CC BY
19
И.В. Бабкина, В.П. Корпачев: Помесячное распределение стока неизученных малых рек юга средне-сибирского региона...
УДК 504.4.054
ПРОГНОЗ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩА МОТЫГИНСКОЙ ГЭС ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
В.П. Корпачев, А.И. Пережилин, А.А. Андрияс
ФГБОУ ВПО Сибирский государственный технологический Университет, 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, ivr@sibstu.kts.ru
В статье приведены прогнозные данные загрязнения водохранилища проектируемой Мотыгинской ГЭС органическими веществами растительного происхождения. Представленные данные могут быть использованы при разработке оценки воздействия водохранилища на окружающую среду и прогноза качества воды.
Ключевые слова: водохранилище, загрязнение, прогнозирование, древесная масса, органические вещества
The article are presents forecast data of the pollution of projected reservoir Motyginskaya HPS by organic substances of plant origin. The presented data can be used to assess the impact of development on the environment of the reservoir and the prediction of water quality.
Keywords: reservoir, pollution, forecasting, wood pulp, organic substance
ВВЕДЕНИЕ
В реках Сибири Ангаре и Енисее сосредоточен потенциал экологических эффективных гидроресурсов России (более 46 %). К числу перспективных ГЭС на р. Ангаре относится проектируемая Мотыгинская ГЭС (Лапин, 2007).
Мотыгинская ГЭС, как и все построенные, строящиеся и проектируемые ГЭС Сибири, расположены в лесопокрытых регионах с запасом древесины до 200 м3 на гектаре. Обязательным условием подготовки ложа водохранилища под затопление является проведение лесоочистки и лесосводки в соответствии с требованием СанПиН 3907-85 (Санитарные правила проектирования..., 1985).
Опыт строительства ГЭС на территории Сибири показал, что ни на одном водохранилище ГЭС не было случая проведения лесоочистки и лесосвод-ки в запланированных объемах. Это являлось причиной затопления в ложе водохранилищ Сибири 24,7 млн. м3, а с учетом водохранилища Богучанской ГЭС - около 35 млн. м3. При этом объем плавающей древесной массы на акваториях водохранилищ ГЭС Сибири составляет около 5 млн. м3 (Корпачев и др., 1995; Корпачев, 2004).
Даже, при проведении лесосводки в запроектированном объеме, на акватории водохранилища в первые годы появится плавающая древесина. Источники поступления древесной массы в водохранилище изложены в работах (Корпачев и др., 1995; Корпачев, 2004).
Исходными данными для разработки прогноза послужили основные параметры водохранилища и ле-сотаксационные характеристики затопляемых и прилегающих к береговой линии водохранилища земель, которые впоследствии подвергнутся размыву.
Основные параметры водохранилища Мотыгин-ской ГЭС:
- отметка нормального подпорного уровня (НПУ) - 127,0 м;
- площадь зеркала водохранилища при НПУ -431,28 км2;
- средняя глубина водохранилища - 15,5 м;
- максимальная глубина водохранилища - 28,5 м;
- средняя ширина - 2020 м;
- максимальная ширина - 3600 м;
- протяженность водохранилища по средней линии - 196,8 км;
- протяженность контура водохранилища - 626 км.
Запасы лесных ресурсов:
- общий запас древесины - 1638 тыс. м3,
в том числе:
- ликвидная древесина - 1173 тыс. м3;
- товарная корневая древесина - 1404 тыс. м3;
- нетоварная корневая древесина - 234 тыс. м3.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В соответствие с положениями методики прогнозирования поступления древесной массы в ложе водохранилища ГЭС (Корпачев, 2004), определены количественные показатели объемов засорения древесной массой водохранилища Мотыгинской ГЭС.
По принятым (установленным) в методике источникам засорения: объемы порубочных остатков после проведения лесосводки и лесоочистки, объемы сухостоя и валежника, вынос древесины из рек, не задействованных в целях лесосплава, разнесенная древесина вдоль уреза воды, потери от стихийных факторов, неучтенные потери и потери от деятельности лесосплавных и лесозаготовительных предприятий, а также потери от размыва берегов.
В таблице 1 приведен объем древесной массы, которая поступит в водохранилище после первого года его наполнения (Прогнозирование засорения., 2006).
Хвойные бореальной зоны, XXXIII, № 1 - 2, 2015
Таблица 1 - Объем древесной массы, поступившей в ложе водохранилища Мотыгинской ГЭС после первого года наполнения
Источники загрязнения Объем, м3
Порубочные остатки от проведения лесосвод- 317086
ки и лесоочистки
Сухостой и валежник 175890
Вынос древесины из рек, не задействованных 157
в целях лесосплава
Разнесенная древесина вдоль уреза воды 20467
Потери от стихийных факторов 8000
Неучтенные потери 3000
Потери от деятельности лесосплавных и 7250
лесозаготовительных предприятий
Потери от размыва берегов 47000
Всего 578850
Создание крупных водохранилища ГЭС явилось причиной затопления огромных площадей, в зону которых попали миллионы кубометров древесно-ку-старниковой растительности и торфяно-болотные образования.
Характеристика торфяных залежей по площадям их расположения и возможного всплытия в зоне затопления водохранилища проектируемой Мотыгинской ГЭС представлена в таблице 2.
Общая площадь торфяно-болотных образований составляет 1162 га. При промышленной мощности торфяного пласта в 1,8 м объем торфа составит 20926 тыс. м3 или 2511 тыс.т (при среднем значении объемного веса торфа 0,12 г/см3).
Площадь всплывания торфяных залежей составит 643 га. При промышленной мощности пласта 1,8 м объем торфа составит 11574 тыс. м3 или 1389 тыс.т.
Таблица 2 - Характеристика торфяных залежей в зоне затопления Мотыгинской ГЭС
Местоположение
Общая площадь болот-торфяников,
Глубина над торфяной залежью при НПУ, м
Общая площадь возможного всплывания
км2 < 2,5 2,6 - 5,0 5,1 - 10,0 > 10,0 торфяников, км2
1. Левый берег р. Ангары, напротив с. Новый Бык (~2,5 км от плотины) 0,0294 - - 0,0294 0,0074 - 0,0074
2. Долина р. Аладьиной (—11,2 км от плотины) 0,1414 - - 0,1414 0,0354 - 0,0354
3. Долина р. Ниж. Ослянка (—21,2 км от плотины) 0,4439 - - 0,4439 0,1110 - 0,1110
4. Правый берег р. Ангары, ниже р. Каменки (—46.52 км от плотины) 0,4276 0,2979 0,2681 0,0271 0,0200 0,1026 0,0257 - 0,3138
5. Долина р. Каменки (—54 км от плотины) 9,5658 2,6281 2,3650 2,7395 2,0540 3,8591 0,9647 0,3391 0,00 5,3837
6. Долина р. Маньзя (—76,5 км от плотины) 0,0629 0,0629 0,0566 - - - 0,0566
7. Правый берег р. Ангары (—80.82 км от плотины) 0,3511 - - - 0,3511 0,00 0,00
8. Долина р. Каменки (—113,5 км от плотины) 0,1385 0,0974 0,0877 0,0411 0,0308 - - 0,1185
9. Правый берег р. Ангары, выше устья р. Ельчимо (—114.115 км от плотины) 0,2375 0,0280 0,0252 0,2095 0,1571 - - 0,1823
10. Правый берег р. Ангары, ниже с. Пинчуга (—120 км от плотины) 0,2221 0,2221 0,2221 - - - 0,2221
Итого 11,6202 3,3364 3,0247 3,0172 2,2619 4,5764 1,1442 0,6902 0,00 6,4308
Примечание: в числителе показана общая площадь болот, расположенных на данной глубине; в знаменателе - площадь возможного всплывания торфяников
Водохранилища ГЭС, построенные на лесопо-крытых территориях, явились аккумулятором не только плавающей, затопленной и полузатопленной древесной массы, но аккумулятором значительной массы органических веществ растительного происхождения: лесной опад, корневая система деревьев и кустарников, гумус, торф.
Объем органических веществ определяется суммированием источников загрязнения после проведе-
ния лесосводки и лесоочистки в соответствии с требованиями СанПиН 3907-85 (Санитарные правила проектировании..., 1985) и технических условий на проведение лесосводки и лесоочистки ложа водохранилища.
Суммарные ресурсы органических веществ растительного происхождения, определенные по методике авторов (Прогнозирование засорения., 2006), представлены в таблице 3.
В.П. Корпачев, А.И. Пережилини др.: Прогноз загрязнения водохранилища мотыгинской ГЭС органическими веществами..
Таблица 3 - Суммарные ресурсы органических веществ в ложе водохранилища Мотыгинской ГЭС в первый год заполнения, после проведения лесосводки и лесоочистки
Ресурсы органических веществ
Источники засорения и загрязнения водохранилища
%
АСВ
%
Порубочные остатки 317086 41,17 187,08 5,19
Сухостой и валёжник 175890 22,84 103,78 2,88
Вынос древесины из рек незадействованных в целях лесосплава 157 0,02 0,09 0,002
Разнесённая древесина вдоль уреза воды 20467 2,66 12,07 0,33
Потери от стихийных действий, неучтённые 11000 1,43 6,49 0,18
Потери от деятельности лесосплавных и лесозаготовительных пред- 7250 0,94 4,28 0,12
приятий
Размыв берегов 47000 6,10 27,73 0,77
Пни 35190 4,57 20,76 0,58
Корневая система 156070 20,27 92,08 2,56
Итого древесных ресурсов 770110 100 454,36 12,61
Лесная подстилка 360,4 10,00
Гумус 277,9 7,71
Торф 20926 2511,1 69,68
Всего 3603,76 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ приведенных таблиц показывает:
1. В объеме лесных ресурсов основным источником засорения водохранилища являются порубочные остатки (41,2 %), сухостой и валежник (22,8 %).
2. В объеме лесных ресурсов, лесной подстилки, гумуса, торфа основным источником засорения водохранилища также является торф (69,7 %).
3. Лесные ресурсы в общем объёме загрязнения водохранилища органическими веществами составляют 12,6 %.
4. Проведение оценки запасов органических веществ в ложе проектируемого водохранилища Мотыгинской ГЭС обусловлена необходимостью разработки мероприятий, связанных с охраной водных ресурсов, обеспечения безопасности ГЭС и организации транспортных работ на акватории водохранилища.
5. Для оценки достоверности представленных прогнозных данных необходимо проведение натурных обследований зоны затопления.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Лапин, Г. Г. О состоянии и перспективах развития гидроэнергетики России / Г.Г. Лапин, В.В. Смирнов, Е.И. Вак-
сова // Гидротехническое строительство. - 2007. - №№ 6. -С. 9-15.
СанПиН 3907-85 Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ. - Утв. Заместителем Главного государственного врача СССР 01.07.1985 г.
Корпачев, В. П. Прогноз засорения древесной массой водохранилища Богучанской ГЭС / В.П. Корпачев, Ю.И. Ря-боконь, А.В. Насонов // Лесоэксплуатация : межвуз. сб. научн. тр. - Красноярск, 1995. - С. 18-27. Корпачев, В. П. Методика прогнозирования засорения древесной массой водохранилищ ГЭС в Сибири / В.П. Корпачев // Лесное хозяйство. - 2004. - № 6. - С. 21-23. Прогнозирование засорения и загрязнения водохранилища Мотыгинской ГЭС древесной массой и органическими веществами, разработка комплекса мероприятий по санитарной очистке ложа водохранилища: отчет о НИР / ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»; рук. В.П. Корпачев. - Красноярск, 2006. - 55 с.
Работа выполнена при финансовой поддержке в рамках государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации по проекту № 1779 «Исследование закономерностей динамики лесных биогеоценозов Средней Сибири и влияние на них антропогенных факторов»
м
тыс. т
Поступила в редакцию 14.09.14 Принята к печати 20.12.14
