CC BY
17УДК 556.5:627.4:627.15 DOI: 10.35567/1999-4508-2019-4-5
результаты комплексных исследований водного режима, русловых процессов и экологического состояния реки аргунь
М.А. Босов, в.Н. Заслоновский, Е.Х. Зыкова, с.М. Казыкина, К.А. Курганович, Н.Н. Наделяева, А.в. соколов, А.А. солодухин, А.в. Шаликовский, Д.А. Шаликовский
E-mail: max_bosov@mail.ru
ФГБУ«Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, г. Чита, Россия
АННотАция: Представлены результаты комплексных исследований водного режима, русловых процессов и экологического состояния р. Аргунь. Низкое качество воды р. Аргунь определяется высокими концентрациями ХПК, фенолов, цинка, марганца, меди и железа. По индексу сапробности зоопланктона качество воды р. Аргунь оценивается II классом (слабо загрязненная), а по индикаторным организмам зообентоса - от II до V классов.
Выявлено 80 участков с опасным развитием русловых процессов, в отношении 14 из них требуется принятие срочных мер. В результате русловых деформаций р. Аргунь высока вероятность изменения линии государственной границы в направлении российской территории, что вызвано массовым строительством берегоукреплений китайского берега. Математическое моделирование свидетельствует, что в результате водохозяйственных мероприятий на территории КНР сток р. Аргунь сократился по сравнению с фоновым периодом (1959-1971 гг.) в среднем на 1,8 км3 в год, что составляет более половины среднегодового стока р. Аргунь в пограничном створе. Обработка данных дистанционного зондирования земли показала сокращение площади и продолжительности затопления поймы реки и угнетение растительности поймы ниже канала переброски стока. Переброска привела к общему снижению стока, но не оказала влияния на прохождение катастрофических паводков. Для решения проблемы наводнений предложен ряд мероприятий - ремонт существующих и строительство новых защитных сооружений.
Ключевые словА: трансграничный бассейн, р. Аргунь, оз. Далайнор, переброска стока, качество воды и донных отложений, наводнения, русловые процессы, гидрологический режим, мониторинг водных объектов.
© Босов М.А., Заслоновский В.Н., Зыкова Е.Х., Казыкина С.М., Курганович К.А., Наделяева Н.Н., Соколов А.В., Солодухин А.А., Шаликовский А.В., Шаликовский Д.А., 2019
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
характеристика объекта исследования и водохозяйственных проблем
Река Аргунь является правой составляющей Амура и считается его истоком: площадь бассейна равна 164 тыс. км2, длина - 1620 км [1]. Верхний участок р. Аргунь (669 км) расположен на территории Китая, а далее на протяжении 951 км по ней проходит российско-китайская граница. В Китае верхний участок реки называется Хайлар, а началом р. Аргунь считается слияние р. Хайлар с системой водотоков «канал Синкайхэ - протока Мутная» (рис. 1), в которых могут наблюдаться различные направления течения воды. Также существует мнение, что р. Аргунь протекает через оз. Далайнор, а ее истоком следует считать р. Керулен или водную систему «р. Халхин-Гол -р. Оршун-Гол» [2]. Таким образом, по мнению китайской стороны, р. Хайлар не является трансграничной рекой, и поэтому любая водохозяйственная деятельность в ее бассейне - это внутреннее дело КНР. На основании этого Китай отказывается от предоставления какой-либо информации о планируемых и осуществляемых водохозяйственных мероприятиях.
Для пограничного участка р. Аргунь можно выделить следующие основные водохозяйственные проблемы:
- качество воды р. Аргунь из года в год характеризуется как «грязная», случаи экстремально высокого загрязнения в разные годы фиксируются по содержанию растворенного кислорода, марганца, меди, азота нитритного, ртути [3, 4];
- наводнения на российской стороне р. Аргунь хотя и не причиняют значительного ущерба в связи с малой освоенностью территории, тем не менее, могут быть катастрофическими для отдельных поселений;
- в отдельных местах ширина поймы р. Аргунь превышает ширину русла в 100 и более раз, что в условиях сплошного крепления правого берега предопределяет смещение российско-китайской границы в сторону российской территории;
- в результате водохозяйственных мероприятий в КНР наблюдается значительное сокращение стока р. Аргунь, что приводит к целой серии негативных последствий.
Вмешательство в экосистему р. Аргунь оказывает влияние не только на российскую приграничную территорию и ее население, но и на российско-китайские отношения в сфере рационального использования и охраны трансграничных вод в целом [5]. В рамках решения перечисленных водохозяйственных проблем специалисты Восточного филиала ФГБУ РосНИИВХ с 2016 г. выполняют комплекс исследований, направленных на разработку рекомендаций и мероприятий по предотвращению негативного воздействия вод и улучшению экологического состояния р. Аргунь. Актуальность данной работы также определяется и проблемами проведения совместного российско-китайского мониторинга качества трансграничных вод.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Россия
if- ^—v Jifr
/ И 'Л m jO Кита и Л
J? _ im^y
A- ¿Vh
T y—1 с з
\14
<mW
¿f h
Монголия
Рис. 1. Схема участка бассейна р. Аргунь в районе оз. Далайнор. Fig. 1. The sheme of the Argun River reach near the Lake Dalaynor.
результаты исследований и обсуждение
Качество воды и донных отложений р. Аргунь по химическим показателям
В 2016 г. дважды проведено детальное обследование р. Аргунь на участке г/п Молоканка - с. Новоцурухайтуй (начало пограничного участка протяженностью 319 км). В 2017 г. обследование шло в пределах всего освоенного участка реки (526 км, ниже по течению населенные пункты отсутствуют), отбор проб произведен в 16 пунктах (11 - на р. Аргунь, 5 - на притоках) (рис. 2).
Результаты химических анализов свидетельствуют о том, что показатели качества воды р. Аргунь по химической и биологической потребности кислорода (ХПК и БПК) существенно превышают допустимые рыбохо-зяйственные нормативы: ХПК в 1,3-1,5 раза, БПК в 2-2,5 раза. В притоках значительные превышения нормативов ХПК выявлены в пр. Мутная и в р. Урулюнгуй (ниже пос. Приаргунск) (рис. 3 а, б). Содержание биогенных веществ, в основном, соответствует нормам. Исключение составляют створы у с. Зоргол и с. Аргунск (ионы аммония), а также рек Мутная и Урулюнгуй (фосфаты). Концентрации нефтепродуктов и ПАВ на всем участке существенно ниже установленных нормативов, но повсеместно (за исключением с. Кайлайстуй) наблюдается превышение ПДК по фенольным соединениям (рис. 3 в).
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
Содержание металлов по отношению к установленным нормативам отличается значительным разнообразием: концентрации кадмия и мышьяка во всех пробах существенно ниже ПДК; превышения ПДК хрома, свинца, никеля и алюминия отмечены в отдельных створах; содержание цинка, марганца, меди, железа, молибдена во всех створах выше соответствующих ПДК (рис. 3 г, д, е).
Результаты химических анализов донных отложений показали неблагополучное состояние р. Средняя Борзя, где зафиксированы максимальные концентрации цинка, марганца, кадмия и мышьяка, а также близкое к максимальному - хрома (рис. 4). Значительное содержание металлов также выявлено в пр. Мутная (железо, мышьяк), в р. Верхняя Борзя (железо, марганец), р. Урулюнгуй - выше пос. Приаргунск (железо). Концентрации кобальта, меди, свинца, никеля и молибдена в донных отложениях всех притоков ниже, чем в р. Аргунь.
В рамках проведенных исследований собраны и обобщены результаты мониторинга, осуществляемого китайской стороной. В КНР для оценки качества вод используется подход [6], при котором водные объекты подразделяются на пять категорий, а также дополнительно выделяется класс «воды низшего качества» (> V) (табл. 1). В табл. 2 представлена матрица обобщения данных мониторинга р. Аргунь [7], расположение анализируемых постов наблюдений показано на рис. 5.
таблица 1. Категории качества поверхностных вод в КНР Table 1. Categories of the surface water quality in PRC
Категория качества Характеристика Область использования воды
I-II отличное Питьевое водоснабжение, особо охраняемые природные территории (ООПТ), нерестилища
III хорошее Питьевое водоснабжение, ООПТ, места зимовки и путей миграции рыб, зоны для рыболовства и купания
IV слабо загрязненные Промышленное водоснабжение, рекреация без непосредственного контакта с человеком
V умеренно загрязненные Сельскохозяйственное водоснабжение, ландшафтное использование
>V сильно загрязненные Малая возможность использования
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
(I?) ~~ пункты на притоках р. Аргунь.
Рис. 2. Расположение пунктов экспедиционных наблюдений. Fig. 2. Location of the expedition observation points.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
100
j! 80
s
i 60 ^
I 40
X
0
* 20 0
0,03
о, 0,025 s л | 0,02
1 0,015 ü
I-
| 0,01
X
О
* 0,005 0
12 о, 10
3 IS
S 8
S * 6
I-
u 4
х
о
* 2 0
б
♦ ♦
■ -■-
♦
► ■ ■ ♦
■
♦
0 200 400 600
Расстояние от выхода на границу, км
0 200 400 600
Расстояние от выхода на границу, км
г
0 200 400 600
Расстояние от выхода на границу, км
д
0 200 400 600
Расстояние от выхода на границу, км
30 I 25
I 20
X ^ 15
ГО ± J CP I! 10 X
о
== 5 0
0 200 400 600
Расстояние от выхода на границу, км
0 200 400 600
Расстояние от выхода на границу, км
- -ПДК
-Линейная (р. Аргунь)
♦ р. Аргунь ■ Притоки
рис. 3. Содержание некоторых веществ в воде р. Аргунь и ее притоков в 2017 г.: а - ХПК; б - БПК; в - фенолы; г - марганец; д - медь; е - железо. Fig. 3. Content of some substances in the Argun River and its tributaries' water in 2017: а - COD; б - BOD, в - phenols; г - manganese; д - copper; е - iron.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
а
в
е
Scientific/practical journal № 4, 2019 n
water sector of russia
таблица 2. Качество воды р. Аргунь за 2015-2017 гг. по данным [7] Table 2. The Argun River water quality over 2015-2017 according to the data of [7]
№ пун- Месяц
кта на рис. 5 Наименование Год 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 Ba hào mùchang 2015 2 2 2 - >5 4 4 4 3 2 - 2
2016 2 3 2 - >5 3 4 2 2 2 - 2
2017 2 2 1 - 2 2 3 2 2 2 - 2
2 Tao hai 2015 3 3 4 - 3 4 5 4 4 3 - 3
2016 4 4 3 - 5 4 4 3 3 2 - 3
2017 3 3 - - 3 3 3 3 4 2 - 4
3 Cuo gang 2015 3 3 4 - 4 5 4 4 4 3 - 3
2016 3 4 3 - 4 4 4 3 4 2 - 3
2017 4 3 3 - 3 4 3 4 5 3 - 4
4 Ga luô tuö 2015 3 3 3 3 >5 4 4 4 4 3 3 3
2016 3 3 3 3 4 4 4 3 4 3 3 3
2017 3 3 3 2 3 4 4 4 5 3 3 4
5 Heishan tou 2015 3 3 3 4 4 5 4 4 4 4 4 5
2016 4 4 4 - 4 - 5 5 5 5 5 3
2017 4 3 3 2 4 4 >5 4 5 4 5 5
6 Shi wéi 2015 3 3 4 4 5 4 4 4 5 3 3 4
2016 4 4 4 - 4 4 4 4 3 3 3 3
2017 2 3 2 4 3 3 4 3 4 3 3 5
Fig. 5. The Chinese points of hydro/chemical observations location.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Качество воды по состоянию зоопланктона
В июне и августе 2016 г. в зоопланктоне р. Аргунь и притоков выявлено 65 таксонов видового и внутривидового рангов, из них коловраток - 35, ветвистоусых ракообразных - 20, веслоногих ракообразных - 10. В протоках Мутная и Прорва при численном преобладании коловраток в зооплан-ктоноценозе развивались также ветвистоусые и веслоногие рачки.
В августе 2017 г. в планктофауне р. Аргунь и ее притоков выявлено 84 вида, из них коловраток 38 видов и вариететов, ветвистоусых ракоообраз-ных - 31, веслоногих ракообразных - 15. На верхнем участке реки и в пр. Мутная обильно развивались коловратки рода БгасЫопи8 (25-82 % от общей численности), устойчивые к высоким концентрациям органического загрязнения. Высокие значения численности и биомассы [8, 9] организмов также подтверждали избыток органических веществ в воде.
Качество воды по индикаторным организмам зоопланктона оценивалось по индексу сапробности (рис. 6) и в большинстве пунктов соответствовало II классу (слабо загрязненные воды).
2,2 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6
1,5 -
1 -
& 0,5 -
1 2
3
8 9
4 5 6 7 Номер пункта I р. Аргунь, июнь 2016 ■ р. Аргунь, август 2016 I р. Мутная ■ р. Мутная
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Номер пункта р. Аргунь, август 2017 Притоки, август 2017
рис. 6. Индекс сапробности по зоопланктону в р. Аргунь и притоках:
а - 2016 г., б - 2017 г. Fig. 6. The Argun River and its tributaries Zooplankton saprobity index: a - 2016; b - 2017
Качество воды по состоянию зообентоса
В результате обработки проб зообентоса в 2016-2017 гг. были выявлены таксоны разного систематического уровня, принадлежащие к шести классам: Bivalvia (двустворчатые моллюски), Gastropoda (брюхоногие моллюски), Clitellata (поясковые), Arachnidae (паукообразные), Nematoda (круглые черви), Insecta (насекомые). Наиболее разнообразно представлен класс насекомых, в котором определено восемь отрядов. По характеру исследуемых биотопов превалировали псаммофильные и пелофильные виды, развивающиеся на песчаном и илистом грунтах. На участках с каменистым грунтом
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
а
2
0
в большом количестве в пробах отмечены ручейники и поденки разных семейств, отнесенные к литофильным видам. В целом для исследованных участков р. Аргунь характерно доминирование поденок, далее следуют ручейники, хирономиды, олигохеты и мошки [10, 11].
В 2016 г. биотический индекс Вудивисса варьировал от 2 до 6 (рис. 7 а), что по классификатору соответствует II, III, IV классам качества (слабо загрязненные, загрязненные, грязные воды). По сапробности воды р. Аргунь относились к бета-мезосапробным, альфа-мезосапробным и полисапроб-ным зонам. В 2017 г. исследованные участки реки по биотическому индексу Вудивисса соответствовали значениям 0, 5, 6 (рис. 7 б) и оценивались II и V классами загрязненности воды, что соответствует слабо загрязненным и экстремально грязным водам и характеризуется как бета-мезосапробные и полисапробные зоны.
2,2 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6
S 1,5
& 0,5
1 2
3
8 9
4 5 6 7 Номер пункта I р. Аргунь, июнь 2016 ■ р. Аргунь, август 2016 I р. Мутная ■ р. Мутная
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 13 14 15 16 Номер пункта р. Аргунь, август 2017 Притоки, август 2017
рис. 7. Биотический индекс Вудивисса по зообентосу в р. Аргунь и притоках:
а - 2016 г.; б - 2017 г. Fig. 7. The Argun River and its tributaries zoobentos Woodviss biotic index: a - 2016; b - 2017.
В 2017 г. в пр. Мутная донный комплекс составили только брюхоногие моллюски, поэтому качество воды было оценено как экстремально грязные воды - V класс качества. Качество вод российских притоков р. Аргунь оценивалось II классом - слабо загрязненные воды.
русловые процессы
Отличительной особенностью р. Аргунь является ее «неклассическая» смена гидролого-морфологических элементов по длине пограничного участка. На верхнем отрезке река является равнинной, в среднем течении -полугорной, в нижнем - горной. Ее уклоны по течению возрастают от 0,13 %о до 0,40 %о. Русло реки последовательно по течению подразделяется на четыре морфологически относительно однородных участка: первый -от выхода на границу до устья р. Гэньхэ (длина 294 км); второй - от устья
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
а
2
1
0
р. Гэньхэ до с. Горбуново (203 км); третий - от с. Горбуново до с. Средняя (80 км); четвертый - от с. Средняя до слияния с р. Шилка (374 км). Опасное развитие русловых процессов характерно для первого и второго участков, где русло реки является широкопойменным. На первом участке преобладает пойменная многорукавность, на втором - незавершенное и свободное меандрирование с элементами ограниченного.
На р. Аргунь имеются защитные гидротехнические сооружения, предназначенные, в основном, для защиты берегов от размыва. Основная доля их общего количества приходится на правый берег (рис. 8), что гарантирует невозможность смещения основного русла в сторону Китая. Так, на участке до пос. Приаргунск насчитывается более 80 сооружений, в то время как в 2002 г. их было всего шесть. Это в перспективе может привести к очередному изменению линии границы с потерей части российской территории.
рис. 8. Схема расположения берегоукреплений КНР по результатам космического мониторинга. Fig. 8. The scheme of Chinese bank protection facilities according to the space monitoring outcomes.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
До настоящего времени все сооружения российского берега р. Аргунь строились исключительно для защиты населенных пунктов и водозаборных сооружений. Действия китайской стороны по сплошному укреплению правого берега реки привели к необходимости принятия адекватных мер для предотвращения потерь российских территорий. В результате выполненных исследований разработаны возможные схемы размещения сооружений для стабилизации русловых процессов на 80 участках русла р. Аргунь. Из их числа выделены 14 первоочередных мероприятий, направленных на предупреждение потерь более 10 тыс. га российской территории.
Защита от наводнений
Основное питание р. Аргунь получает от летних дождей, поэтому весеннее половодье, как правило, слабо выражено. В течение теплого периода отмечается в среднем 3-4 паводка, с большей вероятностью прохождения в июле-августе. В отдельные годы в мае наблюдаются паводки снегодожде-вого характера. В среднем общая продолжительность паводков составляет от 90 до 120 дней.
К категории исторического паводка относится паводок 1988 г., когда пострадали многие села, а особенно с. Аргунск, где 2/3 домов затапливались до окон и выше.
В 2013 г. в бассейне р. Аргунь наблюдались катастрофические паводки, которые нанесли значительный урон на территории КНР [12]. В мае от паводка на р. Имин (приток р. Хайлар) погиб один человек и около 5 тыс. голов скота, было эвакуировано 10 тыс. человек. Максимальный за всю историю наблюдений паводок произошел 30 июля-2 августа в верховьях р. Хай-лар (г. Якеши): затоплено 6 тыс. домов, повреждено 28 гидротехнических сооружений, эвакуировано 28 тыс. чел. 27-29 июля на р. Гэньхе (приток р. Аргунь) наблюдался паводок с расходом до 3400 м3/с, который уничтожил 70 домов и заставил эвакуироваться 8 тыс. чел. Проследовав по р. Аргунь, этот паводок затопил российские села Аргунск, Зоргол, Ишага и Олочи.
По результатам выполненных работ специалистами ВостокНИИВХ предложены первоочередные мероприятия по защите от наводнений -капитальные ремонты защитных сооружений в селах Зоргол и Аргунск, пострадавших от паводка 2013 г. Необходимо также осуществить строительство новых защитных сооружений в селах Среднеаргунск, Кайластуй, Дурой и Староцурухайтуй.
оценка изменения водного режима р. Аргунь
В 2009 г. в КНР запущен в эксплуатацию канал переброски части стока р. Хайлар в оз. Далайнор в рамках проекта «Интеграция реки и озера». Первая очередь проекта обеспечивала переброску 0,6 км3/год, а в 2014 г. его
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
пропускная способность достигла 1,1 км3/год. В связи с тем, что цели проекта не были достигнуты, в 2016 г. начал реализовываться более интенсивный вариант - «План комплексного управления проектом по водным ресурсам оз. Далайнор», предусматривающий осуществление дополнительного комплекса мероприятий [13]. Кроме этого, на гидрологический режим р. Ар-гунь влияют и другие антропогенные факторы:
- регулирование стока притоков р. Хайлар;
- развитие орошения (от 6 до 10 % в год);
- уменьшение количества осадков [14].
Анализ гидрологических рядов свидетельствует о том, что в результате переброски стока кардинально изменился водный режим реки. Если до 2009 г. гидрографы стока выше и ниже впадения рек Гэнхэ, Дербул и Хаул (так называемое трехречье) были симметричными, то после начала переброски стока паводки на верхнем участке отмечаются только в многоводные годы.
Разработанные математические модели позволили установить, что безвозвратное изъятие стока по сравнению с периодом совместных наблюдений (1959-1971 гг.) увеличилось в среднем на 1,8 км3 в год [15], что составляет более 50 % среднегодового стока р. Аргунь на начальном отрезке пограничного участка реки.
Переброска стока из р. Хайлар в оз. Далайнор, как и ожидалось [16-17], привела к крайне негативным последствиям. В настоящее время отмечаются проблемы водообеспечения, происходит деградация водно-болотных угодий, изменение флоры и фауны поймы реки. Доказательством негативного влияния китайских водохозяйственных мероприятий на экологическое состояние поймы р. Аргунь является использование результатов дистанционного зондирования. Нормализованный разностный водный индекс свидетельствует о сокращении площади и продолжительно-
сти затопления поймы р. Аргунь, а нормализованный разностный вегетационный индекс NDVI - об угнетении растительности поймы ниже канала переброски в результате снижения влагообеспеченности [18].
Мероприятия по улучшению экологического состояния р. Аргунь
Сбросы сточных вод в р. Аргунь не производятся и основной причиной поступления биогенных веществ является неорганизованный выпас скота. Поэтому первоочередной задачей является проектирование и закрепление границ водоохранных зон и прибрежных защитных полос в семи сельских населенных пунктах.
Для предупреждения загрязнения также рекомендуются следующие мероприятия:
water sector of russia
- строительство нового или реконструкция гидрозолоотвала Приаргун-ской ТЭЦ (пос. Приаргунск);
- активизация контроля за деятельностью объектов добычи россыпного золота в бассейне р. Аргунь;
- развитие сети особо охраняемых природных территорий в бассейне р. Аргунь - создание природного парка «Легенды Аргуни» (12,3 тыс. га), государственного природного комплексного заказника «Урулюнгуй» (250 тыс. га), расширение территории государственного природного зоологического заказника «Урюмканский» (20 тыс. га).
развитие государственного мониторинга водных объектов
Основные предложения по оптимизации мониторинга, разработанные по результатам выполненных исследований, сводятся к следующему:
1. В дополнение к действующим постам регулярного мониторинга рекомендуется организовать наблюдения на притоках р. Аргунь - реках Уру-люнгуй (ниже с. Новоцурухайтуй) и Средняя Борзя (в одноименном селе).
2. При оценке экологического состояния р. Аргунь и ее притоков дополнительно учитывать содержание соединений цинка и молибдена.
3. Для организации и проведения мониторинга состояния дна и берегов р. Аргунь следует разработать соответствующие методические указания, т. к. многие положения действующих указаний [19] не могут быть реализованы на пограничных участках рек.
4. Мониторинг положения берегов р. Аргунь целесообразно проводить с периодичностью один раз в три года с использованием космических снимков высокого разрешения, а на двенадцати участках - ежегодно.
выводы
В рамках проведенных исследований установлено, что качество воды р. Аргунь из года в год характеризуется как «грязное». Данные китайских источников свидетельствуют, что высокий уровень загрязнения формируется по мере приближения р. Хайлар к российско-китайской границе. Результаты выполненных экспедиционных исследований свидетельствуют, что основными ингредиентами, определяющими экологическое состояние пограничного участка реки, являются ХПК, фенолы, цинк, марганец, медь и железо. Худшие показатели наблюдаются при выходе р. Аргунь с территории КНР (включая пр. Мутная), ниже по течению состояние улучшается. Значительный рост концентрации отмечается только в отношении фенолов, что объясняется отмиранием растительности на широкопойменных участках. Результаты лабораторных испытаний показывают, что в донных отложениях р. Аргунь содержание большинства металлов характеризуется как «высокое хроническое загрязнение».
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
Качество вод и донных отложений притоков реки с российской стороны в целом является более высоким, чем в р. Аргунь. Однако отмечается влияние пос. Приаргунск на качество вод р. Урулюнгуй, а состояние донных отложений р. Средняя Борзя указывает на вероятность периодического загрязнения ее вод объектами добычи россыпного золота.
На верхнем участке р. Аргунь преобладают устойчивые к органическому загрязнению виды организмов. Планктонное и бентосное сообщества отличаются высокими численными характеристиками и массовым развитием видов, обладающих широкой экологической валентностью. По совокупности химических и биологических показателей худшие показатели качества вод отмечаются в устье пр. Мутная и в районе с. Староцурухайтуй.
В результате русловых деформаций р. Аргунь высока вероятность изменения линии государственной границы в направлении российской территории, что связано с массовым строительством берегоукреплений китайского берега. Для предотвращения смещения русла реки с отторжением значительных площадей пойменных массивов предложен комплекс первоочередных мероприятий. На основании построения ориентировочных границ затопления предлагается произвести капитальный ремонт защитных сооружений в двух селах и построить новые сооружения еще в четырех населенных пунктах.
Математическое моделирование свидетельствует, что в результате водохозяйственных мероприятий на территории КНР сток р. Аргунь сократился по сравнению с фоновым периодом (1959-1971 гг.) в среднем на 1,8 км3 в год, что составляет более половины среднегодового стока р. Ар-гунь в пограничном створе.
Для оценки влияния водохозяйственных мероприятий в КНР на гидрологический режим р. Аргунь и ее поймы перспективно использовать вычисленные по результатам дистанционного зондирования земли водный индекс NDWI и вегетационный индекс NDVI. В настоящее время сопоставление их значений выше и ниже створа переброски стока свидетельствует о значительном сокращении площади водно-болотных угодий и угнетении растительности поймы.
Разработанные рекомендации и мероприятия по предупреждению негативного воздействия вод и улучшению экологического состояния р. Аргунь могут быть использованы рабочими группами Совместной российско-китайской комиссии по охране и рациональному использованию трансграничных вод и при разработке документов планирования водохозяйственных мероприятий.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
список литературы
1. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. Дальний Восток. Амур. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. Т. 18. Вып. 1. 487 с.
2. Cai Z., Jin T., Li C., Ofterdinger U., Zhang S., Ding A., Li J. Is China's fifth-largest inland lake to dry-up? Incorporated hydrological and satellite-based methods for forecasting Hulun lake water levels // Advances in Water Resources. Vol. 94. 2016. P. 185-199.
3. ЦыбекмитоваГ.Ц. Гидрохимическая характеристика реки Аргунь за 2000-2010 годы // Природоохранное сотрудничество в трансграничных экологических регионах: Россия - Китай - Монголия. Чита, 2012. Вып. 3. Ч. 2. С. 165-171.
4. Верхотурова В.В., Заслоновский В.Н. Изменения качественного состава вод реки Аргунь за многолетний период // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: XVIII Междунар. науч.-практ. конф.: сб. ст. Чита: ЗабГУ, 2018. Ч. 3. С. 129-135.
5. Муратшина К.Г. Россия - Китай: риски сотрудничества в сфере использования трансграничных водоемов // Уральское востоковедение: международный альманах. 2015. № 6. С. 86-95.
6. Босов М.А., Зима Л.Н. Методы оценки качества поверхностных вод в КНР // Водные ресурсы и водопользование. Вып. 8. Чита: ЗабГУ. 2017. С. 78-82.
7. Ежемесячный контроль качества воды в ключевых долинах рек Внутренней Монголии (кит.) // Департамент охраны окружающей среды Внутренней Монголии [сайт]. URL: http://sthjt.nmg.gov.cn/hjfw/hjzk/gkyb/index.html (дата обращения: 07.03.2018).
8. Зыкова Е.Х., Рахманова Н.В. Количественные характеристики планктофауны реки Аргуни // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: сб.ст. XVII междунар. науч.-практ. конф. Чита: ЗабГУ, 2017. Ч. 3. С. 261-266.
9. Зыкова Е.Х. Пространственная динамика планктофауны реки Аргунь и притоков в 2017 г. // Водные ресурсы и водопользование: мат-лы II междунар. научно-практ. конф. Чита: ЗабГУ, 2018. C. 97-104.
10. Салтанова Н.В. Предварительные данные по распределению биомассы и численности зообентоса в бассейне реки Аргунь (Верхний Амур) // Пресноводные экосистемы бассейна реки Амур. Владивосток: Дальнаука, 2008. C. 218-224.
11. Казыкина С.М. Анализ видового разнообразия реки Аргунь в 2016 г. // Водные ресурсы и водопользование: мат-лы II междунар. научно-практ. конф. Чита: ЗабГУ, 2018. C. 104-110.
12. Симонов Е.А., Никитина О.И., Осипов П.Е., Егидарев Е.Г., Шаликовский А.В. Мы и амурские наводнения: невыученный урок? М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2016. 216 с.
13. Эффект от управления экологической средой озера Хулун не очевиден, ключевые проекты искусственно приостановлены (кит.) // ChinaNewsNetwork. 26.06.2018. URL: http://www.chinanews.com/gn/2018/06-26/8547140.shtml (дата обращения: 28.06.2018).
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
14. Обязов В.А. Изменение климата и гидрологического режима рек и озер в Даурском экорегионе // Проблемы адаптации к изменению климата в бассейнах рек Даурии: экологические и водохозяйственные аспекты. 2012. С. 24-45.
15. Шаликовский А.В., Солодухин А.А., Шаликовский Д.А. Оценка безвозвратного изъятия стока в бассейне р. Аргунь и его последствий // Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов: XVIII Междунар. науч.-практ. конф.: сб. ст., Чита: ЗабГУ. 2018. Ч. 3. С. 141-145.
16. Соколов А.В., Шаликовский А.В. Механизмы совместного управления водными ресурсами в бассейне р. Аргунь для обеспечения гидроэкологической безопасности // Природоохранное сотрудничество Читинской области (Российская Федерация) и автономного района Внутренняя Монголия (КНР) в трансграничных экологических регионах. Чита: ЗабГГПУ. 2007. С. 287-292.
17. Соколов А.В., Шаликовский А.В. Трансграничные водохозяйственные проблемы верховьев реки Амур // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2007. № 4. С. 66-73.
18. КургановичК.А., Шаликовский А.В., Солодухин А.А. Использование спектральных вегетационных индексов для характеристики динамики затопления речных пойм (на примере р. Аргунь) // Водные ресурсы и водопользование: мат-лы II междун. науч.-практ. конф. Чита: ЗабГУ. 2018. С. 90-97.
19. Методические указания по осуществлению государственного мониторинга водных объектов в части наблюдений за состоянием дна, берегов, состоянием и режимом использования водоохранных зон и изменениями морфометриче-ских особенностей водных объектов / Утв. приказом Минприроды России от 08.10.2014 г. № 432.
Для цитирования: Босов М.А., Заслоновский В.Н., Зыкова Е.Х., Казыкина С.М., Курганович К.А., Наделяева Н.Н., Соколов А.В., Солодухин А.А., Шаликовский А.В., Шаликовский Д.А. Результаты комплексных исследований водного режима, русловых процессов и экологического состояния реки Аргунь // Водное хозяйство России. 2019. № 4. С. 93-113. Сведения об авторах:
Босов Максим Анатольевич, канд. техн. наук, главный инженер проектов, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: max_bosov@mail.ru
Заслоновский Валерий Николаевич, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: vnzaslonovskiy@mail.ru
Зыкова Евгения Хамимдуловна, канд. биол. наук, доцент, научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: evgenia.zykova@mail.ru
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
Казыкина Светлана Михайловна, канд. биол. наук, доцент, научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: rumkazsv@mail.ru
Курганович Константин Анатольевич, канд. техн. наук, доцент, ведущий научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: naptheodor@mail.ru
Наделяева Нина Николаевна, канд. техн. наук, доцент, научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: nadelyaeva1954@mail.ru
Соколов Анатолий Васильевич, канд. техн. наук, доцент, старший научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: vostokniivh@mail.ru
Солодухин Алексей Анатольевич, инженер-исследователь, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: solodyhin5@mail.ru
Шаликовский Андрей Валерьевич, канд. техн. наук, доцент, директор, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: vostokniivh@mail.ru
Шаликовский Дмитрий Андреевич, младший научный сотрудник, ФГБУ «Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов», Восточный филиал, Россия, 672039, г. Чита, ул. Александро-Заводская, 30; e-mail: sda1810199561@gmail.com
MAIN RESULTS OF COMPLEX RESEARCHES OF WATER REGIME, RIVER BED EVOLUTIONS AND ECOLOGICAL CONDITION OF THE ARGUN RIVER
Maxim A. Bosov, Valeriy N. Zaslonovskiy, Evgenia K. Zykova, Svetlana M. Kazykina, Konstantin A. Kurganovich, Nina N. Nadeliaeva, Anatoly V. Sokolov, Alexey A. Solodukhin, Andrei V. Shalikovsky, Dmitry A. Shalikovsky
E-mail: max_bosov@mail.ru
Russian Research Institutefor Integrated Water Management and Protection, Eastern Branch, Chita, Russia
Abstract: The article presents the results of a comprehensive study of the water regime, channel processes and the ecological state of the Argun River. Poor water quality of the Argun river is determined by high concentrations of COD, phenols, zinc, manganese, copper, and iron; the water quality of the tributaries is higher than that of the main river. The content of most metals in the Argun River bottom sediments' is characterized as "High chronic pollution", the worst quality is noted in the Srednyaya Borzya River. The Argun
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
River water quality according to the zooplankton saprobity index is estimated as class II (slightly polluted), and according to the indicator organisms of zoobenthos - from class II to class V. The worst quality parameters in terms of chemical and biological indicators are characteristic of the upper part of the river.
As a result of the channel deformations the Argun river is highly likely to change the state border line in the direction of Russian territory, which is caused by the massive construction of bank protection facilities on the Chinese coast. We have found 80 reaches with dangerous development of channel processes, urgent measures are required for 14 of them.
Mathematical modeling shows that as a result of water management measures in the territory of the PRC, the Argun River runoff decreased by an average of 1.8 km3 per year compared with the background period (1959-1971), which is more than half of the Argun River average annual runoff in the border cross section. The processing of Earth remote sensing data showed a reduction in the area and duration of flooding of the floodplain Argun and the oppression of floodplain vegetation below the channel of flow transfer.
The flow transfer led to a general decrease in runoff, but did not affect the passage of catastrophic floods. To solve the problem of floods, it was proposed to repair existing and build new protective structures.
Keywords: transboundary basin, Argun River, Hulun Lake, flow transfer, water quality and bottom sediments, zooplankton, zoobenthos, floods, channel processes, hydrological regime, monitoring of water bodies. About the authors:
Maxim A. Bosov, Candidate of Technical Sciences, Chief Project Engineer, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: max_bosov@mail.ru
Valeriy N. Zaslonovskiy, Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: vnzaslonovskiy@mail.ru
Evgenia K. Zykova, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Researcher, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: evgenia.zykova@mail.ru
Svetlana M. Kazykina, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Researcher, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: rumkazsv@mail.ru
Konstantin A. Kurganovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Leading Researcher, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: naptheodor@mail.ru
Nina N. Nadeliaeva, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Researcher, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: nadelyaeva1954@mail.ru
Anatoly V. Sokolov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Senior Researcher, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: vostokniivh@mail.ru
Alexey A. Solodukhin, Research Engineer, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: solodyhin5@mail.ru
Andrei V. Shalikovsky, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Director, Russian Research Institute for Integrated Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita, 672039, Russia; e-mail: vostokniivh@mail.ru
water sector of russia
Dmitry A. Shalikovsky, Junior Researcher, Russian Research Institute for Integrated
Water Management and Protection, East Branch, ul. Aleksandro-Zavodskaya 30, Chita,
672039, Russia; e-mail: sda1810199561@gmail.com
For citation: Bosov M.A., Zaslonovskiy V.N., Zykova E.K., Kazykina S.M., Kurganovich
K.A., Nadelyaeva N.N., Sokolov A.V., Solodukhin A.A., Shalikovskiy A.V., Shalikovskiy D.A.
Main Results of Complex Researches of Water Regime, River Bed Evolutions and Ecological
Condition of the Argun River // Water Sector of Russia. 2019, No. 4. Р. 93-113.
REFERENCES
1. Resursy poverkhnostnykh vod SSSR. [Resources of the surface waters of the USSR] Gid-rologicheskaia izuchennost'. Dalniy Vostok. Amur. L.: Gidrometeoizdat, 1966. Vol. 18. Vyp. 1. 487 p.
2. Cai Z., Jin T., Li C., Ofterdinger U., Zhang S., Ding A., Li J. Is China's fifth-largest inland lake to dry-up? Incorporated hydrological and satellite-based methods for forecasting Hulun lake water levels // Advances in Water Resources, Vol. 94, 2016. P. 185-199.
3. Tsybekmitova G.Ts. Gidrokhimicheskaia kharakteristika reki Argun' za 2000-2010 gody [Hydro/chemical characteristics of the Amur River for the 2000-2010 period] // Priro-dookhrannoe sotrudnichestvo v transgranichnykh ekologicheskikh regionakh: Rossiya -Kitay - Mongolia. Chita, 2012. Vyp. 3, Part 2. P. 165-171.
4. Verkhoturova V.V., Zaslonovskii V.N. Izmeneniia kachestvennogo sostava vod reki Argun' za mnogoletnii period[ The Argun River water qualitative composition changes over the many-year period] // Kulaginskie chteniya: tekhnika i tekhnologiyi proizvodstvennykh protsessov: XVIII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf.: sb. st. Chita: ZabGU, 2018. Part 3. P. 129-135.
5. Muratshina K.G. Rossiya - Kitay: riski sotrudnichestva v sfere ispol'zovaniia transgranichnykh vodoemov (Russia-China: risks of cooperation in transboundary water bodies use] // Ural'skoe vostokovedenie: mezhdunarodnyi al'manakh. 2015. № 6. P. 86-95.
6. Bosov M.A., Zima L.N. Metody otsenki kachestva poverkhnostnykh vod v KNR [Methods of the surface waters' quality assessment in PRC] // Vodnye resursy i vodopolzovanie. Vyp. 8. Chita: ZabGU. 2017. P. 78-82.
7. Ezhemesiachnyi kontrol' kachestva vody v kliuchevykh dolinakh rek Vnutrennei Mon-golii [Monthly control of water quality in the key river valleys of Internal Mongolia] (kit.) // Departament okhrany okruzhaiushchei sredy Vnutrennei Mongolii [site]. URL: http:// sthjt.nmg.gov.cn/hjfw/hjzk/gkyb/index.html (data obrashcheniia: 07.03.2018).
8. Zykova E.Kh., Rakhmanova N.V. Kolichestvennye kharakteristiki planktofauny reki Arguni [Quantitative characteristics of the Argun River Plankton fauna]// Kulaginskie chteniia: tekhnika i tekhnologii proizvodstvennykh protsessov: sb.st. XVII mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Chita: ZabGU, 2017. Part 3. P. 261-266.
9. Zykova E.Kh. Prostranstvennaia dinamika planktofauny reki Argun' i pritokov v 2017 g. [The Argun River and its tributaries' plankton fauna spatial dynamics in 2017] // Vodnye resursy i vodopol'zovanie: m-ly II mezhdunar. nauchno-prakt. konf. Chita: ZabGU, 2018. P. 97-104.
10. Saltanova N.V. Predvaritel'nye dannye po raspredeleniiu biomassy i chislennosti zooben-tosa v basseine reki Argun' (Verkhnii Amur) [Tentative data on the biomass distribution and the zoobenthos abundance in the Argun River (Upper Amur) basin] / Presnovodnye ekosistemy basseina reki Amur. Vladivostok: Dal'nauka, 2008. P. 218-224.
11. Kazykina S.M. Analiz vidovogo raznoobraziia reki Argun' v 2016 g. [Analysis of the species variety of the Argun River in 2016] / Vodnye resursy i vodopol'zovanie: m-ly II mezhdunar. nauchno-prakt. konf. Chita: ZabGU, 2018. P. 104-110.
Научно-практический журнал № 4, 2019 г.
12. Simonov E.A., Nikitina O.I., Osipov P.E., Egidarev E.G., Shalikovskii A.V. My i amurskie navodneniia: nevyuchennyi urok? [We and the Amur floods: an unlearned lesson?] M.: Vsemirnyi fond dikoi prirody (WWF), 2016. 216 p.
13. Effekt ot upravleniia ekologicheskoi sredoi ozera Khulun ne ocheviden, kliuchevye proek-ty iskusstvenno priostanovleny (kit.) [Effect of the Lake Khulun environment management is not obvious, the key projects are postponed in unnatural way] // ChinaNewsNetwork. 26.06.2018. URL: http://www.chinanews.com/gn/2018/06-26/8547140.shtml (data obrashcheniia: 28.06.2018).
14. Obiazov V.A. Izmenenie klimata i gidrologicheskogo rezhima rek i ozer v Daurskom eko-regione [The climate and the rivers and lakes hydrological regime change in the Dauria ecoregion] // Problemy adaptatsii k izmeneniiu klimata v basseinakh rek Daurii: ekolog-icheskie i vodokhoziaistvennye aspekty. 2012. P. 24-45.
15. Shalikovskii A.V., Solodukhin A.A., Shalikovskii D.A. Otsenka bezvozvratnogo iziatiia stoka v basseine r. Argun' i ego posledstviya [Assessment of the runoff irreversible withdrawal in the Argun River basin and its consequences] // Kulaginskie chteniia: tekhnika i ytekhnologii proizvodstvennykh protsessov: XVIII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf.: sb. st., Chita: ZabGU. 2018. Part 3. P. 141-145.
16. Sokolov A.V., Shalikovskii A.V Mekhanizmy sovmestnogo upravleniia vodnymi resursami v basseine r. Argun' dlya obespecheniya gidroekologicheskoy bezopasnosti [Mechanisms of the joint water resources management in the Amur River basin in order to secure hydro/ecological safety] // Prirodookhrannoe sotrudnichestvo Chitinskoi oblasti (Ros-siiskaia Federatsiia) i avtonomnogo raiona Vnutrenniaia Mongoliia (KNR) v transgran-ichnykh ekologicheskikh regionakh. Chita: ZabGGPU. 2007. P. 287-292.
17. Sokolov A.V., Shalikovskii A.V Transgranichnye vodokhoziaistvennye problemy verkhov'ev reki Amur [Transboundary water/economic problems of the Amur river upstream] // Vodnoe khoziaistvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravlenie. 2007. № 4. P. 66-73.
18. Kurganovich K.A., Shalikovskii A.V., Solodukhin A.A. Ispol'zovanie spektral'nykh vegetat-sionnykh indeksov dlya kharakteristiki dinamiki zatopleniia rechnykh poim (na primere r. Argun') [The use of spectral vegetation indices for characterizing the river floodplains flooding dynamics 9the Argun River as a study case)] // Vodnye resursy i vodopol'zovanie: Materialy II mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Chita: ZabGU. 2018. P. 90-97.
19. Metodicheskie ukazaniia po osushchestvleniiu gosudarstvennogo monitoringa vod-nykh ob'ektov v chasti nabliudenii za sostoianiem dna, beregov, sostoianiem i rezhimom ispol'zovaniia vodookhrannykh zon i izmeneniiami morfometricheskikh osobennostei vodnykh ob'ektov [Methodical guidelines on state monitoring of water bodies in respect of observation of the bottom, banks, water/protective zones conditions and changes of morphometric features of water bodies] / Utv. prikazom Minprirody Rossii ot 08.10.2014 № 432.
Scientific/practical journal № 4, 2019 г.
water sector of russia
