CC BY
72
УДК 630.652.54
П. Ф. Войтко
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЕСОВ РЕСПУБЛИКИ МАРИЙ ЭЛ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИСКУССТВЕННЫХ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Определены объемы возможного использования лесов Республики Марий Эл для строительства и эксплуатации искусственных водных объектов на реке Волге. Установлены общие потери лесных земель при поднятии уровня Чебоксарского водохранилища до проектной отметки НПУ=68 м с обустройством его зоны затопления. Планируемые площади использования лесов для строительства Нижегородского низконапорного гидроузла на порядок меньше Чебоксарского водохранилища для проектной отметки НПУ=68 м.
Ключевые слова: водохранилище, лес, затопление, подтопление, бере-гопереработка, уровень воды.
Введение. Республика Марий Эл богата природными ресурсами: лесными, водными, минерально-сырьевыми [1-3]. Правительство Российской Федерации планирует в 2014 году завершить строительство Чебоксарского гидроузла, являющегося объектом федерального значения, за счет средств федерального бюджета в рамках федеральной адресной инвестиционной программы на соответствующие годы с привлечением средств инвесторов. Предполагается поднять уровень Чебоксарского водохранилища [4] до промежуточной отметки НПУ=65 м в 2010 году после завершения работ в составе пускового комплекса и в 2014 году - до проектной отметки НПУ=68 м после завершения всех работ, определенных ТЭО (проектом). В соответствии с техническим заданием на проектирование и обоснование инвестиций [4] ОАО «Волгаэнергопроект-Самара» рассмотрены четыре основных варианта завершения строительства Чебоксарского гидроузла:
1. Поднятие уровня Чебоксарского водохранилища до проектной отметки НПУ=68 м с обустройством зоны затопления водохранилища.
2. Поднятие уровня Чебоксарского водохранилища до проектной отметки НПУ=68 м с обустройством зоны затопления водохранилища и строительством автодорожного моста через р. Волгу и автодороги на маршруте Н.Новгород-Киров.
3. Поднятие уровня Чебоксарского водохранилища до отметки 65 м с обустройством зоны затопления водохранилища и строительством Нижегородского низконапорного транспортного гидроузла, совмещенного с автодорожным мостовым переходом через р. Волга.
4. Строительство Нижегородского низконапорного транспортного гидроузла, совмещенного с автодорожным мостовым переходом через р. Волгу и обустройством Чебоксарского водохранилища на отметке 63 м.
Цель работы - определить возможное использование лесов Республики Марий Эл для завершения строительства Чебоксарского гидроузла по II и IV вариантам.
Решаемые задачи: 1) установление потерь лесных земель Республики Марий Эл на затопление, подтопление, берегообрушение при поднятии уровня Чебоксарского водо-
© Войтко П. Ф., 2009.
хранилища до проектной отметки НПУ=68 м; 2) определение возможного использования лесов Нижегородской области для строительства Нижегородского низконапорного гидроузла с НПУ=68 м.
Методика исследований. Площади лесных земель Республики Марий Эл и Нижегородской области, затапливаемых Чебоксарским или Нижегородским водохранилищами, определялись по исходным материалам: топографические карты масштаба 1:200000 издания ФГУП «Верхневолжское аэрогеодезическое предприятие» в 2002 г. масштаба 1:100000 издания ГУГКа в 1987-1988 гг.; планы землепользований масштаба 1:10000 издания 1990-1997 гг.; материалы лесоустройства лесов Республики Марий Эл и Нижегородской области издания 1995-2005 гг. масштаба 1:100000; данные земельного учета по состоянию на 1 января 2006 г., годовые отчеты за 2001-2006 гг. по хозяйствам и районам, затрагиваемым водохранилищами [4, 6].
1. Затопление лесных земель Чебоксарским водохранилищем
Площади земельных угодий Республики Марий Эл, затопленных Чебоксарским водохранилищем при его наполнении на отметку +63 м и подлежащих затоплению при поднятии его на отметку +65 м и НПУ=68 м (рис. 1), приведены в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Затопление земель Республики Марий Эл Чебоксарским водохранилищем
Наименование районов Общая площадь, га в том числе, га:
пашня и мн. нас. сенокосы пастбища итого с/х угодий приуса-деб. земли лес и кустарник под водой прочие
Затопление земель на отметку +63 м
Горномарийский 34990 2435 8357 2497 13289 - 12329 8164 1208
Килемарский 10901 98 1255 238 1591 - 7314 1933 63
Юринский 13729 422 2985 660 4067 - 5133 4029 500
Итого 59620 2955 12597 3395 18947 - 24776 14126 1771
Затопление земель между отметками + 63 и +65 м
Горномарийский 7778 401 1010 - 1411 86 5845 24 412
Килемарский 2782 51 145 - 196 8 2424 4 150
Юринский 8247 4 698 - 702 - 7031 45 469
Итого 18807 456 1853 - 2309 94 15300 73 1031
Затопление земель на отметку + 65 м
Горномарийский 42768 2836 9367 2497 14700 86 18174 8188 1620
Килемарский 13683 149 1400 238 1787 8 9738 1937 213
Юринский 21976 426 3683 660 4769 - 12164 4074 969
Итого 78427 3411 14450 3395 21256 94 40076 14199 2802
Затопление земель между отметками + 63 и +68 м
Горномарийский 11205 405 1019 19 1443 386 7205 44 2127
Килемарский 9741 302 338 97 737 53 4676 7 4268
Юринский 16507 380 1786 518 2684 318 10718 75 2712
Итого 37453 1087 3143 634 4864 757 22599 126 9107
Затопление земель между отметками +65 и +68 м
Горномарийский 3427 4 9 19 32 300 1360 20 1715
Килемарский 6959 251 193 97 541 45 2252 3 4118
Юринский 8260 376 1088 518 1982 318 3687 30 2243
Итого 18646 631 1290 634 2555 663 7299 53 8076
Затопление земель на отметку + 68 м
Горномарийский 46195 2840 9376 2516 14732 386 19534 8208 3335
Килемарский 20642 400 1593 335 2328 53 11990 1940 4331
Юринский 30236 802 4771 1178 6751 318 15851 4104 3212
Итого 97073 4042 15740 4029 23811 757 47375 14252 10878
Данные табл.1 показывают, что площадь затопляемых лесов и кустарников при наполнении Чебоксарского водохранилища на проектную отметку НПУ=68 м увеличивается по сравнению с отметкой наполнения водохранилища +63 м более чем в 1,91 раза, а при +65 м - в 1,62 раза. Сравнительные показатели затопляемых земель, по отношению к общей площади затрагиваемых влиянием водохранилища районов, показывают, что при наполнении Чебоксарского водохранилища на отметку +63 м Республика Марий Эл теряет от затопления по отношению к общей площади затрагиваемых районов 8,38 %, из них 3,48 % лесов и кустарников, 2,66 % сельскохозяйственных угодий, на отметку 65 м - 11,03 %, из них 5,64 % лесов и кустарников, 3,00 % сельскохозяйственных угодий, на отметку 68 м - 13,65 %, из них 6,66 % лесов и кустарников, сельскохозяйственных угодий 3,46 %.
2. Подтопление лесных земель Чебоксарским водохранилищем При наполнении Чебоксарского водохранилища до отметки 65 и 68 м создается подпор грунтовых вод, в силу чего земли, примыкающие к водохранилищу, подвергаются частичному заболачиванию, а под действием волн - смыву и размыву. Подпор грунтовых вод распространяется в зависимости от местных гидрологических условий и может происходить в зоне шириной от нескольких десятков метров до нескольких километров от берега водохранилища (рис. с. 78)
Подтопление земель не всегда определяется высотным положением территории и поэтому необходимо его прогнозирование на основе специальных гидрологических изысканий, которые были выполнены ОАО «Волгаэнергопроект-Самара» [4, 6] по Чебоксарскому водохранилищу в 2006 году. По результатам гидрологических изысканий составлены прогнозы подтопления земель Республики Марий Эл, примыкающих к Чебоксарскому водохранилищу на отметки наполнения 63, 65 и 68 метров. Площади земельных угодий, попадающих в зону подтопления водохранилищем Чебоксарской ГЭС, по отметкам наполнения водохранилища земель Республики Марий Эл, приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Подтопление земель Республики Марий Эл Чебоксарским водохранилищем
Наименование районов Общая площадь, га в том числе, га
пашня и насаждения сенокосы пастбища итого с/х угодий приусад. земли лес и кустарник прочие
Подтопление земель п ри отметке +63 м
Горномарийский 7735 401 1010 - 1411 86 125 393
Килемарский 2739 51 145 - 196 8 2424 111
Юринский 7902 4 698 - 702 - 7031 169
Итого: 18376 456 1853 - 2309 94 15300 673
Подтопление земель п ри отметке +65 м
Горномарийский 2496 3 6 14 23 225 1021 1227
Килемарский 5181 188 145 73 406 34 1689 3052
Юринский 5945 282 815 389 1486 239 2765 1455
Итого 13622 473 966 476 1915 498 5475 5734
Подтопление земель п ри отметке +68 м
Горномарийский 1867 18 772 110 900 - 944 231
Килемарский 1163 - 324 88 412 - 714 37
Юринский 1318 - 427 - 427 - 843 48
Итого 4348 18 1523 198 1739 - 2501 108
&
ха-КурпЕН
Три Рутни
"С '№"?'■ ¡к1""7 ОЕшниееип
шж А
^ Аггдгар
\1 ор ни г)
Выс.Лндовйа
чый Пор
Гсшкнв
Ълрдип.ы БыЗШМВ
ГОрин?
[Иф.Емакгшин
Р.мсшА
Мякрязтвл
О Мшшаага 2-.ч
ШМИ№ - ;'} -Л*
Л4гмвга<>з
__
_ 'V- 1
Ж»
с - V Т" V -
0 по
.V ТрйШДОЗ Омрки Арад
:. Ар л*
Куашвд
- к и I
айдаиярс»«\\ >. ■ ■ ;:
о? " ■
Волна
ГОкЕа^ь: О
,-А
«
о к В а г а
Чебоксарская
ГЭС
Ч. ебо ксары „
Схема Чебоксарского водохранилища на территории Республики Марий Эл
Данные табл. 2 показывают, что при существующей отметке Чебоксарского водохранилища 63 м площади подтопляемых лесных земель будут меньше в 1,36 раза, чем при отметке +65 м, и в 1,52 раза меньше, чем при отметке НПУ=68 м.
Подтопляемые земли остаются в пользовании прежних землевладельцев, но продуктивность их в прибрежной зоне значительно снизится. В зависимости от величины подпора воды, механического состава, фильтрационных свойств грунтов и расстояния от водохранилища подтопленные земли делятся на сильно-, умеренно- и слабоподтопленные и в процентном отношении по подзонам распределяются следующим образом: сильно подверженных - 20 %, средне подверженных - 35 %, слабо подверженных - 45 % [6].
Площади земельных угодий Республики Марий Эл по степени их подтопленности в разрезе районов, затрагиваемых Чебоксарским водохранилищем, приводятся в табл.4. Для земель сильного подтопления характерно изменение свойств почв во всем профиле, кроме того, они подвергаются смыву, размыву, захламлению мусором, приносимым волнами [7]. В силу этого лесные земли сильного подтопления и половина (50%) лесохозяй-ственных угодий, расположенных на умеренно подтопленных землях, полностью выбывает из лесохозяйственного производства. Изменений в характеристике (качестве) лесных угодий, расположенных в зонах слабого подтопления, произойдет незначительно и только 25 % выбывает из лесохозяйственного производства.
3. Переработка берегов Чебоксарского водохранилища
При наполнении Чебоксарского водохранилища (до отметок 65 и 68 м) формирование его берегов будет происходить под непосредственным, преимущественно гидродинамическим, воздействием водоема. Берегами водохранилища станут поверхности и уступы пойменных и надпойменных террас, коренные склоны долин рек Волги, Суры, Ветлуги, Рутки и искусственные защитные сооружения (рис. с. 78). При создании водохранилища нарушается динамическое равновесие и начинается переформирование берегов, поросших лесом и кустарниками, - размыв, обрушение и сползание их в воду.
Т а б л и ц а 3
Площади земельных угодий, теряемых в результате обрушения берегов Чебоксарского водохранилища
Наименование районов Общая площадь, тыс.га в том числе, га
пашня сенокосы пастбища итого с/х угодий приусад. земли лес и кустарник под водой прочие
Переработка берегов при отметке +63 м
Горномарийский 1383 146 317 4 467 69 822 - 25
Килемарский 326 9 84 - 93 - 240 - 29
Юринский 684 21 50 - 71 - 599 - 14
Итого: 2429 176 451 4 631 69 1661 - 68
Переработка берегов при отметке +65 м
Горномарийский 1439 76 300 - 376 15 986 - 62
Килемарский 352 5 72 - 77 - 263 - 12
Юринский 1011 14 91 - 105 - 860 - 46
Итого: 2802 95 463 - 558 15 2109 - 120
Переработка берегов при отметке +68 м
Горномарийский 613 95 59 213 367 33 180 - 33
Килемарский 361 19 3 14 36 7 277 - 41
Юринский 450 28 27 15 70 16 352 - 12
Итого: 1424 142 89 242 473 56 809 - 86
Переработка берегов Чебоксарского водохранилища определена, согласно данным прогнозов, составленных ОАО «Волгаэнергопроект-Самара» на основании проведенных гидротехнических изысканий [6]. При определении площадей земель, попадающих в полосу переработки берегов, учитывалась переработка берегов в конечную стадию, ширина полосы которой по контуру водохранилища составит от 50 до 200 метров. Общая площадь земельных угодий, теряемых в результате обрушения берегов Чебоксарского водохранилища, приведена в табл. 3.
Наибольшему воздействию берегообрушения в Республике Марий Эл будет подвержен левый берег водохранилища между населенными пунктами Параты и Мазикино. По правому берегу водохранилища наибольшему воздействию берегообрушения подвержены участки берега между населенными пунктами Сауткино - Владимирское, По-кровское - Копани, Верхние Емангаши - Красное Селище (рис. с. 78). По реке Ветлуга наибольшему воздействию берегообрушения подвержен левый берег водохранилища на участке между населенными пунктами Апаево и Еникеево.
4. Общие потери лесных земель от влияния Чебоксарского водохранилища Создание Чебоксарского водохранилища с НПУ=63 м на территории Республики Марий Эл и рассматриваемые варианты подъема уровня до проектной отметки 68 м или промежуточной отметки 65 м наряду с положительными для развития экономики Российской Федерации факторами эксплуатации гидроузла и водохранилища (энергетика,
Т а б л и ц а 4
Общие потери лесных земель Республики Марий Эл от влияния Чебоксарского водохранилища
Площадь теряемых угодий, тыс. га
Наименование Причины потерь сельскохо- в том числе
районов лесных
зяйственных лесов кустарников
затопление 13,289 12,329 12,284 0,045
берегообрушение 0,467 0,0822 0,822 0
Горномарийский сильное 0,141 1,169 1,154 0,025
подтопление умеренное 1,023 1,001 0,022
слабое 0,658 0,644 0,014
Итого 13,897 16,011 15,905 0,106
затопление 1,591 7,314 7,161 0,153
берегообрушение 0,093 0,240 0,240 0
Килемарский сильное 0,021 0,485 0,321 0,164
подтопление умеренное 0,424 0,281 0,143
слабое 0,273 0,181 0,092
Итого 1,705 8,736 8,184 0,552
затопление 4,067 5,133 5,031 0,102
берегообрушение 0,071 0,599 0,599 0
Юринский сильное 0,071 1,0406 1,264 0,142
подтопление умеренное 1,230 1,106 0,124
слабое 0,791 0,711 0,080
Итого 4,209 9,159 8,711 0,448
затопление 18,947 24,776 24,476 0,300
Всего по Республике Марий Эл берегообрушение 0,631 1,661 1,661 0
сильное 0,233 3,060 2,739 0,330
подтопление умеренное 2,677 2,388 0,289
слабое 1,721 1,536 0,186
Итого 19,811 33,905 32,800 1,105
водный транспорт, рекреация, рыбное хозяйство, ресурсосбережение, создание дополнительной емкости для запаса пресной воды, активизация производственной деятельности и создание новых рабочих мест при работах по достройке сооружений водохранилища и ГЭС) обусловливают и многофакторное негативное воздействие на окружающую среду (изъятие земель, затопление, подтопление, берегообрушение, изменение качества воды и др.).
Общие потери лесных земель Республики Марий Эл от влияния Чебоксарского водохранилища при НПУ=68 м приведены в табл. 4.
Прогнозные потери лесных земель Республики Марий Эл от подъема уровня Чебоксарского водохранилища до отметки НПУ=68 м составят 33905 га, в том числе: 1) в результате затопления лесных угодий - 24776 га; 2) подтопления лесных земель водохранилищем - 7458 га; 3) берегообрушения - 1661 га.
5. Планируемые объемы использования лесов для строительства Нижегородского низконапорного гидроузла
Правительство Нижегородской области предложило альтернативный вариант [8] подъему уровня Чебоксарского водохранилища до отметки НПУ=68 м (IV вариант) -строительство низконапорного гидроузла на реке Волге выше Нижнего Новгорода в пос. Б. Козино, который позволит уменьшить потери лесных земель Нижегородской области и Республики Марий Эл (табл. 5).
Т а б л и ц а 5
Общие потери лесных земель от влияния Нижегородского водохранилища при НПУ=68 м
Группа древесных пород,0/« Ставки платы в год, р/га НПУ=68 м
Наименование районов, лесничеств Наименование потерь площадь, га плата за использование, т.р.
1. Балахнинский, Балахнинское хв. 48,4 тл. 1,1 2901.4 4119.5 101,2 2,3 293,4 9,5
1.Затопление лесных земель мл. 5,05 2764,9 105,5 2916,9
хв. 52,5 2901,4 38,9 112,9
2. Городецкий, тл. 4,5 4119,5 3,3 13,6
Городецкое мл. 43,0 2764,9 31,8 87,9
294,0 3434,2
хв. 48,4 2901,4 12,6 36,6
сильно тл. 1,1 4119,5 0,3 2,1
мл. 50,5 2764,9 13,1 36,2
1. Балахнинский, хв. 48,4 1450,7 21,8 31,6
Балахнинское умеренно тл. 1,1 2059,7 0,5 1,0
мл. 50,5 1382,5 22,7 31,4
хв. 48,4 725,4 28,7 20,7
2.Подтопле- слабо тл. 1,1 мл. 50,5 1029,9 691,2 0,6 29,8 0,6 20,6
ние лесных земель водохранилищем сильно хв. 52,5 тл. 4,5 мл. 43,0 2901.4 4119.5 2764,9 1,6 0,1 1,3 4,6 0,4 3,6
хв. 52,5 1450,7 2,6 3,8
2. Городецкий, умеренно тл. 4,5 2059,7 0,2 0,4
Городецкое мл. 43,0 1382,5 2,2 3,1
хв. 52,5 725,4 3,1 2,2
слабо тл. 4,5 1029,9 0,3 0,3
мл. 43,0 691,2 2,6 1,8
144,0 200,1
Прогнозные потери 438,0 3634,3
Площади лесных угодий Нижегородской области, затопляемых Нижегородским водохранилищем при его наполнении на отметку НПУ=68 м, составят 294 га, что в 41 раз меньше, чем Чебоксарским водохранилищем - 12089 га. Подтопление лесных земель будет незначительным - 144 га на территории Балахнинского и Городецкого районов. Переработка берегов Нижегородского водохранилища на отметку 68 м будет незначительной, согласно данным прогноза ОАО «Волгаэнергопроект - Самара» [4].
Республика Марий Эл не потеряет лесных угодий при строительстве Нижегородского гидроузла, совмещенного с автодорожным мостовым переходом через р. Волгу и обустройством Чебоксарского водохранилища на отметке 63 м.
Выводы. Создание Чебоксарского водохранилища с НПУ=63 м на территории Республики Марий Эл и рассматриваемые варианты подъема уровня до проектной отметки 68 м или промежуточной отметки 65,0 м, наряду с положительными для развития экономики РФ факторами эксплуатации гидроузла и водохранилища (энергетика, водный транспорт, рекреация, рыбное хозяйство, ресурсосбережение, создание дополнительной емкости для запаса пресной воды, активизация производственной деятельности и создание новых рабочих мест при работах по достройке сооружений водохранилища и ГЭС) обусловливают и многофакторное негативное воздействие на окружающую среду Республики Марий Эл и Нижегородской области (изъятие лесных земель, затопление, подтопление, берегообрушение, изменение качества воды и др.). Прогнозные потери лесных земель Республики Марий Эл от подъема уровня Чебоксарского водохранилища до отметки НПУ=68 м (II вариант) составят 33905 га, в том числе: в результате затопления лесных угодий - 24776 га; подтопления лесных земель - 7458 га; бере-гообрушения - 1661 га.
Альтернативный ^вариант строительства Нижегородского низконапорного гидроузла с НПУ=68 м на реке Волге в Б. Козино позволит уменьшить потери лесных земель Нижегородской области до 438 га, что составит 3,634 млн. руб. ежегодного ущерба, в том числе: 1) в результате затопления лесных угодий - 294 га, или 3,434 млн. руб.; 2) подтопление лесных земель водохранилищем - 144 га, или 0,2 млн. руб.; 3) берего-обрушение Нижегородского водохранилища незначительное. Республика Марий Эл не потеряет лесных земель при строительстве Нижегородского низконапорного гидроузла.
Список литературы
1. Стратегия долгосрочного социально-экономического развития Республики Марий Эл. - Йошкар-Ола: Правительство РМЭ, 2007. - 40 с.
2. Схема территориального планирования Республики Марий Эл. - Йошкар-Ола: Правительство РМЭ, 2008. - 15 с.
3. Государственный доклад о состоянии и использовании водных ресурсов Республики Марий Эл в 2007 году. - Йошкар-Ола: ВВБВУ, ОВР по РМЭ, 2008. - 93 с.
4. Обоснование инвестиций завершения строительства Чебоксарского гидроузла 0272-ОИ. Этап 1. Том 1. Общая пояснительная записка. - Самара: Волгаэнергопроект. - Самара, 2006. - 193 с.
5. Обоснование инвестиций завершения строительства Чебоксарского гидроузла 0272-ОИ. Этап 1. Том 6. книга 1. Водный транспорт. - М.: Гипроречтранс, 2006. - 87 с.
6. Обоснование инвестиций завершения строительства Чебоксарского гидроузла 0272-ОИ. Этап 1. Том 7. книга 3. Земельно-хозяйственное устройство землепользователей и возмещение потерь сельскохозяйственного производства по районам Республики Марий Эл. - Самара: Волгаэнергопроект. - Самара, 2006. - 126 с.
7. Войтко, П. Ф. Исследование состава древесины, находящейся в Чебоксарском водохранилище / П. Ф. Войтко, А. Г. Турлов, А. П. Роженцов // Третьи Вавиловские чтения. Всерос. междисцип. науч. конф. / Йошкар-Ола: МарГТУ, 1999. - 4.2. - С.312-315.
8. Стратегия развития Нижегородской области до 2020 года. - Ниж. Новгород: Правительство Нижегородской обл., 2007. - 43 с.
Статья поступила в редакцию 09.11.09.
P. F. Voitko
USE OF MARI EL REPUBLIC FORESTS FOR BUILDING AND EXPLOITATION OF ARTIFICIAL WATER OBJECTS
Extents of possible use of Mari El Republic forests for building and exploitation of artificial water objects at the Volga were determined. Total losses offorest land due to level raising of Cheboksary water recervoir to design mark NPU=68m with rebuilding of inundation area were determined. The planned areas of forest using for building of Nizhnyi Novgorod low pressure hydroelectric complex are by one order less than Cheboksary water recervoir to design mark NPU=68m.
Key words: water recervoir, forest, inundation, saturation, land-processing, water level.
ВОЙТКО Петр Филиппович - доктор технических наук, профессор кафедры технологии и оборудования лесопромышленного производства, декан лесопромышленного факультета МарГТУ. Область научных интересов - использование лесных и водных ресурсов регионов РФ. Автор более 115 публикаций, в том числе двух монографий. E-mail: VojtkoPF@marstu.net
