгиевне Дубининой, виднейшему специалисту в области экологического стока, заслуженному экологу России, доктору географических наук; Петру Евгеньевичу Осипову, координатору программ по Амуру WWF России;

Сергею Герасимовичу Шапхаеву, директору Бурятского регионального отделения по Байкалу;

Наталье Поповой (кафедра гидрологии суши Географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова) за неоценимую помощь в подготовке информации и определении экологического стока на Аргуни;

Мартину Кривушину (кафедра гидрологии суши Географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова) за предоставление информации общей и гидрологической информации по Аргуни;

Анне Каплиной (Конвенция по трансграничным водам ЕЭК ООН) за рецензию, комментарии и советы, которые помогли в работе.

Оксана Никитина

Отчет подготовлен в рамках проекта «Высыхающая Даурия: Адаптация к изменению климата в трансграничных верховьях бассейна реки Амур», который выполняется WWF России, Международной коалицией «Реки без границ», Даурским государственным природным биосферным заповедником. Проект поддерживается Конвенцией по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН).

Экологический сток и его значение для пресноводных экосистем.

Экологический сток в бассейне Амура

Никитина Оксана Игоревна

Координатор проектов по сохранению пресноводных экосистем и устойчивой гидроэнергетике, Всемирный фонд дикой природы (WWF России). Москва, Россия, 2015.

ONikitina@wwf.ru

РезюмеСодержание отчёта 

Экологический сток — водный режим, обеспечивающий характеристики речного стока, необходимые для поддержания устойчивых условий развития и функционирования пресноводных экосистем. Согласно определению Брисбенской декларации, экологический сток также призван поддерживать благополучные условия для населения, которое зависит от состояния пресноводных экосистем.

С начала 1980-хх гг. направление и практика экологического стока играют важную роль в управлении речными ресурсами. Особенную актуальность экологический сток имеет в регионах мира с выраженным дефицитом пресной воды. В отчете описаны методы определения экологического стока в мире и России. Развитие его концепции требует участия специалистов различных дисциплин: экологии, гидрологии, биологии, климатологии, водного хозяйства, экономики, юриспруденции.

Водное законодательство Австралии, США, ЮАР, Кении указывают значимость экологического стока. В Китае, Индии, Мексике, Бразилии, Турции и ряде других стран реализуются проекты по определению его параметров для основных рек. Страны-члены Европейского Союза обязаны следовать Водной рамочной директиве, которая требует обеспечения необходимой величины стока для поддержания хорошего состояния рек. В Водном кодексе Российской Федерации определение экологического стока и требования по его установлению отсутствуют. Эта ситуация должна быть исправлена для поддержания устойчивого состояния пресноводных экосистем — в особенности тех, состояние которых сильно нарушено антропогенной деятельностью.

Экологический сток — мера климатической адаптации к таким явлениям, как речные наводнения и засухи. Режим экологического стока, обеспечивающий периодическое затопление пойменных территорий, помогает восстановить их естественную способность аккумулировать максимальный сток. Режим экологического стока следует реализовывать вместе с оптимизацией антропогенного использования пойменных территорий. Верно регламентированная хозяйственная деятельность на территории поймы и обеспечение режима экологического стока в бассейне Среднего Амура может помочь в адаптации региона к условиям периодических наводнений. В условиях циклических засух роль экологического стока заключается в следующем. Экологический сток определяет допустимый для нужд населения и промышленности объем водозабора. При этом в реке должно оставаться количество воды, достаточное для устойчивого функционирования пресноводной экосистемы. Такой подход позволит избежать деградации водных объектов в засушливые периоды и обеспечит их устойчивое функционирование при наступлении фаз средней и большой водности. Режим экологического стока позволит поддержать устойчивое состояние уязвимых пресноводных экосистем в бассейне Аргуни (Верхний Амур), в особенности в засушливый период длительностью 20–30 лет.

Экологический сток на зарегулированных реках называется экологическим попуском. При эксплуатации водохранилищ изменение гидрологического режима в нижнем бьефе оказывает негативное влияние на пресноводные экосистемы. В этой связи экологические попуски, приближающие условия нижнего бьефа к естественным, становятся необходимой частью современного устойчивого управления водными ресурсами. В отчете приведены примеры реализации экологических попусков в странах Евросоюза, США, Китая. Указаны негативные черты зарегулирования и необходимость экологических попусков на крупных реках России: на Дону, Кубани, Нижней Волге.

В Водном кодексе РФ понятие экологического попуска отсутствует. Главным документом по управлению водными режимами водохранилищ являются Правила использования водных ресурсов водохранилищ (ПИВР). Методические указания по их разработке указывают, что водные ресурсы водохранилища должны использоваться в том числе для экологических попусков.

Указаны основные результаты зарегулирования Зеи и Буреи — крупнейших левых притоков Среднего Амура. Действующие режимы эксплуатации Зейского и Бурейского водохранилищ не обеспечивают достаточное обводнение поймы в нижнем бьефе, не соблюдают условия обитания водных и околоводных биологических сообществ.

Отдельно рассмотрена проблема определения экологического стока в трансграничном бассейне Аргуни. Экологический сток — важная мера поддержания биологического разнообразия пресноводных экосистем Аргуни. Требования к соблюдению режима экологического стока на российско-китайском участке Аргуни не разработаны. Расчеты экологического стока, выполненные российской стороной, не учитывают трансграничные аспекты водопользования, переброску стока и изъятие водных ресурсов на территории Китая.

Рассмотрены различные подходы к определению экологического стока в бассейне Аргуни: расчеты, выполненные специалистами ДальНИИВХ при разработке Нормативов допустимого воздействия на водные объекты в 2012 году; вычисления специалистов Государственного гидрологического института; расчеты методом определения критического состояния водной экосистемы; предложение сотрудников Даурского биосферного заповедника.

Результаты

Предложены общие правила включения экологических попусков в режимы работы водохранилищ. Диспетчерские графики, определяющие режим эксплуатации водохранилищ, регламентируют средние показатели попуска в нижний бьеф за временной интервал. Пояснения суточных режимов работы указывают ограничения режима уровней и расходов в нижнем бьефе. Эти пояснения следует дополнить экологическими ограничениями. Резкий подъем уровня воды в нижнем бьефе может привести к быстрому затоплению птичьих гнезд. Неравномерный подъем, чередующийся с небольшими спадами уровня, приводит к гибели отложенной икры рыб.

В отчете проанализированы полученные разными методами результаты оценки экологического стока в бассейне Аргуни. Определение экологического стока выявило отсутствие многолетних данных наблюдений за гидрологическим режимом, гидроэкологическими показателями и биопродуктивностью водных экосистем. В этих условиях разработчики вынуждены использовать необоснованную величину критического стока, важную для определения экологического стока.

Основные выводы 

Правила использования водных ресурсов водохранилищ нужно дополнить экологическими требованиями к изменению уровня и расходов в нижних бьефах гидроузлов. Эти требования к водному режиму должны быть сформулированы в терминах попусков из водохранилища. В режимы суточной работы водохранилищ следует включить информацию по экологически допустимой скорости изменения уровней воды в нижнем бьефе.

Для определения оптимального режима использования Зейского и Бурейского водохранилищ нужно выполнить уточняющие водохозяйственные, водноэнергетические, гидроэкологические и экономические расчеты. При разработке режима экологических попусков можно ориентироваться на успешный опыт, реализованный на Янцзы при совместном участии природоохранных организаций, государственных ведомств по управлению водными ресурсами и гидроэнергетических компаний.

Реализация экологических попусков не только позволит улучшить экологическое состояние нижних бьефов, но и будет способствовать увеличению противопаводковых свойств Зейского и Бурейского водохранилищ. Экологические попуски в летний период позволят увеличить резервный объем водохранилищ для принятия стока возможных сильных паводков в конце лета — начале осени.

Российской стороне нужно достичь договоренностей с Китаем по совместному установлению и нормированию экологического стока. Это необходимо для возможности реализации единого режима экологического стока, учитывающего особенности трансграничного водопользования, объемы допустимого безвозвратного изъятия водных ресурсов при их активном использовании в Китае.

Предложения

Для согласования оптимального экологического режима водохранилищ следует определить:

Значения уровня и амплитуды экологически допустимых многолетних и внутригодовых (сезонных) колебаний;

Виды-индикаторы состояния водных биотических сообществ;

Время наступления и продолжительность характерных экологически значимых уровней, основываясь на жизненных циклах индикаторных видов (обеспечение условий для нереста рыб, обеспечение требуемых уровней обводнения поймы и т.д.);

Графики уровня воды в нижнем бьефе, включающие экологические требования.

Полученные экологические требования следует в дальнейшем сформулировать в терминах попусков из водохранилища для возможности их включения в диспетчерские графики. Также должны быть указаны графики экологически допустимого изменения уровней воды в нижнем бьефе. Разработанные требования должны быть проверены в ходе биологического и гидробиологического мониторинга после внедрения режима экологических попусков.

Для поддержания устойчивого состояния водных ресурсов в трансграничном бассейне Аргуни ввиду быстрого развития водохозяйственных проектов в Китае необходимо разработать и утвердить согласованный Россией и Китаем единый режим экологического стока. В целях выявления оптимального режима экологического стока нужно организовать гидроэкологический мониторинг.

Отчет будет использован в работе с международным научным и экспертным сообществом (Институт водных проблем РАН, Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, природоохранные НКО World Wide Fund for Nature, Rivers without Boundaries, The Nature Conservancy и др.), профильными министерствами и структурами (Амурское бассейновое водное управление, Росводресурсы, China Ministry of Water) и другими заинтересованными экспертами и организациями.

Отчет является начальной базой для дальнейших исследований темы экологического стока. Его материалы нужны для повышения информированности и развития концепции экологического стока на свободно текущих и зарегулированных реках бассейна Амура.

Глава 1. Экологический сток для поддержания речных экосистемКонцепция и функциональное значение экологического стока

Научное направление экологического стока возникло с целью оценки последствий изменения водного режима для речных экосистем. Оценка экологического стока предусматривает разные сценарии развития использования водных ресурсов и способствует прогнозированию возможных последствий. Также оценка экологического стока может применяться при разработке измененного водного режима для поддержания каких-то конкретных экологических условий.

Международное широко применяемое определение экологического стока (environmental flow) приведено в Брисбенской декларации: экологический сток определяет количественные, качественные и временные характеристики речного стока, необходимые для поддержания функционирования пресноводных экосистем, обеспечения условий для благополучного проживания населения, которое зависит от состояния этих экосистем (Брисбенская декларация, 2007).

Экологический сток — это часть естественного стока, которая должна оставаться в реке в результате безвозвратного изъятия водных ресурсов или регулирования водного режима ниже по течению от места воздействия на реку для обеспечения устойчивых условий развития и функционирования пресноводной экосистемы (Дубинина, 2001). Подразумевается, что экологический сток должен базироваться на естественном состоянии речной экосистемы и быть приближенным к естественному режиму стока.

В естественном состоянии на реке экстремально малые расходы чередуются с высокими во время дождевых паводков и половодья, что определяет экологическое состояние системы в ее функционирование в фазы разной водности. Реализовывать одинаковый во все сезоны режим экологического стока неверно. Необходимо устанавливать значение экологического стока, соответствующее внутригодовому распределению естественного (или восстановленного) водного режима.

Оптимальная связь гидрологического режима рек с продуктивностью экологических систем устанавливается в течение десятков, сотен лет. Внутригодовой ход водного, температурного, ледового и гидрохимического режима рек создают условия существования водных и околоводных экосистем, сообществ животных и растений. Эти сообщества могут существовать в определенном диапазоне внутригодового и многолетнего изменения гидрологических характеристик, не выходящих за пределы естественных сезонных многолетних колебаний. Если изменения гидрологического режима превышают предельно допустимые величины, то могут произойти необратимые процессы в экологических системах и их переход в иное состояние. Определение этих пределов (в части водного режима) лежит в основе установления параметров допустимого антропогенного снижения естественного стока, критических для воспроизводства организмов и функционирования экосистемы (Дубинина, 2009).

Существует ряд положений, которые лежат в основе концепции экологического стока:

Часть речного стока может быть изъята из рек без критического ухудшения состояния компонентов экосистемы, функций реки и происходящих в ней процессов;

Реки относительно устойчивы к кратковременным антропогенным воздействиям;

Естественная вариативность речного стока необходима для поддержания биологического разнообразия речной экосистемы;

Поддержание среды обитания обеспечивает постоянство видового состава пресноводных экосистем;

Состояние речных сообществ зависит в большей степени от таких абиотических факторов, как речной сток, гидрохимический состав, транспорт речных наносов, чем от таких биотических факторов, как хищничество, конкуренция и заболевания (O’Keeffe, 2009).

Понимание концепции экологического стока определяется признанием экологической важности основных компонентов водного режима:

Минимальный сток важен для создания естественных лимитирующих условий функционирования пресноводных экосистем;

Критический сток важен для функционирования пресноводной экосистемы и воспроизводства организмов;

Максимальный сток важен для обеспечения затопления пойменных территорий и водно-болотных угодий, поддержания их плодородия и биоразнообразия, для обеспечения периодической гидравлической связи между русловым потоком и водными объектами речной долины, для обеспечения стока наносов.

Гидрограф стока и график экологического стока с указанием его значения для поддержания биоразнообразия

(Policy measures, 2011)

Несоблюдение режима экологического стока и превышение значений допустимого изъятия в разные сезоны может привести к существенному нарушению устойчивого и безопасного функционирования водных и околоводных экосистем. Главными последствиями чрезмерного уменьшения расходов рек являются: уменьшение скоростей движения воды (как следствие — заиление и зарастание русел), изменение биологических и гидрохимических режимов и ухудшение условий жизнедеятельности флоры и фауны рек и речной поймы, ухудшение условий жизнедеятельности рыб, увеличение степени загрязнения (как следствие — ухудшение санитарного и экологического благополучия рек), понижение уровня грунтовых вод и уменьшение расходов естественных источников, которые могут существенно повлиять на условия существования прилегающих ландшафтов.

Не может существовать единого «верного» режима экологического стока для рек разного типа водного режима и использования. Безвозвратное изъятия водных ресурсов из реки всегда оказывает влияние на ее экологическое состояние. Поэтому практика экологического стока базируется на определении приемлемой величины допустимого изъятия — с тем чтобы река обладала возможностью дальнейшего устойчивого функционирования после оказанного воздействия.

Режим экологического стока для разных типов рек (WWF, 2009)

Практика и методология экологического стока в мире

С 1970-х гг. специалисты по охране окружающей среды, такие как Д. Л. Теннант (США) и др., начали обосновывать преимущества устойчивого использования водных ресурсов, при котором в реке с учетом изъятия воды остается необходимый для поддержания речной экосистемы объем. С начала 1980-хх гг. научное направление и практика экологического стока стали важными аспектами в управлении речными ресурсами во многих странах мира — в особенности в регионах, где дефицит водных ресурсов вынуждает водопользователей изымать недопустимо большое количество воды для удовлетворения нужд и потребностей (WWF, 2009).

США, Австралия, ЮАР, Кения, Танзания, Зимбабве — страны, в которых водное законодательство указывает на необходимость применения экологического стока. Китай, Индия, Пакистан, Вьетнам, Камбоджа, Таиланд, Мексика, Бразилия и Турция относятся к странам, где в настоящее время осуществляются проекты по определению требований экологического стока для основных рек. Страны-члены Европейского Союза обязаны следовать Водной рамочной директиве, которая требует обеспечения необходимой величины стока в реках для поддержания статуса «хорошее состояние».

Международные методы определения экологического стокаСуществует около 200 методов определения величины экологического стока. Большое количество способов объясняется тем, что в ряде стран (прежде всего Австралия, США и страны Европейского союза) активно применяется практика экологического стока.

Ряд методов экспресс-моделирования экологического стока основывается на имеющихся данных и не требует дополнительной работы. Другие методы требуют полевых исследований и участия специалистов разных дисциплин: гидрологов, гидробиологов, ихтиологов, экологов и т.д. Выбор метода определяется срочностью работы, доступными для анализа ресурсами, важностью речной системы для хозяйственной деятельности и сохранения биоразнообразия, трудностью определения и дальнейшего внедрения экологического стока на водном объекте. При обобщении международных способов определения экологического стока их можно разделить на следующие группы методов:

гидрологических обоснований;

выявления функциональных связей;

гидравлической оценки;

моделирование среды обитания;

комплексная методология (IUCN, 2003).

Методы гидрологических обоснований (Hydrology-based Assessment)Эти методы подразумевают использование гидрологических показателей, основанных на статистических свойствах режима естественного стока, и наиболее распространены при определении экологического стока на малоизученных реках. Экологический сток рассчитывается как доля от среднегодового стока реки или среднемесячных расходов. Могут использоваться как фактические, так и смоделированные показатели. Подход основан на допущении, что поддержание определенной доли естественного стока сможет удовлетворить экологические потребности. Показатели, основанные исключительно на гидрологических данных, легче повторно калибруются для любого региона, но могут быть не обоснованы с экологической точки зрения, т.е. с позиции сохранения пресноводных экосистем. Показатели, учитывающие помимо гидрологических параметров также характеристики экологического состояния, имеют большее основание для определения величины экологического стока, однако сбор этих данных требует больших временных и финансовых затрат. К этим методам относятся способ анализа документации и использования систематизированных табличных данных.

Способы анализа табличных данных подразделяются по используемой информации: основанные исключительно на гидрологических данных; использующие гидравлическую информацию (такую, как форма русла); и использующие экологические данные. Этот подход основан на применении фактического материала, таких, как данные о речном стоке, полученные на гидрометрических станциях и/или данные о состоянии рыбных сообществ и другие экологические данные, полученные в регулярно проводимых полевых исследованиях.

Основной принцип гидрологических табличных методов — это поддержание сезонной изменчивости стока. Примером является метод Рихтера. Метод определяет компоненты режима естественного стока, индексированного объемом стока (как при паводковом, так и при меженном периоде), расчетом времени (индексированного ежемесячной статистикой — продолжительность маловодного периода, скорости роста и спада половодья и др.), частотой и длительностью определенного периода водности. Для определения экологического стока методом гидравлических данных используют значения различных гидравлических характеристик, таких как смоченный периметр, площадь русла и поймы.

Методы выявления функциональных связей (Functional Analysis)Методы выявления функциональных связей основаны на определении связей между гидрологическими и экологическими факторами состояния речной экосистемы. Известным примером этих методов является так называемая «методология построения блоков» (Building Block Methodology), разработанная в Южной Африке. Основой этого метода является то, что в речном режиме выделяются некоторые основные элементы (блоки), включающие характеристики меженного и многоводного периодов, которые поддерживают динамику стока наносов и русловые процессы в бассейне. Допустимый режим стока для поддержания экосистем определяется с учетом этих блоков.

Методы гидравлической оценки (Hydraulic Rating Methods)Эти методы основываются на сведениях об исторических экстремумах стока или на его значениях, критических для биотопов. Строится зависимость качества среды обитания биотопов от гидравлических параметров (таких как смоченный периметр, скорость течения). Значение экологического стока представляется либо в виде расхода, представляющего оптимальный минимальный сток, либо как фиксированный процент стока, ниже которых условия среды обитания ухудшаются.

Моделирование среды обитания (Habitat Simulation Methodologies)Эти методы основываются на моделировании связи между расходами воды и подходящими условиями для среды обитания организмов. Условия обитания непосредственно определяют требования к экологическому стоку. Экологический сток представляется как кривые зависимости среды обитания от расходов воды. Метод PHABSIM — наиболее известный пример применения моделирования среды обитания. Для установления зависимости между изменениями режима стока и реакции различных организмов разработан подход, использующий данные по среде обитания, с помощью которых определяется потребность организмов в определенном количестве воды. Взаимосвязи между стоком, средой обитания и организмами могут быть описаны связями физических свойств реки, например, глубиной и скоростью течения, с физическими условиями, которые необходимы нормального и стабильного функционирования экосистемы. После определения этих взаимосвязей моделируется экологический сток. Таким образом, по заданному значению стока моделируется соответствующие ему изменения водных экосистем.

Комплексная методология (Holistic Methodologies)Эта методология включает в себя гидрологические, гидравлические методы, а также применение методов моделирования среды обитания гидробионтов. Эта методология учитывает целостный экосистемный подход при определении величины экологического стока.

Все вышеперечисленные подходы направлены на определение количественных характеристик водного потока, необходимого для стабильного функционирования пресноводной экосистемы.

Экологический сток в мировых законодательных актах

Экологический сток интегрирован в законодательные акты во многих странах — в частности, в Австралии, США, Кении, странах Европейского союза. Разработка норм его определения требует участия все большего количества научных дисциплин в оптимизации концепции экологического стока.

Ряд штатов США ввели политику и законы определения экологического стока. В штатах Мэйн, Мичиган и Флорида существуют стандарты экологического стока. Другие штаты находятся на различных стадиях разработки стандартов и руководящих принципов экологического стока. Несколько провинций Канады учитывают положение об экологическом стоке, рассматривая экологический режим в распределении водных ресурсов и планирования их управлением (Securing Water, 2009).

В Австралии в Постановлении сельского хозяйства и Совета по управлению ресурсами Австралии и Новой Зеландии (1997 г.) изложены ряд национальных принципов для обеспечения водными ресурсами экосистемных услуг. Многие из этих принципов отражены в государственных законодательных водных актах, а также в ключевом документе национальной водной политики — Законе о воде, принятом в 2007 году (Water Act, 2007).

«Закон о воде» Южно-Африканской Республики указывает, что должное состояние водных ресурсов окружающей среды — важнейший аспект наряду с удовлетворением основных потребностей населения в воде.

Положения об экологическом стоке и защите экосистем отражены в Законе об окружающей среде и в Водном законодательстве Чили (в редакции от 16 июня 2005 г.) (Securing Water, 2009).

Водное законодательство Китая указывает, что при процессе планирования использования водных ресурсов нужно «обратить внимание на поддержание рационального количества речного стока и поддержания должного уровня воды в озерах, водохранилищах и подземных водах для регулирования естественного потенциала очищения системы водоснабжения» (Water Law of the PRC).

Для того чтобы достичь «хорошего состояния воды» во всех реках Европейского союза, Водная рамочная директива ЕС (ВРД) включает в себя подробные инструкции в отношении проведения характеристики речных бассейнов. Несмотря на то, что ВРД не содержит непосредственного понятия «экологический сток», очевидно, что экологические режимы важны для достижения такого статуса. Вследствие этого реализация экологического стока будет ключевой мерой для восстановления и управления речными экосистемами (Securing Water, 2009).

Концепция и реализация экологического стока в РоссииМетодические подходы к определению экологического стока

В СССР проблема нормирования изъятия речного стока возникла в 1960–70-е годы ХХ в. в связи с активным развитием крупномасштабных работ по водной мелиорации.

Под допустимым безвозвратным изъятием речного стока (WДИ) понимается максимальный объем воды, безвозвратно изымаемый из речного бассейна, при котором сохраняются условия устойчивого и безопасного функционирования водных и околоводных экосистем или их отдельных компонентов.

Экологический сток (Wэс) — сток на незарегулированных участках рек при допустимом безвозвратном изъятии речного стока. Для рек с зарегулированным стоком устанавливается научно обоснованный объем экологического попуска (Wэп).

Б. В. Фащевский определяет экологический сток как часть естественного стока, оставляемого ниже створов регулирования и изъятия вод по условиям охраны речных экосистем во избежание изменений водных ресурсов и самих русловых образований при безвозвратном изъятии и регулировании (стремлении и обваловании русел, изменении густоты гидрографической сети и т.д.) (Дубинина, 2001).

И. Б. Коренева и А. В. Христофоров определяют экологический сток как минимальное количество протекающей в заданном речном створе воды, обеспечивающее абиотические и биотические условия обитания гидробионтов и сохранение характерного видового состава ихтиофауны (Коренева, Христофоров, 2003).

В России используются следующие методы определения величины экологического стока.

Метод определения критического состояния водных экосистем и нормирования допустимого безвозвратного изъятия речного стока (по В. Г. Дубининой)В настоящее время методика расчета нормативов допустимого воздействия по изъятию водных ресурсов и расчета экологического стока В. Г. Дубининой является основной. Методика приведена в Приложении Г Методических указаний по разработке нормативов допустимого воздействия на водные объекты (НДВ) (Методические указания, 2007). За прошедшее со времени включения материалов в Методические указания автор уточнила ряд положений методики. Пример расчетов экологического стока и допустимого безвозвратного изъятия по уточненной методике приводится в главе 3 (раздело 3.2.2). В дальнейшем в Приложение Г следует внести уточняющие дополнения.

Согласно этому методическому подходу, водный объект рассматривается как единая геобиологическая система, устойчивость функционирования которой определяется сложившимся балансом всех компонентов ее экосистемы. Расчетная величина допустимого безвозвратного изъятия речного стока должна обеспечить сохранение внутригодовых колебаний стока, максимально приближенных к естественным условиям и не выходящих за пределы естественных многолетних колебаний. Определение допустимого безвозвратного изъятия речного стока основывается на установлении гидрологических условий, критических для функционирования экосистемы и воспроизводства ее живых организмов, при которых катастрофически ухудшается воспроизводство гидробионтов и водной флоры. Критические гидрологические условия наблюдаются, как правило, в маловодные годы и периоды.

Методический подход установления объема допустимого безвозвратного изъятия поверхностных вод базируется на определении критериев и показателей, которые обеспечивают сохранение такого экологически устойчивого состояния водной экосистемы, при котором не нарушается ее восстановительный потенциал.

Для оценки допустимого изъятия, экологического стока и оценки степени нарушенности экосистем используются следующие экологические критерии и параметры.

Экологические критерии:

условия естественного воспроизводства водных биологических ресурсов и пойменной растительности;

уровень биологической продуктивности экосистем;

структура сообщества рыб;

видовое разнообразие организмов, смена сообществ животных и растений;

состояние русла реки и поймы.

 

Основные параметры для численного определения экологических критериев:

расход, сток, скорость течения и уровни воды, а также их внутригодовое распределение (гидрограф) в годы различной водности;

сроки половодья и паводков;

площадь затопления поймы;

видовой состав, численность и биомасса гидробионтов.

На основе связей естественных (восстановленных) гидрологических характеристик реки с показателями продуктивности водных экосистем определяются значения так называемого «критического» объема (или расхода) воды, который определяет устойчивое функционирование речной экосистемы. Далее определяется исторически минимальный объем стока. Среднемноголетний объем допустимого безвозвратного изъятия рассчитывается как разница критического объема и исторически минимального. Экологический сток рассчитывается по разнице значений годового стока и объема стока допустимого безвозвратного изъятия (Дубинина, 2009).

Метод пропорциональных расходов (по В. В. Шабанову)

В год расчетной обеспеченности величина экологического стока определяется как доля от природного речного стока в год данной обеспеченности. Доля стока составляет 0,5–0,9 от величины стока данного года в зависимости от конкретных условий.

Метод повышения обеспеченности (по Б. В. Фащевскому)В год заданной обеспеченности величина годового экологического стока принимается равной естественному объему стока воды в реке, не подверженной антропогенной деятельности, для года более высокой обеспеченности, т.е. для года меньшей водности.

Согласно международной классификации, методы В. В. Шабанова и Б. В. Фащевского относятся к методам гидрологических обоснований. Они основаны исключительно на гидрологических данных и не учитывают экологическую составляющую. В этой связи эти методы можно использовать лишь в качестве экспертной оценки для малых рек и участков рек с низкой биологической продуктивностью, при отсутствии материалов фактических наблюдений за экосистемой и надежных гидролого-экологических и гидролого-биологических зависимостей. В случае, если бассейн реки характеризуется высокой биологической продуктивностью и ценен в экологическом отношении, нужно проводить дополнительные полевые исследования с целью определения критического объема для устойчивого функционирования пресноводной экосистемы.

Водное законодательство России и экологический стокОсновные направления деятельности по развитию водохозяйственного комплекса России, определяемые Водной стратегией Российской Федерации на период до 2020 года (Водная стратегия, 2009), нацелены на гарантированное обеспечение потребности в водных ресурсах при улучшении состояния водных объектов и их экосистем, а также обеспечение безопасности жизнедеятельности населения и функционирования объектов экономики. В целях максимально эффективного использования потенциала водных ресурсов необходимо обеспечить скоординированное развитие отраслей экономики на основе учета водоресурсных ограничений и допустимой экологической нагрузки на водные объекты. Существуют различные подходы к решению этой проблемы, по ней созданы многочисленные научные публикации. Но в основном водном законодательном акте — Водном кодексе Российской Федерации (Водный кодекс, 2006) — до сих пор не установлены требования к охране водных объектов от истощения их ресурсов. В частности в Водном кодексе отсутствуют требования по установлению экологического стока и объема допустимого изъятия воды из водных объектов.

В целях совершенствования государственного управления в области использования и охраны водных объектов необходимо внести в Водный кодекс понятия: «объем допустимого безвозвратного изъятия стока поверхностных вод», «экологический сток», «экологический попуск».

Экологический сток как возможная мера адаптации к климатическим изменениям

В последние десятилетия в мире прослеживается тенденция увеличения числа катастрофических разрушительных наводнений. Есть основания полагать, что возникновение аномальных синоптических явлений связано с изменением климата, которое сопровождается увеличением количества и мощности циклонов, усилением неравномерности выпадения осадков, учащением периодов с интенсивными осадками, обуславливающими наводнения на реках, и одновременно увеличением масштаба и продолжительности засух. Подобные климатические изменения особенно характерны для Северной Евразии (Данилов-Данильян, 2014). Например, в Европе в 1973–2002 гг. число разрушительных наводнений увеличилось с 31 (в 1973–1982 гг.) до 177 (в 1993–2002 гг.). Наиболее часто они происходили в восточной ее части. В 2010 г. сильнейшие наводнения, вызванные обильными дождями, привели к затоплению обширных районов Польши, расположенных в бассейне Вислы (Борщ, 2012).

Во время катастрофического летнего паводка 2013 г. в бассейне Амура на многих водомерных постах уровни и расходы воды намного превысили наблюдавшиеся ранее максимумы за весь период наблюдений. В частности, максимальный расход в Амуре у г. Хабаровска превысил ранее наблюдавшийся максимум на 16%. При этом максимальный расход 2008 г. оказался самым низким за весь период наблюдений. Это может свидетельствовать о возрастании межгодовой изменчивости максимального стока (Доклад Росгидромета, 2014).

Экологический сток — мера климатической адаптации к таким явлениям, как речные наводнения и засухи. Управление режимом экологического стока неразрывно связано с управлением пойменными территориями (Brisbane Declaration, 2007). Режим экологического стока, обеспечивающий периодическое затопление пойменных территорий, помогает восстановить их естественную способность аккумулировать максимальный сток. Режим экологического стока следует реализовывать вместе с оптимизацией антропогенного использования пойменных территорий. Верно регламентированная хозяйственная деятельность на территории поймы и обеспечение режима экологического стока в бассейне Среднего Амура может помочь в адаптации региона к условиям периодических наводнений.

В условиях циклических засух роль экологического стока заключается в следующем. Экологический сток определяет допустимый для нужд населения и промышленности объем водозабора. При этом в реке должно оставаться количество воды, достаточное для устойчивого функционирования пресноводной экосистемы. Такой подход позволит избежать деградации водных объектов в засушливые периоды и обеспечит их устойчивое функционирование при наступлении фаз средней и большой водности. Режим экологического стока позволит поддержать устойчивое состояние уязвимых пресноводных экосистем в бассейне Аргуни (Верхний Амур), в особенности в засушливый период длительностью 25–35 лет.

Глава 2. Экологические попуски: экологический сток на зарегулированных реках

Экологические попуски как компенсационная мера при зарегулировании рекГидроэнергетика в силу своих технических особенностей является важным видом производства электроэнергии. Из всех существующих типов электростанций именно гидроэлектростанции (ГЭС) являются наиболее маневренными и способны при необходимости быстро существенно увеличить объемы выработки, покрывая пиковые нагрузки. При этом гидроузлы могут оказывать и негативное влияние. Часто для гидроэнергетики характерен широкий спектр социально-экономических и экологических проблем.

Водохранилища ГЭС предоставили обществу большую выгоду, помогая обеспечить надежное водоснабжение в городские и сельские поселения, регулировать максимальный сток при прохождении паводков и половодий, включая ситуацию с сильными наводнениями, вырабатывать наводнения, и вырабатывать электроэнергию. Двадцать процентов электроэнергии в мире вырабатывается гидроэлектростанциями. Тем не менее, строительство и эксплуатация плотин также принес некоторые нежелательные социальные и экономические последствия (Richter, 2007).

Плотины могут оказывать серьезные последствия на экологическое состояние речных экосистем и экономическое и социальное благополучие население, проживающих в бассейнах зарегулированных рек.

Плотины могут существенно изменить речные экосистемы на сотни километров вниз по течению от створа зарегулирования за счет:

изменения гидрологического режима (изменение времени наступления, продолжительности и частоты характерных фаз водности),

изменения хода и направленности русловых процессов (усиление эрозионных процессов, резкое «осветление» потока за счет снижения стока наносов),

трансформации гидрохимических и гидробиологических свойств,

уменьшения площади и периода затопления пойменных территорий, утраты гидравлической связи между водотоком и поймой.

Плотина Бурейской ГЭС, Амурская область, Россия

Фото: Анастасия Жданова

В биологическом отношении естественный гидрологический режим имеет четыре основных аспекта:

Определенный режим стока непрерывно формирует местообитания ниже по течению: перекаты и плесы, бары и поймы и его изменение физически изменяет местообитания;

Гидробионты эволюционно приспособлены к определенной динамике стока и это определяет время их размножения, миграции, и т.д., а нарушение соответственно ведет к нарушениям важнейших процессов в популяциях и сообществах;

Многие виды совершают обязательные миграции как вдоль русла, так и на поймы, а плотины нарушают эту связь;

Изменение стока способствует заселению и распространению чужеродных видов и вытеснению ими видов-вселенцев (Bunn, 2002).

В строительстве и эксплуатации плотин и образуемых ими водохранилищ изменение характеристик гидрологического режима ниже по течению от плотины имеет сильнейшее негативное влияние на экосистему реки и состояние гидробионтов. При зарегулировании как правило перераспределяется сезонный сток, ранее обеспечивавший затопление поймы в нижнем бьефе гидроузла. Неестественные краткосрочные пульсирующие колебания стока вызваны изменением выработки энергии в течение суток, недели и т.д. В период наполнения водохранилища сброс воды в нижний бьеф бывает минимальным, вследствие чего требования минимально приемлемого объема воды для поддержания пресноводных экосистем в нижнем течении от плотины не выполняются. В многолетнем аспекте частая повторяемость многоводных лет, так же как частая повторяемость маловодных летних сезонов, приводит в первом случае к высокой гибели потомства водоплавающих и околоводных птиц и, как следствие, уменьшения их местных и региональных популяций, а во втором — к снижению численности гнездящихся и пролетных водоплавающих птиц в водно-болотных угодьях. Также увеличивается гибель кладок водоплавающих птиц от затопления, может расти разоряемость гнезд хищниками ввиду легкой доступности.

Мера воздействия плотин существенно зависит от того, какие компенсационные меры предприняты для их минимизации.

Экологический сток на зарегулированных реках называется экологическим попуском. Международное научное сообщество, Всемирный Банк и ведущие инвестиционные организации, экологически ответственные корпорации и правительства многих стран стремятся разрешить проблему антропогенного влияния на гидрологический режим зарегулированных водотоков, разрабатывая и внедряя требования к экологическому попуску — специальному попуску из водохранилища, приближающего условия в нижнем бьефе к естественному (World Bank, 2009).

По принятому в российской практике определению В. Г. Дубининой, экологический попуск — это попуск из водохранилища, обеспечивающий условия устойчивого и безопасного функционирования водных экосистем на участке реки ниже водохранилища (Дубинина, 2001). Экологические попуски направлены на поддержание режимов и уровней воды в нижних бьефах гидроузлов, приближенных к естественным гидрологическим режимам водного объекта. Такие попуски поддерживают стабильное состояние гидробионтов, ихтиофауны, околоводных экосистем нижнего бьефа, включая растительность и животный мир. Экологический попуск формируется с учетом рыбохозяйственного, руслоформирующего, санитарного, а также других видов попусков, обеспечивающих устойчивое и безопасное функционирование водных и околоводных экосистем.

Практика экологических попусков в миреПервые попытки, предпринятые в Южной Африке, Австралии и Соединенных Штатах, показали, что практика установления экологических попусков, особенно как составная часть интегрированного управления водными бассейнами, выявляет множество задач, требующих решения. Сохранение экологических и социальных ценностей, управление водными ресурсами и гидроэнергетика должны быть включены в единый процесс планирования для выработки общей стратегии управления речным бассейном. После этого следует разработка конкретных рекомендаций по определению и реализации экологических попусков.

Экологические попуски предусматривают интеграцию множества дисциплин, в том числе технических, юридических, природоохранных, экономических, гидрологических, политических наук. Необходимы переговоры между всеми заинтересованными водопользователями для преодоления препятствий, вызванных различными интересами при конкурентном водопользовании. Ввиду оказываемого негативного воздействия гидроэнергетики на водные объекты экологические попуски становятся необходимой частью современного устойчивого управления водными ресурсами зарегулированных рек (Симонов, 2010).

2.2.1.Требования к экологическим попускам на зарегулированных водных объектах в Европейском союзеВодная директива Евросоюза (EU/60/2000) предъявляет комплексные требования к управлению бассейнами и водными объектами, эксплуатации и планированию ГТС и требует добиться «хорошего экологического состояния» водоемов к 2015 года.

Рассматриваются такие воздействия зарегулирования рек плотинами, как:

Изменение водного режима, стока наносов, направленности русловых процессов, физико-химических условий в нижнем течении гидроузлов;

Колебания уровня водохранилища, затопление местообитаний водохранилищем, изменение физико-химических свойств водохранилища;

Возникновение барьеров для миграции биологических видов (фрагментация речного бассейна), попадание рыбы в турбины при попытке ее миграции в верхний бьеф гидроузла.

Требования Водной Директивы включают:

Смягчение влияния плотины-барьера:

создание обводных рукавов/русел для обеспечения миграции гидробионтов, в частности рыб, вверх по течению;

специальные конструкции и режимы работы ГЭС для обеспечения миграции организмов вниз по течению через водохранилища и турбины плотин;

пропуск потока наносов и органических остатков или иное их восполнение ниже по течению;

Обеспечение приемлемой динамики стока воды и наносов, поддержание местообитаний на пойменных территориях;

Обеспечение режима должного обводнений пойм в нижнем бьефе и обеспечение гидравлической связи зарегулированного потока с подземными водами.

Директива и нормативные акты указывают на необходимость планирования и определения индикаторы «хорошего экологического состояния», не предписывая конкретный состав мероприятий. Полный состав мер определяется в зависимости от конкретных физико-географических и социально-экономических особенностей конкретного речного бассейна.

Сборник примеров хорошей практики для ГЭС указывает экологическую результативность и экономическую эффективность внедрения экологических попусков. Вот успешные примеры реализации экологических попусков на реках Европейского союза:

р. Нумедальслаген (Норвегия): обеспечение минимального экологического стока и реконструкция части ГТС;

р. Норалан (Швеция): ликвидация плотины, восстановление естественных функций реки путем внедрения экологического стока и восстановление пойменных территорий в нижнем бьефе плотины;

Ла фонтальер (Франция): оптимизация режима выработки электроэнергии с соответствующей оптимизацией экологического стока.

2.2.2.Экологические попуски в СШАКомплексная программа в бассейне р. Пенобскот

Пенобскот — крупнейшая река штата Мейн, в которой обитает 12 проходных видов рыб. В результате зарегулирования реки плотинами уже более 100 лет большинство миграций блокировано.

В ходе обсуждения реализации экологических попусков было достигнуто соглашение о ликвидации трех плотин в нижнем течении реки на основном русле. При этом выработка энергии будет осуществляться на шести ГЭС, расположенных на притоках р. Пенобскот. При такой эксплуатации ГЭС улучшаются рыбопропуски и режимы экологических попусков на двух других плотинах основного русла. В результате установленная мощность ГЭС во всем бассейне снизится всего на 4%, при этом рыба вернется в 50–100% ранее утраченных местообитаний. Этот пример демонстрирует, как схема размещения мощностей может сочетать стратегию оптимальной выработки электроэнергии наряду с поддержание биологического разнообразия в бассейне.

Река Роаноке, штат Северная КаролинаНа Роаноке расположены две ГЭС и один многофункциональный гидроузел выше по течению. При пиковых нагрузках попуски водохранилищ затапливали пойменные леса нижнего бьефа в нехарактерный в естественных условиях сезон. Как следствие деревья не могли укорениться. С минимальными издержками для гидрогенерирующей компании периоды интенсивных водосбросов были изменены так, чтобы лес мог восстанавливаться. С 2005 года идет восстановление режима, приближенного к естественному.

Река Саванна на границе штатов Джорджия и Южная КаролинаНа реке Саванне расположены три крупных водохранилища многоцелевого назначения. В 2002 начали работы по обоснованию восстановления малых и средних паводков на водохранилище Тормонд (расположено ниже остальных по течению реки, существует с 1954 года). Одним из основных поводов к восстановлению стока явились требования Закона о редких видах, которые для данного примера касались местного короткорылого осетра — было необходимо восстановить определенную структуру популяции.

Вначале максимальные сбросные расходы были снижены со значений 2500–6000 до 450 м3/с. В 2006 год были реализованы попуски в нижний бьеф с величиной расхода 850 м3/с. Ввиду возможности затопления г. Аугуста, расположенного в нижнем бьефе водохранилища, был запланирован обводной канал для пропуска больших паводков ниже от Аугусты. Производился мониторинг численности и миграций короткорылого осетра и других значимых видов. В ходе мониторинга стало очевидным, что попуски должны быть сопряжены с определенным температурным режимом. Экологические попуски осуществлялись за счет накопления дополнительного объема воды в нижнем водохранилище каскада (Симонов, 2010).

2.2.3.Опыт Китая. Экологические попуски на ЯнцзыЯнцзы — третья по длине река в мире, площадь ее бассейна составляет 1,8 млн км2. Зарегулирование реки плотинами и сооружение берегозащитных дамб серьезно нарушили природные процессы в бассейне. Более 100 пойменных озер утратили гидравлическую связь с Янцзы в течение последних пятидесяти лет. Причиной таких нарушений стали: обширная мелиорация, сооружение защитных дамб, массивное заселение пойменных территорий. Эти факторы значительно нарушили естественное состояние в бассейне Янцзы, ранее характеризующейся огромным биоразнообразием, сложной сетью речных проток, наличием большого количества водно-болотных угодий, пойменных старичных озер.

Обширная речная долина Средней и Нижней Янцзы до зарегулирования являлась естественным аккумулятором паводковых вод во время сезона дождей. В естественных условиях муссонного климата 60% стока Верхней Янцзы приходится на летние месяцы. Наибольшая потребность в электричестве в южном Китае также наблюдается в эти месяцы. Но существующие правила предписывают поддерживать минимальные уровни в водохранилищах Янцзы для наличия значительных противопаводковых емкостей в ожидании наводнения. Такая эксплуатация с одной стороны ведет к неестественному изменению стока с максимумом в мае (в это время производится сброс воды для опустошения емкостей водохранилищ), с другой стороны — к существенным потерям в выработке электроэнергии.

В организации исследований по экологическим попускам приняли большое участие такие природоохранные организации, как The Nature Conservancy («Сохранение природы») — в составлении экологических режимов для бассейна Верхней Янцзы, Всемирный фонд дикой природы (WWF Китая) — для бассейна Нижней Янцзы.

Программа, организованная WWF Китая и банком HSBC в 2002 году, была направлена на восстановление «жизненной сети» вдоль реки Янцзы. В ее задачи входит обеспечение гидравлической связи между речной сетью и пойменными озерами и болотами, выпуск молоди рыб в озеро Жангду Хонг, в старицу Тьян-Чхоу провинции Хубэй, в озеро Байданг провинции Аньхой. Проект нацелен также на восстановление водно-болотных угодий для перелетных и местных птиц, обеспечение условий существования рыб, уменьшение загрязнения воды и установление ключевых охраняемых территорий для наиболее угрожаемых видов региона (веб-сайт WWF-China).

В сентябре 2006 года экологическая организация «Сохранение природы» (The Nature Concervancy) провела семинар, в котором приняли участие 40 ученых и управленцев, с тем чтобы определить необходимый объем стока и сроки наступления характерных фаз водного режима, необходимого для поддержания здорового состояния речной экосистемы, одновременно обеспечивая достаточный контроль над возможными наводнениями и производством электроэнергии в реке Цзиньша Цзян, крупного притока Верхней Янцзы. По итогам встречи была заложена основа для дальнейшей разработки рекомендаций по экологическим попускам. Второй семинар был проведен в ноябре 2006 года в Пекине, совместно с гидроэнергетиками. Ученые-экологи встретились с представителями компании «Три ущелья» (the Three Gorges Company) — разработчика четырех больших плотин в нижнем течении Цзиньша Цзян, чтобы обсудить возможности и проблемы интеграции экологического попуска в режимах работы плотины. В результате представители экологов получили приглашение помочь гидроэнергетической компании «Три ущелья» в разработке экологических попусков.

В апреле 2007 года экологи «Сохранение природы» провели различные мероприятия на Втором форуме по реке Янцзы. В мероприятиях приняли участие ученые и управленцы в сфере водопользования со всего мира. Обсуждались вопросы охраны и устойчивого развития реки Янцзы.

Долгосрочная концепция включает использование новых плотин в верховьях Янцзы для выработки энергии, а не для контроля за наводнениями. Сток паводков будет регулироваться естественным путем, проходя через плотину и выходя на пойменные территории нижнего бьефа. Вода будет распространяться по равнинной пойме, обеспечивая гидравлическую связь реки с водно-болотными угодиями, пополняя аллювиальные водоносные горизонты, обеспечивая распространение взвешенных наносов и питательных веществ в нижнем бьефе, формируя естественную среду обитания гидробионтов и представителей околоводной флоры и фауны. Такая концепция потребует больших затрат для восстановления поймы, перемещения развившейся за прошедшие десятилетия инфраструктуры, поселений, усиления здравоохранения для борьбы с возможными водными заражениями. Для финансирования этих мероприятий должен функционировать компенсационный фонд. По предложению «Охраны природы», средства фонду могут быть выделены из денег, полученных от выработки электроэнергии гидрогенерирующими компаниями. Таким образом, заработанные деньги будут использованы для управления наводнениями и восстановления пойменных территорий на благо населения и поддержания биоразнообразия (веб-сайт TNC).

В 2009 году WWF Китая работал с Комиссией по реке Янцзы, с тем чтобы провести исследования по экологическим попускам для речного бассейна. Помимо этого, WWF Китая также сотрудничал с Китайской академией наук по оценке воздействия плотины «Три ущелья» на водоплавающих птиц и среды их в течении Средней и Нижней Янцзы и способам снижения негативного воздействия зарегулирования.

Альтернативные режимы использования ресурсов водохранилищ (TNC; Симонов, 2010)

В 2010 году, после трех лет сотрудничества, WWF Китая и государственная корпорация «Три ущелья» подписали Меморандум о взаимопонимании, направленный на дальнейшее сотрудничество по вопросам устойчивой гидроэнергетики и экологических попусков.

По состоянию на июнь 2010 года более 30 озер провинций Хубэй, Цзянси, Цзянсу и Чжэцзян вновь обрели гидравлическую связь с Янцзы. К 2011 году были восстановлены сезонные экологические потоки между речными протоками и 50 озерами. Такая сеть рек и озер в конечном итоге может обеспечить 1,5 млрд м3 аккумулирующей паводочной емкости и 3000 км2 обитания около 170 видов рыб с среднем и нижнем течении Янцзы (веб-сайт WWF-China).

Плотина «Три ущелья» на Янцзы

Фото: WWF-China

Проблемы внедрения экологических попусков в РоссииВ предыдущей версии Водного кодекса (Водный кодекс, 1995) были приведены следующие требования к экологическим попускам:

Статья 110. Требования к экологическим попускам и нормированию предельно допустимого безвозвратного изъятия поверхностных вод

Для поддержания состояния водных объектов, соответствующего экологическим требованиям, осуществляются сбросы воды из водохранилищ (экологические попуски) и устанавливается объем безвозвратного изъятия поверхностных вод.

Экологические попуски и объемы безвозвратного изъятия поверхностных вод для каждого водного объекта определяются федеральным органом исполнительной власти управления использованием и охраной водного фонда совместно с федеральным органом исполнительной власти в области охраны окружающей природной среды в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации.

Удовлетворение потребностей водопользователей в водных ресурсах за счет экологического попуска не допускается.

После принятия следующей версии Водного кодекса РФ 2006 г. (действующей до сих пор) понятие экологического попуска было убрано из водного законодательного акта. Эта ситуация требует обязательного исправления.

Главным документом, определяющим управление водным режимом водохранилища, являются Правила использования водных ресурсов водохранилищ (ПИВР). В составе этих правил разрабатываются диспетчерские графики режимов наполнения и сработки водохранилища. В соответствии с Методическими указаниями по разработке ПИВР (Приказ Минприроды, 2011), водные ресурсы водохранилища должны использоваться в том числе для экологических попусков. Такие попуски направлены на поддержание режимов и уровней воды в нижних бьефах гидроузлов, приближенных к естественным гидрологическим режимам водного объекта.

Изменения режима стока в бассейнах Дона и Кубани

Радикальные изменения в гидрологическом режиме внутригодового распределения стока реки Дон начались после введения в эксплуатацию Цимлянского водохранилища в 1952 г. В период 1953–2013 гг. лишь в одиннадцати случаях (18%) отмечалось затопление нижнедонской поймы, и только четыре раза режим обводнения пойменных нерестилищ отвечал экологическим требованиям полупроходных и проходных рыб.

Безвозвратное изъятие стока Верхней Кубани и зарегулирование р. Кубань водохранилищами объемом 5,62 км3 привело к значительному преобразованию водного режима реки. Объем воды, поступающий в дельту Кубани, уменьшился в 2–3 раза по сравнению с периодом естественного водного режима до 1949 г. При естественном режиме в лиманы поступало 80% стока в первом полугодии и 20% — во втором; в современный период — наоборот. Такое преобразование режима совершенно не отвечает требованиям экологии и в частности биологии полупроходных рыб. Сокращение объемов водного стока за период половодья привело к более позднему сроку подачи воды на нерестилища и более ранним срокам наступления максимальных расходов воды. Негативное влияние на состояние нерестилищ и сельскохозяйственных земель оказывает повышенный зимний сток, при котором происходит их обводнение. В условиях низких температур воды в весенне-летний период наблюдается деградация нерестового субстрата.

Эколого-рыбохозяйственные попуски в годы различной водности — одна из необходимых мер сохранения и восстановления популяций проходных и полупроходных рыб. К настоящему времени попуски разработаны. Для их реализации в низовья Волги необходим новый поход по изменению режима работы Волжско-Камского каскада ГЭС, включающий следующие положения:

учет суммарной полезной емкости основных водохранилищ каскада;

уточнение методики предварительного гидрологического прогноза притока воды в водохранилища;

разработка единых Правил использования водных ресурсов водохранилищ (ПИВР);

пересмотр Схем комплексного использования и охраны водных объектов (СКИОВО) рек, питающих южные моря (Дубинина, Катунин, 2013).

Зарегулирование Волги и необходимость экологических попусковСтроительство Волжско-Камского каскада водохранилищ призвано было решить ирригационную, транспортную и энергетическую проблему «Большой Волги». При проектировании не были исследованы и учтены многие отрицательные экологические последствия реконструкции бассейна Волги. Создание Волжско-Камского каскада водохранилищ и управление его водными ресурсами привело к коренному нарушению экологических условий воспроизводства ценных промысловых видов рыб и природных комплексов низовьев реки Волги.

Неблагоприятные условия обводнения дельты Волги и Волго-Ахтубинской поймы сложились в 2006–2009 гг. Зимние энергетические попуски и значительная предполоводная сработка водохранилищ в условиях ограниченного запаса воды в снежном покрове и низкой приточности привели к маловодью. Весенние попуски 2006–2009 гг. не отвечали необходимым требованиям рыбного и сельского хозяйства региона и привели к многомиллиардному ущербу. Только рыбохозяйственной отрасли за эти годы нанесен ущерб в потенциальном промышленном возврате около 110 тыс. тонн ценных промысловых видов рыб на сумму 5,6 млрд рублей.

Существующая практика регулирования стока за счет экономии воды весной и в период летне-осенней межени приводит к заполнению водохранилищ к зимнему периоду, снижению их регулирующей способности и повышенным зимним сбросам воды.

В целях повышения эффективности естественного воспроизводства рыбных запасов и водообеспеченности аграрного сектора экономики необходимо оптимизировать весенние попуски воды в низовья Волги.

Оптимизация попусков воды заключается в приведении их в соответствие экологическим требованиям рыбного хозяйства и сельскохозяйственной отрасли регионов Нижнего Поволжья, для чего необходимо среди прочего:

• приблизить гидрограф и параметры искусственных весенних половодий к существовавшим в естественных условиях водности р. Волги;

• ограничить в маловодные и средневодные годы зимнюю и предполоводную сработку Волжско-Камского каскада водохранилищ (Нестеренко, 2009).

Основным принципом, который должен быть заложен в решение проблем экологизации попусков воды в низовья р. Волги, является приоритетность сохранения экосистем дельты Волги, Волго-Ахтубинской поймы и Северного Каспия, имеющих большую социально-хозяйственную значимость (Катунин, Хрипунов, 2009).

Пример негативных воздействиях резких изменений уровней на ГЭС. Гибель птиц в нижнем бьефе Иркутской ГЭСЗа последние несколько лет ввиду маловодного цикла на озере Байкал, зарегулированного плотиной Иркутской ГЭС, уровень воды в Ангаре упал. В этой связи птицы стали гнездиться на островках чуть ниже плотины.

По информации иркутского эколога и орнитолога Виталия Рябцева,  19 июня 2015 года на крохотных островках посреди Ангары чуть ниже Иркутской ГЭС можно было наблюдать жизнь 12–14 пар крачек, у которых только-только вылупились птенцы. 20 июня на оголившихся островках погиб целый выводок речных крачек. Причиной гибели стал резкий подъем уровня воды. Погибнуть таким образом в пойме Ангары, по подсчетам орнитолога, могли тысячи птенцов крачки, уток, куликов.

Острова в нижнем бьефе Иркутский ГЭС, затопленные при резком подъеме уровня воды

Фото: Виталий Рябцев

Буквально через несколько часов после подтопления уровень воды вновь понизился, острова опять оголились. Специалисты Регионального диспетчерского управления энергосистемы Иркутской области, которые отвечают за уровень воды в водохранилище, пояснили, что 20 июня имела место аварийная ситуация. На энергоблоке в Бурятии, который связан с линией подачи энергии в Иркутском районе, на несколько часов вышел из строя генератор. Чтобы восполнить дефицит, пришлось задействовать дополнительные силы ГЭС. В этой связи повышение уровня, по оценкам энергетиков, составило 1 метр.

По мнению байкальского орнитолога Игоря Фефелова, низкий уровень воды опасен тем, что, с одной стороны, дает много хороших мест для водных птиц, с другой — всегда есть риск затопления их поселений. В связи с тем, что за последние годы уровень Ангары сильно упал, птицы часто гибнут. Экологам и энергетикам надо уметь договариваться, чтобы таких случаев было меньше (plotina.net).

Экологические попуски в Амурском бассейнеВлияние зарегулирования на экосистемы Амурского бассейнаЗейская гидроэлектростанция — ГЭС на реке Зея в Амурской области, у города Зея. Зейское водохранилище имеет комплексное назначение. Согласно техническому проекту его водные ресурсы используются для целей энергетики, водного транспорта, водоснабжения г. Зеи, населенных пунктов и промышленных предприятий, лесосплава, рыбного хозяйства, рекреации. Также водохранилище предназначено для уменьшения высоты и повторяемости наводнений в долине р. Зеи. Строительство гидроузла было начато в 1964 г., перекрытие русла Зеи произошло осенью 1972 года. В техническую эксплуатацию Зейская ГЭС была принята в 1985 г. (Отчет, 2011). Зейская ГЭС — первая крупная ГЭС Дальнего Востока, построенная в районе с резко континентальным климатом и годовой амплитудой температур до 80С.

Бурейская гидроэлектростанция — гидроэлектростанция, расположенная на реке Бурее, в Амурской области у поселка Талакан. Крупнейшая электростанция на Дальнем Востоке России. Водохранилище ГЭС расположено на территории двух субъектов федерации — Амурской области и Хабаровского края. Является верхней ступенью Бурейского каскада ГЭС. Имея установленную мощность 2010 МВт, Бурейская ГЭС входит в десятку крупнейших гидроэлектростанций России. Бурейское водохранилище руслового типа имеет комплексное назначение. Помимо регулирования стока в энергетических целях оно должно обеспечивать необходимые судоходные и санитарные условия в нижнем бьефе гидроузла, а также решать важную для Дальневосточного региона социально-экономическую задачу борьбы с наводнениями в долинах рек Бурея и Амур.

В результате зарегулирования Зеи и Буреи рыбные сообщества Амурской области сильно пострадали, в том числе Зейско-Буреинские популяции калуги и амурского осетра, занесенные в Красную книгу РФ, находятся в критическом состоянии, а выше плотин и вовсе исчезли. Резко снизилась рыбопродуктивность этих рек. Для сохранения рыбных сообществ нужно ставить вопрос об искусственных паводках в нижних бьефах Зейской и Бурейской ГЭС, обеспечивающих условия нереста.

Современный режим эксплуатации Зейского и Бурейского водохранилищ уже оказал негативное воздействие на состояние местообитаний краснокнижных видов птиц — дальневосточного аиста, даурского и японского журавлей, орлана-белохвоста, скопы. Снизилась продуктивность пойменных озер, болот и лугов.

Ниже по течению от Зейской и Бурейской ГЭС располагаются территории, характеризующиеся значительным биоразнообразием. Двум территориям придан статус ВБУ международного значения — Рамсарских угодий. Это Зейско-Буреинская равнина в границах Муравьевского заказника, находящаяся в зоне влияния Зейского гидроузла, и Хингано-Архаринская низменность в границах Хинганского заповедника, находящаяся в зоне влияния Бурейского гидроузла.

Озеро Капустиха в Муравьевском заказнике

Фото: Галина Носаченко

Японские журавли в Хинганском заповеднике

Фото: Вадим Махоров

Возможности учета экологических попусков в режимах использования водных ресурсов водохранилищ комплексного назначенияВ составе Правил использования водных ресурсов водохранилищ (ПИВР) разрабатываются диспетчерские графики, задача которых дать конкретные рекомендации по режиму работы водохранилища в зависимости от запаса воды в водохранилище, прогноза ее поступления и потребности в воде в нижнем бьефе гидроузла на момент принятия решения.

Диспетчерские графики регламентируют среднеинтервальные (среднемесячные или среднедекадные) показатели режима. Такими показателями приняты средние расходы за интервал времени в нижний бьеф гидроузла. Характеристики динамики изменения уровня воды в водохранилище (скорости повышения или снижения уровня) в расчетном интервале времени в графиках не оговариваются. Такое положение приводит к несогласованности, а иногда и к противоречию требований по водо- или энергоотдаче водохранилища в зоне диспетчерского графика с одной стороны и скорости сработки водохранилищ, необходимой для обеспечения этой отдачи, с другой.

Характеристика суточных режимов работы водохранилища приводится в текстовой части ПИВР, в виде пояснений, как правило, ограничивающих характеристики суточного режима уровней водохранилища и нижнего бьефа гидроузла и размер сбросных расходов в нижний бьеф (Мурашов, 2009). При этом не описана экологически допустимая скорость изменения уровня воды в нижнем бьефе. Резкие изменения уровней и размера расходов в нижний бьеф приводят к негативным последствиям для живых организмов и пресноводной экосистемы в целом.

Для индикаторных видов рыб пойменных комплексов, а также для популяций околоводных птиц пойменных территорий и водно-болотных угодий должна быть определена желательная скорость изменения уровней в основные периоды их деятельности. Большая скорость подъема может привести к быстрому затоплению кладок и гнезд птиц. Неравномерный подъем, чередующийся с небольшими спадами уровня, приводит к гибели отложенной икры рыб и другим неблагоприятным эффектам для пресноводной экосистемы.

О проблематике экологических и рыбохозяйственных попусков на водохранилищах бассейна Амура: обращения специалистов и результатыВ 2002 году Амуррыбвод представил предложения для внесения изменений в пересматриваемые «Правила использования водных ресурсов Зейского водохранилища». Ниже приведены предложения специалистов рыбного хозяйства и решение гидроэнергетической организации.

Предложения Решение ОАО «Зейская ГЭС»

Поддерживать рабочий режим

Зейской ГЭС в апреле-июне на минимальном уровне, что обеспечит подьем уровня воды в водохранилище до 2-х метров и приведет к заполнению 30-40% площадей нерестилищ.

2. Осуществлять санитарный попуск и попуск для нужд речного транспорта в минимальных объемах

3. Провести научные исследования «ВостсибрыбНИИ» о влиянии уровня водохранилища на запасы весенне- и ранне-летних нерестующих рыб-фитофилов и выполнения компенсационных мероприятий Не принято. Подъем уровня водохранилища на 2 м в апреле-июне зависит от:

- величины и продолжительности паводка

- режимов нагрузок ГЭС, определяемых надежностью энергообеспечения Дальневосточной энергосистемы

- необходимости давать гарантированные попуски в нижний бъеф в соответствии с санитарными нормами и требованиями судоходства — лицензионными условиями

Не принято. Объемы санитарного и судоходного попусков определены условиями лицензии на водопользование БЛГ 00037 ВВГЗХ от 25.06.2002

Принято. После проведения исследований в Правила, в соответствии с п. 2.3. будут внесены соответствующие дополнения и изменения

При дальнейших исследованиях по экологическим попускам на Зейской ГЭС нужно будет изучить и учесть результаты проведенных научных исследований «ВостсибрыбНИИ» о влиянии уровня водохранилища на запасы весенне- и ранне-летних нерестующих рыб и выполнения компенсационных мероприятий.

В 2005 году была образована Межведомственная рабочую группу (МРГ) по регулированию режимов работы Бурейского и Зейского водохранилищ (см. Приложение 1). Основной задачей МРГ была подготовка рекомендаций по установлению режимов наполнения и сработай водохранилищ, пропуска половодий и паводков, осуществлению судоходных и специальных попусков из Бурейского и Зейского водохранилищ. В состав Рабочей группы вошли представители Амурского бассейнового водного управления, специалисты организаций гидроэнергетики — Зейской и Бурейской ГЭС, инспекторы рыбоохраны по Амурской области, службы оперативного планирования режимов и балансов ОДУ Востока, представители департамента по природопользованию Амурской области, сотрудники Амурского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. В Приказе о МРГ было также указано, что в заседаниях Рабочей группы могут принимать участие представители заинтересованных территориальных органов федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, на территориях которых расположены Бурейское и Зейское водохранилища, а также иные заинтересованные органы и организации.

МРГ занималась подготовкой рекомендаций:

по установлению режимов наполнения и сработки водохранилищ в целях устойчивого водообеспечения населения и объектов экономики, рационального использования и охраны водных ресурсов водохранилищ, сохранения водных экосистем бассейна реки Амур;

по оперативному установлению режимов пропуска половодий и паводков на реках Бурея, Зея и Амур в целях обеспечения защиты населения, стабильной работы объектов экономики и безопасности гидротехнических сооружений, поддержания условий существования объектов животного и растительного мира;

Рекомендации МРГ предоставлялись руководителю Амурского БВУ и в Федеральное агентство водных ресурсов для учета при принятии решения по установлению режимов наполнения и сработки водохранилищ, пропуска паводковых вод и осуществлению специальных попусков через Бурейский и Зейский гидроузлы. Также МРГ осуществляла сбор предложений по установлению режимов работы водохранилищ с учетом водохозяйственной обстановки конкретного периода года.

При дальнейших исследованиях нужно рассмотреть результаты работы Межведомственной рабочей группы в отношении разработанных требованиий к экологическим и специальным рыбохозяйственным попускам на Зейском и Бурейском водохранилище. Однако очевидно, что в реальной практике никакие специальные требования по экологическим попускам не реализуются.

В 2008 г. обоснование необходимости внесения рыбохозяйственных попусков в регламент эксплуатации ГЭС Амурской области подготовили специалисты Центра рыбохозяйственных исследований г. Благовещенска (см. Приложение 2). В обосновании указаны следующие технические условия для расчетов на проведение рыбохозяйственных попусков в нижнем бьефе Зейской ГЭС. Для обеспечения условий нереста и нормального эмбриогенеза почти всех промысловых видов амурских рыб необходимо иметь по одному паводку в мае, июне и июле продолжительностью не менее 15 суток в каждом месяце:

Первый рыбохозяйственный попуск. Срок: с 3 по 18 мая. Направлен на нерест щуки, которая в уловах на территории области составляла до 30%.

Второй рыбохозяйственный попуск. Срок: с 1 по 15 июня. Направлен на нерест каряся, сазана и сома. Суммарная доля этих видов составляла 50% уловов.

Третий рыбохозяйственный попуск. Срок: с 25 июня по 10 июля. Направлен на нерест видов пелагофилов, составлявших не более 20% уловов.

Минимально допустимый уровень по гидропосту г. Благовещенска во время рыбохозяйственных попусков должен составлять 320 см (уровень выхода воды на низкую пойму) и оптимальный 390-420 см от условного нуля. Частота рыбохозяйственных попусков не должна превышать 6–7 лет, чтобы не допустить разрыва поколений репродуктивного возраста основных промысловых видов рыб

Ответ на это обращение подготовило Федеральное Государственное унитарное предприятие Центр Российского регистра гидротехнических сооружений и государственного водного кадастра, специалисты которого занимались уточнением Правил использования Зейского водохранилища (см. Приложение 3). В этом ответе приведено объяснение нецелесообразности осуществления рыбохозяйственных попусков в порядке, предлагаемым Центром рыбохозяйственных исследований. В частности отмечается незначительное влияние расходов Зейского гидроузла на уровни воды в Амуре (за исключением периода прохождения максимальных расходов), важные для поддержания рыбных сообществ. Также автор пишет, что для рационального использования водных ресурсов Зейского водохранилища в период осуществления рыбохозяйственного попуска необходим абсолютно точный прогноз стока р. Амур выше устья р. Зеи и бокового притока в р. Зею ниже Зейского гидроузла заблаговременностью 7–10 суток. Получение подобного прогноза в современных условиях затруднительно. За период с 2002 по 2008 гг. минимально допустимые требования к уровню воды на водпосту «Гродеково» выполнялись в 5 годах, оптимальные — в 2 годах из 7. Согласно этому ответу, требования, предъявляемые рыбохозяйственными организациями к режиму уровней р. Амур, полностью удовлетворяются даже без осуществления специальных попусков через Зейский гидроузел. Эта информация должна быть уточнена и проверена в ходе дальнейших исследований по экологическим попускам Зейского гидроузла.

Осенью 2014 году Всемирный фонд дикой природы (WWF России) направил в адрес полномочному представителю Президента Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе обращение о значимости экологических попусков на Зейском и Бурейском водохранилищах (см. Приложение 4). Ответ на обращение экологи не получили. Однако очевидно, что для разработки экологических требований следует формулировать конкретные природоохранные предложения, выражаемые в форме требуемых для поддержания биоразнообразия расходов в нижнем бьефе и экологически значимых уровней воды.

Об изменении режимов эксплуатации водохранилищ АмураПо итогам наводнения 2013 г. Росводресурсами запланирован пересмотр правил использования водных ресурсов водохранилищ (ПИВР) Зейского и Бурейского водохранилищ. Действующие до настоящего режимы наполнения и сработки водохранилищ, определяемые ПИВР, не обеспечивают достаточное обводнение поймы в нижнем бьефе гидроузлов, не соблюдают условия обитания водных и околоводных биологических сообществ.

В настоящее время экологические попуски из Зейского и Бурейского водохранилищ не осуществляются. Реализация экологических попусков находится в противоречии с требованиями по водоотдаче водохранилищ в интересах отрасли энергетики, поскольку экологические попуски предполагают холостые сбросы вне сезона с пиковым потреблением, что нежелательно с точки зрения максимальной выработки энергии. В результате режимы использования водохранилищ не способны поддерживать устойчивое состояние пойменных сообществ в нижнем бьефе гидроузлов.

Невозможность реализации экологических попусков на Зейской ГЭС объясняется среди прочего отсутствием возможности осуществления холостых сбросов воды ниже отметки определенного уровня. Так, в проекте новых ПИВР Зейского водохранилища 2011 года (Отчет, 2011) указано отсутствие технической возможности холостого водосброса при отметке уровня верхнего бьефа ниже 317,5 м. Таким образом, нет возможности дополнительного сброса воды при формировании паводка в начале лета для последующего принятия объема значительного паводка. Необходимо решить техническую проблему водосброса плотины. Это важно не только из соображений охраны окружающей среды, но и, прежде всего, безопасности населения, проживающего в нижнем бьефе плотины.

Холостые сбросы на Зейской ГЭС в паводок 2013 года

Фото Светланы Майоровой / РИА-Новости

Для Зейского гидроузла, оказывающего существенное влияние на гидрологический режим Среднего и Нижнего Амура, целесообразно рассмотреть и экономически оценить возможность изменения режима регулирования (определение и реализация экологических попусков, поддержание свободной аккумулирующей емкости водохранилища для возможности принятия стока паводка), конструктивное улучшение (например, строительство обводного водосброса и др.).

Правила использования водохранилищ нужно дополнить экологическими требованиями к изменению уровня и расходов в нижних бьефах гидроузлов. Для определения оптимального режима использования Зейского и Бурейского водохранилищ нужно выполнить уточняющие водохозяйственные, водноэнергетические, гидроэкологические и экономические расчеты. При разработке режима экологических попусков можно ориентироваться на успешный опыт, реализованный на Янцзы при совместном участии природоохранных организаций, государственных ведомств по управлению водными ресурсами и гидроэнергетических компаний.

Состояние экосистем бассейнов рек Зея и Бурея после зарегулирования не вернется к естественному. Однако реализация экологических попусков приведет к улучшению состояния окружающей среды в нижних бьефах Зейской и Бурейской ГЭС.

Экологические попуски должны способствовать защите пойменных экосистем и ценных водно-болотных угодий Амурского бассейна. Анализ возможностей интегрирования экологических попусков в управление режимами водохранилищ должен проводиться наряду с многосторонним рассмотрением свойств пойменных комплексов.

Реализация экологических попусков не только позволит улучшить экологическое состояние нижних бьефов, но и будет способствовать увеличению противопаводковых свойств Зейского и Бурейского водохранилищ. Экологические попуски в летний период позволят увеличить резервный объем водохранилищ для принятия стока возможных сильных паводков в конце лета — начале осени. Это существенно снизит социальные и экономические негативные последствия прохождения катастрофических паводков.

Рекомендации к разработке экологических попусковДля согласования оптимального экологического режима следует определить:

Значения уровня и амплитуды допустимых многолетних и внутригодовых (сезонных) колебаний;

Виды-индикаторы состояния водных биотических сообществ;

Время наступления и продолжительность характерных экологически значимых уровней, основываясь на жизненных циклах индикаторных видов (обеспечение условий для нереста рыб, обеспечение требуемых уровней обводнения поймы и т.д.);

Графики уровня воды в нижнем бьефе, включающие экологические требования.

Для разработки режимов экологических попусков нужно привлечь специалистов в области гидрологии, метеорологии, гидроэкологии, гидробиологии, ихтиологии, орнитологии, управления природными ресурсами, гидроэнергетики, экономики.

Разработанные требования к уровенному режиму должны быть проверены в ходе гидроэкологического и биологического мониторинга после внедрения режима экологических попусков. При мониторинге важно проследить сочетание гидрологического цикла с численностью индикаторных видов, динамикой биологических сообществ. Для мониторинга целесообразно выделить участки пойменных территорий, типичные черты и уникальные особенности которых делают их приоритетным объектом для мониторинга хода уровней и реакции пресноводных экосистем и популяций индикаторных видов. Перспективно применение ГИС-технологий для оценки внутригодовых и межгодовых изменений площади местообитаний, которые пригодны для нереста рыб и пребывания околоводных птиц.

Об экологических попусках на потенциальных противопаводковых ГЭСПосле прохождения катастрофического паводка в бассейне Амура летом и осенью 2013 года были даны поручения Президента и Правительства РФ о развитии систем регулирования поверхностного стока путем создания противопаводковых водохранилищ. Предполагается, что зарегулирование рек поспособствует регулированию водосброса в паводковые периоды, в особенности при прохождении катастрофических паводков.

Наводнение 2013 года в бассейне Амура

Фото: Брайан Милаковский

К 2015 году в списке проектов противопаводковых ГЭС остались Гилюйская, Селемджинская, Нижне-Ниманская и Нижне-Зейская ГЭС. Вопросы строительства новых ГЭС на притоках Амура требуют дополнительного изучения и стратегической экологической оценки.

В случае реализации этих проектов конструкция новых потенциальных ГЭС должна учитывать предварительно разработанные экологические требования к водному режиму и позволять реализацию экологических попусков. Для этого должны быть заранее изучены требования к техническим особенностям тела плотины и водосброса, предусмотрены особенности конструкции и местоположения водозаборов и водосброса для регулирования температурного и кислородного режима.

Глава 3. Определение экологического стока на трансграничной АргуниОбщие сведения об АргуниРека Аргунь является правым истоком Амура, который образуется при слиянии Шилки с Аргунью.

По Аргуни проходит государственная граница между Россией и Китаем. Длина Аргуни составляет 1620 км (Ресурсы поверхностных вод, 1966), длина реки на территории России — 951 км. В Китае, где находится исток Аргуни, река называется Хайлар. Площадь бассейна Аргуни с учетом площади водосбора озера Далайнор (при появлении эпизодической гидравлической связи между рекой и озером) равна 285 тыс. км2.

Бассейн верхнего и среднего течения реки расположен на территории Даурского региона. Для Даурии характерны 25–35-летние климатические циклы. Цикличность проявляется в изменении годовых и сезонных сумм осадков. 30-летние циклы, в свою очередь, происходят на фоне более долгосрочных вековых и среднегодовых (Обязов, 2007, 2010). С периодами увлажненности связан уровень водности озер и рек региона. В засушливые периоды многочисленные мелкие и средние реки и озера могут полностью пересыхать, крупные заметно мелеют (Проблемы адаптации, 2012).

Гидрографическая схема р. Аргунь (МГУ, 2011)

Даурский степной глобальный экологический регион — один из двухсот экорегионов планеты, выделенных Всемирным фондом дикой природы (WWF). Даурский экорегион охватывает полосу степей дауро-монгольского типа и находится на территории трех стран: России (Юго-Восточное Забайкалье) и на северо-востоке Монголии и Китая. В зоне сухих Даурских степей водно-болотные угодья играют огромную роль в качестве важнейшего элемента экологического каркаса региона, обеспечивающего существование подавляющей части обитающих здесь видов позвоночных животных. Практически каждое озеро или река является центром концентрации биологического разнообразия на фоне окружающих степей. В пределах Даурского экорегиона выделяются 5 главных ядер биоразнообразия: Торейские озера на границе России и Монголии, р. Аргунь на границе России и Китая, оз. Буйр-Нуур на границе Монголии и Китая, а также оз. Далайнор и болота р. Хойхэ в Китае. Все они имеют глобальное значение в качестве местообитаний птиц и все они, кроме Аргуни, полностью или почти полностью входят в состав ООПТ высокого национального уровня.

В долине Аргуни произрастает ряд редких и малоизученных видов растений, пойма реки — важное место для корма и нереста рыб, но наибольшее значение участок имеет в качестве местообитания водоплавающих и околоводных птиц. Население птиц верхней Аргуни выделяется высокой численностью птиц и большим количеством их видов (как гнездящихся, так и мигрирующих). На участке отмечено 227 видов; обитание еще 40 видов предполагается, но по причине недостаточности проведенных исследований пока не доказано (savesteppe.org/ru). 

Несмотря на уникальную важность Аргунского участка, он является одним из наиболее «горячих», неблагополучных в экологическом отношении мест Даурского экорегиона и Восточной Азии. Уровень биологического разнообразия Аргуни быстро снижается, река нуждается в экстренных мерах по сохранению. Более того, ближайшие планы хозяйственного развития территории бассейна Верхней Аргуни (как в России, так и в Китае) составлены без учета экологических особенностей региона и могут нанести непоправимый урон экосистемам Аргуни. Степень экологических проблем Аргуни в значительной степени осложняется их трансграничным характером. 

Для резко континентального засушливого климата Даурии определение объема допустимого безвозвратного изъятия водных ресурсов и изменения водного режима в результате перераспределения стока при реализации водохозяйственных проектов. Большое значение имеет согласование режима экологического стока для обеспечения и удовлетворения потребностей населения Китая в верхнем течении Аргуни и российского населения в среднем и нижнем течении трансграничной реки. Согласованный режим экологического стока должен обеспечивать количественные, качественные и временные характеристики речного стока, необходимые для поддержания функционирования пресноводных экосистем и обеспечения условий для благополучного проживания местного населения.

На данный момент требования к соблюдению режима экологического стока на трансграничном российско-китайском участке Аргуни отсутствуют. Разработка российских Нормативов допустимого воздействия на водные объекты (НДВ) в части нормирования безвозвратного изъятия водных ресурсов и экологического стока предусматривает определение объема допустимого безвозвратного изъятия и величины экологического стока Аргуни на территории России. В результате проведенных вычислений было определено, что величина безвозвратного изъятия водных ресурсов в России незначительна. Доля водопотребления в приграничных районах Забайкальского края от среднего годового стока р. Аргунь, как правило, не превышает 1% (МГУ, 2011). Однако расчеты экологического стока в составе НДВ не учитывают трансграничный аспект и воздействие китайской стороны, изъятие водных ресурсов на территории Китая.

Для поддержания устойчивого состояния водных ресурсов в бассейне Аргуни ввиду быстрого развития водохозяйственных проектов необходимо разработать и утвердить согласованный между Россией и Китаем режим экологического стока в трансграничном бассейне. Следует распространить механизм трансграничных консультаций России и Китая в области гидрологии и чрезвычайных гидрологических ситуаций на реализацию Схемы комплексного использования и охраны водных объектов и Нормативов допустимого воздействия на водные объекты, в которые входит и определение экологического стока.

Аргунь на российско-китайской границе

Фото Евгения Симонова

В последние годы Китаем осуществляется ряд проектов, которые могут повлиять на уровенный режим р. Аргунь. К таким проектам относится план переброски стока р. Аргунь в оз. Далайнор. Имеющиеся данные по уровенному режиму оз. Далайнор показывают, что в последние годы площадь акватории озера резко уменьшилась, а его уровень существенно понизился. Для предупреждения негативных изменений в экосистеме озера, уменьшения минерализации, предотвращения его евтрофикации, резкого изменения прилегающих пойменных ландшафтов был задуман и реализован проект перераспределения части стока р. Хайлар в оз. Далайнор по искусственному каналу. При восстановлении уровней воды в озере предполагается, что сток из этого водоема будет сбрасываться в канал Хинкайхэ и далее поступать в Аргунь. Реализация этого проекта создает угрозу для экологической безопасности российско-китайского участка реки, безопасного функционирования хозяйственных систем Российской Федерации. Наиболее актуальна проблема изъятия стока и изменения уровенного режима стоит для широкопойменного участка среднего течения р. Аргунь поскольку режим уровней воды на данной территории в большей степени определяет разнообразие уникального животного и растительного мира. По разным данным, планируемый объем переброски может составить до 2 км3 воды в год при среднем многолетнем годовом стоке р. Аргунь в районе пересечения российско-китайской границы 3,14 км3, а в маловодные годы — 1,5 км3.Таким образом, объем изъятия будет составлять от одной до двух третей стока Аргуни с территории Китая (МГУ, 2011).

Канал река Хайлар – озеро Далайнор

Источник: ИТЦ «СКАНЭКС»

Реализация проекта может привести к деградации ценнейшей пойменной экосистемы реки Аргунь, в среднем течении являющейся ключевым местообитанием для многих глобально угрожаемых видов. Уменьшение периодичности и продолжительности затопления поймы приведет к ухудшению водного режима почв и снижению их продуктивности, повлечет за собой значительное понижение уровня грунтовых вод на прилегающих суходолах. В результате, вероятно, будет наблюдаться возрастание доли солончаковых почв и постепенное уменьшение содержания гумуса. В конечном итоге будет наблюдаться осуходоливание поймы, сопровождающееся уменьшением видового разнообразия растительных сообществ и их продуктивности. В результате снижения водности и уменьшения затопления поймы неизбежно произойдет сокращение нерестовых площадей и ухудшатся условия нагула мальков, что отрицательно скажется на рыбопродуктивности (savesteppe.org/ru).

Ряд положений о режиме регулирования канала Хайлар-Далайнор, представленных китайской стороной в 2011, направлены на обеспечение экологического стока. Переговоры о совместном определении параметров экологического стока, инициированные российской стороной, пока не получили поддержки с китайской стороны (Проблемы адаптации, 2012).

Варианты определения экологического стока для АргуниРасчет экологического стока в работе ГГИРасчеты экологического стока р. Аргунь в створе пересечения российско-китайской государственной границы приводятся в отчете Государственного гидрологического института (ГГИ) «Оценка характеристик водного режима трансграничной реки Аргунь и возможного влияния на них водохозяйственных мероприятий на китайской части ее бассейна».

Расчет допустимого изъятия водных ресурсов производился в соответствии с «Методическими указаниями по разработке нормативов допустимого воздействия на водные объекты», т. е. по изначальным методическим указаниям В. Г. Дубининой (которые были в дальнейшем уточнены автором).

Для расчета нормативов допустимого воздействия по изъятию водных ресурсов и экологического стока были использованы рассчитанные в ГГИ данные о среднемесячных расходах воды р. Аргунь в створе с. Молоканка, расположенном в створе пересечения российско-китайской государственной границы. По этим данным производился расчет расходов воды различной обеспеченности для каждого месяца путем построения эмпирических и аналитических кривых обеспеченностей.

При расчетах критические минимальные расходы и объемы воды (Qкр и Wкр), необходимые для поддержания устойчивого состояния экологической системы водного объекта, были приняты равными расходам (объемам) воды 97%-ной обеспеченности.

В соответствии с выполненными расчетами, годовая величина допустимых безвозвратных изъятий стока в бассейне р. Аргунь выше створа у с. Молоканка составляет 8,06 м3/с (255 млн м3/год).

Внутригодовое распределение базового стока, допустимого безвозвратного изъятия (Qди) и экологического стока (Qэс ) р. Аргунь в створе с. Молоканка (ГГИ, 2010)

Таблица 3.1.

Расчёт экологического стока в створе р. Аргунь – с. Молоканка

Характеристика год янв февь март апр май июнь июль авг сент окть нояб дек

Критические значения (97%) Q, м3/с 27.8 2.10 0.94 1.20 6.1 54.6 44.2 51.7 53.0 55.6 42.4 16.7 5.55

W, млн м3 884 5.62 2.27 3.21 15.9 146 115 138 142 144 114 43.3 14.9

Средний экологичес-кий сток Q, м3/с 27.8 2.10 0.94 1.20 6.1 54.6 44.2 51.7 53.0 55.6 42.4 16.7 5.55

W, млн м3 884 5.62 2.27 3.21 15.9 146 115 138 142 144 114 43.3 14.9

Разработчики ГГИ приняли за величину критического объема реки Аргунь годовой сток 97%-ной обеспеченности. Подобные расчеты выполнены также в работе МГУ, где за величину критического стока также был принят сток 97%-ной обеспеченности (МГУ, 2011). При этом экологическое обоснование применения данной величины в качестве критической для Аргуни отсутствует, что недопустимо. Согласно методическим указаниям В. Г. Дубининой, использование величины годового стока 97%-ной обеспеченности может быть применимо к малым рекам ввиду их сильной уязвимости и обеспечения нужного запаса «прочности» пресноводной экосистемы.

Кроме того, по обозначенным разработчиками допущениям, величина экологического стока равна величине критического стока (поскольку W95% - W ДИ <= W кр). При этом значения допустимого безвозвратного изъятия и экологического стока одинаковы для лет различной обеспеченности: как высокой водности, так и низкой. Именно это положение было пересмотрено В. Г. Дубининой при дальнейшей оптимизации методики. Поэтому расчеты экологического стока для лет разной водности следует непременно уточнить.

Подобная необоснованная схема принятия критической величины была замечена при анализе проекта Нормативов допустимого воздействия, подготовленных специалистами ДальНИИВХ, на водные объекты в бассейне Аргунь при проведении общественных слушаний в 2012 г. (см. Приложение 5). При расчетах экологического стока разработчик без обоснований принял величину 90%-ной обеспеченности (W90%) за объем критического объема Wкр. Проведенные расчеты допустимого изъятия водных ресурсов в данной работе не обоснованы и с высокой вероятностью рассчитаны неверно, с превышением допустимых норм.

Следует отметить, что определение критического объема воды в водном объекте при существующей весьма ограниченной (а для большинства водных объектов отсутствующей) базе гидробиологических и гидроэкологических данных затруднительно. Для должного определения критического стока в бассейнах средних и больших рек разработчикам следует ставить вопрос о проведении полевых гидробиологических и гидроэкологических исследований для бассейнов рек, где намечается активное антропогенное использование водных ресурсов, особенно в условиях их дефицита.



Pages:   || 2 |
Похожие работы:

«СТРАТЕГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЙТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА"МАЛАЯ РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ЭНЕРГЕТИКА" Москва, 2012СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ1. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ РЫНКА И ТЕХНОЛОГИЙ В СФЕРЕ МАЛОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 1.1. Законодательное обеспечение платформы 1.2. Оценка текущего положения на рынке (доля малой энергетики в балансе энер...»

«ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ "СРЕДНЯЯ ШКОЛА №34 Г. МОГИЛЕВА"СОЦИАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ "ЭКОЛОГИЯ ОНЛАЙН" 196215-635Автор и координатор проекта: Глазкова Ольга Николаевна, учащаяся 9 "Б" класса, лидер...»

«Предварительная Экологическая Оценка KAZ: ЦАРЭС Коридор 2 (участки Мангистауской Области) Жетыбай-Жанаозен 0-73 км Окончательная версия 18 мая 2015г Подготовлен Комитетом Автомобильных дорог Министерства по Инвестициям и Развитию Республики КазахстанРЕЗЮМЕ ОТЧЕТА ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА Пр...»

«Федеральные нормы и правилав области промышленной безопасности Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением(утв. приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и а...»

«Челябинская область Муниципальное бюджетное учреждение "Центр методического и хозяйственного обеспечения" от 12.12.2012г. Аналитическая справка по итогам проведения школьного этапа всероссийско...»

«Статья СББЖ Зеленоград 02.2016г Диастаза меда – что это такое и "с чем её едят"? Попытаемся разобраться, что это за показатель, и что он отражает. Как известно, мёд — это продукт переработки пчёлами нектара цветочных раст...»

«Методические рекомендациипо проведению государственной итоговой аттестации по образовательным программам основного общего образования по всем учебным предметам в форме государственного выпускного экзамена (письм...»

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУИ АТОМНОМУ НАДЗОРУПРИКАЗ от 23 января 2014 г. N 25ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ТРЕБОВАНИЙК ФОРМЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИЕЙ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩЕЙОПАСНЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОБЪЕКТ, СВЕДЕНИЙ ОБ О...»

«МБОУ "Краснощёковская СОШ № 1" Алтайского края Исследовательская работа по теме: Правильная осанка – залог здоровья. Выполнила: Измайлова Анастасия, ученица 9 "Б" класса Руководитель: Гревцова Валентина Александровна, учитель химии и биологии 2012 г. Введение Приятно смотр...»

«Согласовано Утверждаю Директор МБОУ ДО Начальник Управления образования "ЦЭВД" Администрации г. Ижевска _Т. Н. Галатова С. Г. Петрова Положение по проведению конкурсной программы на площадке "Рыжие питомцы" в рамках проведения "Рыжего фестиваля — 2017",...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университетЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ Учебно-методическое пособие к лабораторным занятиям Красноярск СФУ 2012 УДК ББК Составитель: Ф.А. Гершкорон Экологическая физиология: учебно-методическое пособие к лаборатор...»

«Тема : Что нас окружает. Живая и неживая природа, изделия человека. Цель: сформировать у учащихся понятия о живом и неживом в природе и о рукотворном мире ; формировать умения классифицировать предметы; формировать навык соотнесения реального объекта и его условного обоз...»

«19.12.2014 EN Official Journal of the European Union L 365/97 ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ РЕГЛАМЕНТ КОМИССИИ (ЕС) No 1358/2014 от 18 декабря 2014 года, вносящий изменения в Регламент (EC) No 889/2008, устанавливающий подробные правила...»

«Авторы: В. Г. Сикерин, В. И. Погорелов, Н. Е. Шалабот, В. М. Севодняев, С. В. Колчин, А. С. Семенов, В. В. Гурдин, В. М. Касимов, Н. В. Костицина, А. Н. Шарипов, А. Ю. Камалов, М. Л. Дычек, С. В. Бочкарев Кинологическое обеспечение деятельности органов и войск МВД РФ...»

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБАПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ И АТОМНОМУ НАДЗОРУ (РОСТЕХНАДЗОР)ПРИКАЗ № _ Москва О внесении изменений в Административный регламент Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по предоставлению государственной услуги по ведению реестра зак...»

«ВОДНЫЙ МАРШРУТ по р. "ЩАРА" Старт сплава от д. Трафимовичи Дятловского района до д. Мосты Правые Мостовского района, с протяженностью – 42км. и продолжительностью 3 дня. Разработан маршрут совместно с лидской туристическ...»








 
2017 www.li.i-docx.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.