Снижение воздействия на водную среду. Минимизация воздействий на поверхностные водоемы

Качество воды нового водоема, а также сбросы через гидроузел будут полностью определяться соблюдением условий и требований, предусмотренных российским законодательством при сооружении крупных плотин и их водохранилищ. В конкретном случае приоритетным условием минимизации воздействия на качество воды следует считать качественную подготовку ложа водохранилища и ограничение поступление в его верховья сточных вод предприятий.

Управление отходами

В соответствии с действующим законодательством, предприятию необходимо разработать нормативы образования и лимиты на размещение отходов. Предполагается, что данная работа будет выполнена в соответствии с российскими требованиями в рамках процесса ОВОС. Регламент обращения с отходами включает классификацию отходов и их регулярное удаление. Процесс управления отходами должен охватывать стадии подготовки ложа водохранилища, строительства и эксплуатации гидроузла.

Система мониторинга призвана своевременно выявлять негативные процессы, прогнозировать их развитие, разрабатывать мероприятия по снижению отрицательного воздействия на окружающую среду, предотвращать вредные последствия и выявлять степень эффективности осуществляемых мероприятий.

В качестве аналога может быть использована программа комплексного мониторинга Чебоксарского водохранилища, которая состоит из следующих блоков:

1. Воздействие на развитие инженерно-геологических и гидрогеологических
процессов:

- затопление и подтопление территорий в зоне водохранилища, в том числе защищаемых и не защищаемых территорий, а также населенных пунктов;

- переработка берегов;

- развитие оползневых процессов;

- развитие эрозионных процессов (речная эрозия, оврагообразование);

- развитие карстовых процессов.

2. Воздействие на микроклимат прибрежных территорий.

3. Воздействие на качество воды:

- параметры водного объекта;

- гидрологический и водохозяйственный режимы;

- гидрохимический и гидробиологический режимы;

- санитарно-микробиологический режим;

- качество подземных вод в зоне водохранилища;

- условия произрастания высшей водной растительности.

4. Воздействие на состояние водных и прибрежных биогеоценозов:

- изъятие земельных ресурсов;

- воздействие на растительность и животный мир;

- воздействие на условия обитания ихтиофауны и рыбопродуктивность;

- воздействие на особо охраняемые природные территории.

Для обеспечения надежной эксплуатации, ремонта и содержания в рабочем состоянии сооружений гидроузла, насосных станций, а также планового распределения, планирования и финансирования эксплуатационных мероприятий необходимо создание Управления по эксплуатации гидроузла, подчиненного в своей деятельности ФГУ «Управление «Омскмелиоводхоз».

В соответствии с действующими в отрасли нормативами, ориентировочная численность служащих и рабочих проектируемого гидроузла с учетом службы безопасности, персонала гидроэлектростанции для собственных нужд и вспомогательных служб, судоходных шлюзов, составит порядка 50-55 человек, наибольшей рабочей смены – 40-45 человек (по 2-м вариантам компоновки гидросооружения).

Гидроузел работает круглосуточно, сменный режим работы установлен для диспетчерского управления, эксплуатационного персонала и службы безопасности.

Управление гидроузла намечается расположить вблизи гидроузла в п. Иртыш (вариант 1) или в с. Харино у Красногорского створа (вариант 2).

Для целей управления водораспределением при гидроузле намечается создание диспетчерского пункта. Силами персонала гидроузла планируется выполнять уход и мелкий текущий ремонт сооружений гидроузла.

Капитальный ремонт по мере необходимости намечается производить силами действующих ремонтно-строительных ПМК при ФГУ «Управление «Омскмелиоводхоз» или вновь созданными для этих целей организациями.

Учитывая, что судоходный шлюз гидроузла предназначен для пропуска судов ОАО «Иртышское пароходство», то эксплуатация и обслуживание его намечается силами ОАО «Иртышское пароходство».

Для эксплуатационного персонала предусмотрено строительство жилья.

Выводы

Омскую область отличает от других российских прииртышских регионов зависимость всех секторов ее экономики и социальной инфраструктуры от состояния и водности реки Иртыш. За счет Иртыша обеспечивается около 90 % всей потребности Омской области в водных ресурсах.

Состояние р. Иртыш, ее водность на территории Омской области определяются главным образом ее состоянием в Республике Казахстан и КНР и регулируются двумя основными факторами: антропогенным и природно-климатическим.

Увеличение отбора воды из Иртыша в пределах КНР и Казахстана неизбежно приводит к увеличению дефицита воды в летний период в пределах Омской области, особенно на участке от границы с Казахстаном до города Тара.

Уже сейчас в отдельные маловодные годы или в отдельные периоды года складывается напряженная водохозяйственная ситуация на Иртыше в Омской области и в Республике Казахстан.

Отмечается обмеление реки Иртыш на стокилометровом отрезке реки выше и ниже г. Омска. Характерна просадка уровня воды в русле до 150 - 180 см. В настоящее время в более полной мере проявляются и имеют возрастающую негативную динамику следующие проблемы:

- постепенно, но устойчиво, снижаются объемы природоохранных весенних попусков и их продолжительность;

- продолжается деградация пойменных земель;

- ухудшаются условия судоходства, особенно в период летней межени;

- нарушаются нормальные условия работы водозаборов городского и сельского водоснабжения, портов, набережных, подводных переходов;

- ухудшается экологическое и санитарное состояние реки.

Регулирование стока Иртыша Бухтарминским водохранилищем, прежде всего лишило около 340 тыс. га из 534 тыс. га поймы в Омской и Павлодарской областях естественных удобрительных поливов, которые происходили один раз в 2 года. Продуктивность её снизилась на низких участках в 2 раза, на высоких – в 8 – 10 раз. Наиболее существенные изменения произошли на пойменных землях Омской области, площадь которых составляет 263,5 тыс. га. На современном уровне до 25 % пойменных земель лишены промывного режима увлажнения, засолились и полностью лишились растительности. Ещё 55 % пойменных земель подверглись вторичному засолению, и процесс этот продолжается. На этих землях проходит процесс деградации почвенного покрова и выпадения из травостоя наиболее ценных и продуктивных трав.

Изменение водного режима Иртыша привело к сокращению пойменных водоёмов: пойменных рек, губ, озёр, стариц и площади заливных лугов, служащих нерестилищами для многих видов ихтиофауны. За 45 лет работы Бухтарминского водохранилища в бассейне Иртыша полностью потеряны нерестилища полупроходных рыб. Если в 1932 – 1947 годах в Иртыше воспроизводилось 30 % всего стада обского осетра, то в 1962 – 1972 годах – не более 2 %, сегодня об этом никто уже не вспоминает.

В результате зарегулирования стока Иртыша в границах Казахстана уменьшились глубины в пределах Омской области, особенно в южных районах, что потребовало переустройства многих водозаборов, увеличения объёма дноуглубительных работ для обеспечения гарантированных судоходных глубин и многих других работ, связанных с низкими уровнями реки в летний период. Эти работы продолжаются и сегодня. Так, в 2002 - 2003 годах по проектам ОАО «Омскгазводпроект» была проведена реконструкция двух водозаборов ОАО «Сибнефть-Омский НПЗ». Водоприёмные окна были понижены на 0,85 метра – это максимально возможное понижение, исходя из существующей высотной компоновки. В перспективе, при снижении минимальных уровней, необходима будет полностью реконструировать водозаборы или построить новые. Анализ многолетнего опыта применения попусков из Бухтарминского водохранилища показал бесперспективность для Омской области этого метода решения проблем водности Иртыша.

На основании выше изложенного видно, что проблема водности реки Иртыш становится главным вопросом для Омской области.

Экономический прогноз на 2010 – 2030 годы показывает существенный рост водопотребления в прииртышских регионах всех стран, и в первую очередь в Казахстане и в Китае, где объемы забираемой воды из Иртыша на порядок превосходят российские показатели.

В Китае объем водопотребления может достигнуть 5 км³ против 1,0 м³ в настоящее время. В Казахстане забор воды может увеличиться до 10 – 15 км³ против почти 4 км³ в 2006 году.

Прогнозируемый рост экономики в Омской, Тюменской областях и Ханты-Мансийском автономном округе – Югре требует значительного увеличения водопотребления, объем которого приблизится к 0,8 – 1,0 км³ против 0,4 км³ в 2006 году, где доля Омской области составляет 60 – 70 %.

По прогнозам сток Иртыша в границах Омской области может уменьшиться более, чем вдвое, в низовьях реки снижение водности может произойти на 20 % и более, без учета притоков Иртыша – Тобола и Ишима, где водохозяйственная обстановка на протяжении последних 20 – 25 лет оценивается как напряженная.

Анализ различных вариантов решения водных проблем Омской области показывает всю сложность нахождения оптимального варианта, который бы удовлетворял потребности всех водопотребителей и водопользователей Иртыша.

ⅠСогласно отчетао научно-иследовательской работе по разделу “Рыбное хозяйство”, анализ гидрологического режима р. Иртыш показал, что в целях предотвращения негативных последствий для рыбного хозяйства от возможного увеличения отбора стока р. Иртыш на территории Казахстана и КНР целесообразно осуществить мероприятия по регулированию стока р. Иртыш на территории Омской области.

В настоящее время в р. Иртыш обнаружено более 300 видовых и внутривидовых таксонов водорослей, принадлежащих к 8 отделам. Средняя биомасса фитопланктона в р. Иртыш (район г. Омска) в зависимости от сезона изменяется от 1,54 до 6,37 г/м³. На начальном этапе существования проектируемого водохранилища возможно массовое развитие цианобактерий и, вероятно, эвгленовых водорослей. С учетом долговременного прогноза вероятно определенное повышение общей первичной продуктивности фитопланктона. Формирование высшей водной растительности в проектируемом водохранилище будет, видимо, подчиняться общим закономерностям, характерным для водоемов подобного типа. Появление обширных зарастающих мелководий в проектируемом водохранилище, несомненно, приведет к улучшению условий воспроизводства фитофильных видов рыб в Иртыше.

В целом кормовая база р. Иртыш характеризуется низкими величинами, что во многом обусловлено слабым залитием поймы. Общая промысловая потенциальная рыбопродуктивность русловой части р. Иртыш составит 2,6 кг/га, протоков – 12,3 кг/га, пойменных озер – 46,9 кг/га. В среднем течении р. Иртыш регистрируется 29 видов рыб, из которых 15 видов являются промысловыми.

Проектируемый режим сработки водохранилищ свидетельствуют о том, что Пристанское и Розовское водохранилища, в основном, отвечают требованиям рыбного хозяйства, обеспечивая условия воспроизводства рыб и нагула молоди (залитие нерестилищ в оптимальные сроки, плавная сработка уровня). Однако в обоих водоемах будет отмечаться высокая водообменность (0,03-0,035), а также сильная зимняя сработка: в Розовском водохранилище площадь сократится с 250 в мае до 38,5 кв. км в январе, в Пристанском – с 212 в мае до 19,5 кв. км в феврале, что, безусловно, отрицательно скажется на численности ихтиофауны.

Площадь каскадных водохранилищ (Усть-Заостровского, Красногорского, Калачевского) в течение сезона практически не меняется, эти водоемы представляют собой несколько более глубокое русло р. Иртыш без залития поймы.

Промысловая рыбопродуктивность Пристанского и Розовского водохранилищ не превысит 4 кг/га, каскадных водохранилищ – 3 кг/га. Видовой состав ихтиофауны Пристанского и Розовского водохранилищ после завершения стадии формирования будет близок к таковому Новосибирского водохранилища (доминирование леща и судака), в каскадных водохранилищах он сохранится аналогичным р. Иртыш.

При всех вариантах строительства створов уровень в р.Иртыш в нижнем бьефе остается постоянным в течение всего года за счет постоянного сброса из водохранилищ. Осушения поймы не произойдет, и условия для воспроизводства всех видов рыб останутся прежними. Дополнительных мероприятий в нижнем бьефе не требуется.

При строительстве водохранилищ рыбному хозяйстве будет нанесен временный и постоянный ущерб, который составит в Пристанском водохранилище соответственно, 7595 и 37,5 кг, в Розовском – 4969 и 14054 кг, в каскадных водохранилищах –286 и 7,4 кг. В стоимостном выражении ущерб будет равен, соответственно, 1511,4 тыс. руб., 58,9 тыс. руб. и 5605,4тыс.руб.(в ценах 2007 г.)

При строительстве водохранилищ и их эксплуатации необходим комплекс рыбохозяйственных и культурно-технических мероприятий, направленных на улучшение условий воспроизводства и нагула рыбы: акклиматизация рыб и кормовых организмов, отлов малоценных рыб, создание запасов ценных рыб, применение искусственных нерестилищ, использование мелководий в качестве питомных площадей, соединение каналами отшнурованных водоемов, подготовка рыболовных участков.

Суммируя вышесказанное, можно заключить, что из двух вариантов проектируемых водохранилищ (Пристанского и каскадных) с позиции рыбного хозяйства предпочтительнее Пристанское водохранилище по следующим причинам:

· более высокая промысловая рыбопродуктивность и, соответственно, валовый вылов рыбы,

· меньшая вероятность загрязнения вследствие отсутствия крупных промышленных предприятий и городов (одно из каскадных водохранилищ – Красногорское – находится в районе г. Омска),

· наличие всего одного рыбопропускного сооружения (в каскадных водохранилищах – три), что повышает вероятность пропуска производителей к местам нереста.

Ⅱ Согласно, результатов исследований изложенных в отчете по «Общей оценки состояния фитопланктона реки Иртыш и прогноз его развития при зарегулировании реки в районе г. Омска», выполненных доктором биологических наук, профессором Баженовой О.П., строительство низконапорной плотины и создание мелководного водохранилища приведет к отрицательным последствиям. А именно:

· Из-за резкого замедления течения и высокой обеспеченности биогенными элементами (прежде всего, их вымывания из затопленных плодородных земель) в водохранилище уже в первые годы начнется цветение воды цианобактериями, а возможно, к ним присоединятся также широко распространенные в р. Иртыш эвгленовые водоросли;

· Качество воды из-за «цветения» резко ухудшится, в водохранилище предпочтительно будут развиваться токсичные виды цианобактерий, уже сейчас обильно вегетирующие в Иртыше;

· Биомасса фитопланктона резко возрастет, и это приведет к дополнительным затратам на очистку воды;

· Из-за высокой мутности иртышской воды (в его долине преобладают мягкие грунты) и накопления большого количества биомассы фитопланктона, заиление водохранилища будет происходить высокими темпами;

· Неизбежно использование водохранилища населением в рекреационных целях, а поскольку качество воды заметно ухудшится по сравнению с Иртышом, через несколько лет это приведет к вспышкам в летнее время инфекционных заболеваний среди населения, распространяющимся водным путем.

На основании вышеизложенного, основными факторами вызывающими «цветение воды», является большое количество поступающих в водохранилище биогенных веществ, в частности азота и фосфора, наличие мелководий, прогрев водяных масс (до температуры 20 – 27 ºC, замедленный водообмен, небольшие скорости течения (менее 0,1 – 0,2 м/с).

Избыточное «цветение воды» существенно влияет на эффективность использование водохранилищ. Оно создает затруднения для питьевого и технического водоснабжения, приводит к заморным явлениям, способствует возникновению аллергических заболеваний, снижает рекреационную ценность водохранилища. Эфтрофирование поверхностных вод обусловлено прежде всего поступлением в них соединений АЗОТА И ФОСФОРА, причем определяющую роль в усилении этого процесса играет фактор накопления биогенных элементов в водной среде, плюс минеральные и органические удобрения.

Все указанные вышеперечисленные отрицательные последствия и приведенные в работе Баженовой в большей степени относятся к водохранилищам многолетнего регулирования (Бухтарминское, Новосибирское водохранилища). Проектируемое водохранилище – сезонного регулирования, все приведенные недостатки будут сглажены, а некоторые недостатки будут полностью отсутствовать.

Формирование качества воды в водохранилищах является сложным и многогранным процессом, зависящим от комплекса гидрологических, гидрометеорологических, гидробиологических, геоморфологических и антропогенных факторов. Качество воды связано с условиями ложа водохранилищ и прилегающими ландшафтами водосборного бассейна. Многим водохранилищам Сибири свойственно ухудшение качества воды из-за плохой подготовки ложа, замедленного водообмена и снижения процессов самоочищения вследствие сброса в них неочищенных вод, прогрессирующего загрязнения акватории и водосборной территории, а так же пониженных температур воды в весенний и осенне-зимний период. Усиливающийся хозяйственный пресс и рекреационное освоение побережий в совокупности с хроническим отставанием водохозяйственных мероприятий неуклонно ухудшает гидрохимический режим вод в водохранилищах.

Учеными Института водных и экологических проблем СО РАНпроведен анализ формирования качества воды в крупной природно-техногенной системе, Новосибирском водохранилище, на примере изменений гидролого-гидрохимического режима Новосибирского водохранилища и его нижнего бьефа. Исследован характер многолетней и сезонной динамики водности притока и сбросов, зависимости коэффициента водообмена от водности отдельных сезонов и года в целом, динамики приоритетных химических показателей качества воды по акватории водохранилища и во временном аспекте. Показано, что Новосибирское водохранилище, несмотря на малую регулирующую способность, существенно улучшило вводно-ресурсную ситуацию в зоне его влияния, особенно в нижнем бьефе, и играет позитивную роль в формировании показателей качества воды.

Многолетние изменения гидролого-гидрохимического режима Новосибирского водохранилища – самого крупного искусственного водоема на юге Западной Сибири – и его нижнего бьефа могут явиться примером формирования качества воды в крупной природно-техногенной системе. По классификации Новосибирское водохранилище относится к водоемам с большим водообменном. Годовой коэффициент водообмена Новосибирского водохранилища за 43 – летний период (1959-2001) 6,64 и изменялся в зависимости от водности года от 4,76 (в экстремально маловодном 1974 г.) и 5,26 (в маловодном 1982 г.) до 9,58 (в самом многоводном за период 1969 г.).

Состав воды в Новосибирском водохранилище за весь период его существования не претерпел значительных изменений. Преобладающим катионом в воде является ион кальция, анионом – гидрокарбонат ион, общая минерализация не превышает 0,2 г/дм³. Основными загрязняющими водохранилище веществами являются фенолы, нефтепродукты, соединения, содержащие ионы аммония, легко-окисляемые органические вещества (характеризуемые величины БПК); реже - нитриты; в отдельных случаях – соединения тяжелых металлов.

В настоящее время в результате естественных и антропогенных процессов эвтрофикации Новосибирское водохранилище находится мезотрофной стадии. С гидрохимической точки зрения это проявляется в повышенном содержании биогенных элементов, обуславливающих вспышки численности сине-зеленых водорослей и «цветение» воды на обширных участках акватории водоема, а также снижение видового разнообразия гидробионтов всех уровней.

В целом, изменение концентраций изученных показателей гидрохимического стока р. Оби, на участке Новосибирского водохранилища, характеризуется относительной стабильностью в пространственном (по акватории) и во временном аспектах. Этот вывод подтверждается как результатами длительных наблюдений за основными гидрохимическими характеристиками качества воды водохранилищах, так и данными последних лет. Для нитритов и аммонийных соединений следует отметить уменьшение концентрации по мере движения от входного створа к плотине, что может свидетельствовать о процессах самоочищения в водоеме. Более сложная ситуация наблюдается для органических веществ. Не происходит уменьшения значений БПК₅ содержания фенолов и нефтепродуктов при движении к плотине.

По результатам гидрологических, гидрохимических, а так же гидробиологических исследований воды Новосибирского водохранилища можно характеризовать как умеренно-загрязненные. В водохранилище активно протекают процессы самоочищения. Процессы самоочищения активизируются на обширных водохранилищных участках в результате:

· Возникновения турбулентности за счет развития течений от ветро-волновых процессов;

· За счет температурной стратификации, обуславливающей перемешивания конвекционного типа;

· Неустановившегося гидрологического режима, особенно на участках нижних бьефов, характеризующихся развитием волн (и турбулентных течений).

В таблице 5.1 приведены величины среднемесячные коэффициенты водообмена по всем вариантам проектируемых гидроузлов.

Таблица 5.1

На основании приведенных в таблице 5.1 коэффициентов водообмена, можно сделать вывод, что проектируемые водохранилища (по всем вариантам) относятся к водоемам с большим водообменном, что говорит о достаточной естественной промывки водохранилищ, что может способствовать уменьшению в водохранилище химических, в частности биогенных, веществ за счет достаточной естественной промывки водоема. При этом в условиях значительной проточности ожидать значительного увеличения «цветения» воды не приходится, а даже возможны уменьшения процессов эвтрофирования.

Тем не менее, процесс илонакопления интенсифицируется, что может привести впо­следствии к возникновению необходимости дноуглубительных работ.

Кроме биогенных веществ, азота и фосфора, замедленного водообмена, факторами вызывающими «цветение воды», это наличие мелководий, прогрев водяных масс (до температуры 20 – 27 ºC), небольшие скорости течения (менее 0,1 – 0,2 м/с).

При анализе глубин вариантов водохранилищ, выявлено, что наиболее экологически неприемлемым вариантом по наличию мелководий является Розовский створ. Согласно «Санитарных правил проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ» площадь мелководий не должна превышать 15 - 20 % общей площади водохранилища. Площадь мелководий глубиной до двух метров при НПУ по Розовскому водохранилищу составляет 95,10 млн. м² , то есть 38 % от общей площади водохранилища.

Пристанское водохранилище, из условий санитарной охраны водных объектов, является более благоприятным, площадь мелководий глубиной до двух метров при НПУ составляет 50,40 млн. м², то есть 19 % от общей площади водохранилища. Превышений нормативных санитарных требований по Пристанскому водохранилищу не предполагается.

Запроектированные водохранилища в каскаде гидроузлов не образуют мелководий.

В условиях Омской области прогрев водяных масс (до температуры 20 – 27 ºC) возможен в течение 1,5 – 2 месяцев, продолжительного большого влияния на «цветение воды» не окажет.

Наиболее важным аспектом влияющим на «цветение воды» проектируемых водохранилищ могут оказать небольшие скорости течения (менее 0,1 – 0,2 м/с) в водохранилище.

В таблице 5.2 приведены данные по скоростному режиму р. Иртыш и водохранилищ при НПУ по проектируемым створам гидроузлов.

Из анализа таблицы 5.2, по морфостворам при НПУ водохранилищ, по Пристанскому и Розовскому гидроузлам, для 95 % и 50 % обеспеченности, скорости течения воды менее 0,1 м/с (составляют для Пристанского створа 0,026 м/с, 0,067 м/с; для Розовского створа - 0,024 м/с, 0,06 м/с).

Таблица 5.2

Более целесообразный с экологической точки зрения, вариант каскада из трех гидроузлов:

Проточность образуемых русловых водоемов делает их экологически защищенными.

Изменение величины БПК₅ при варианте каскада плотин произойдет в сторону уменьшения, за счет дополнительного насыщения кислородом воздуха. Дополнительная аэрация в результате сброса воды через каскад плотин активизирует процессы бактериального окисления органических и азотосодержащих минеральных веществ, способствует равномерному распределению кислорода в объеме воды, повышая тем самым окислительную возможность бактерий во всем объеме воды. Создавая аэробные условия на поверхности донных отложений, аэрация обеспечивает более полную минерализацию их верхнего слоя с получением безопасных продуктов.

Помимо этого, дополнительная аэрация потока воды создает в водной массе условия, способствующие флотации загрязнений образующейся пеной, сбор которой можно организовать достаточно простым методом.

Увеличение до определенного предела содержания фосфора повышает скорость окисления фенолов.

Устройство каскада переливных плотин улучшает водный режим пойменных земель за счет более высоких уровней прохождения весеннего паводка по сравнению с современным состоянием.

Величины коэффициента водообмена по вариантом гидроузлов каскада изменяется от 4,09 до 39,92, то есть водообмен для водохранилищ каскада еще более высокий, что говорит о достаточной промывки водоема.

Для створов каскада переливных плотин скорости течения во всех морфостворах (Усть-Заостровский, Красногорский и Калачевский) при НПУ водохранилищ 95% обеспеченности скорости течения более 0,1 м/с и при НПУ 50% обеспеченности, скорости течения более 0,2 м/с. Из вышеизложенного следует, что скорости течения в водохранилищах варианта каскада гидроузлов не будут способствовать «цветению воды», то есть в экологическом смысле данный вариант наиболее благоприятный.

Процессы самоочищения в условиях Сибири возможны только в течении 1,5 – 3 месяцев в году, то есть являются второстепенным фактором формирования качества воды.

Компоновка всех вариантов гидроузлов проектируется с донным водовыпуском. Донный водовыпуск способствует полноценному водообмену водохранилища в весеннее половодье. Как показали исследования, в водоемах, где имеется только поверхностный водослив, невозможно произвести водообмен в придонной области водохранилища. В результате в придонной части начинают накапливаться органические и взвешенные вещества, что вызывает ухудшение качества воды на многие годы.

Особую актуальность имеют мероприятия по организации водоохранных зон, поддержания их в надлежащем состоянии, что ограничит поступление в водохранилище загрязняющих веществ с его собственного водосбора. Улучшение экологической ситуации связано также с защитой берегов от ветроволновой абразии. Это все должно быть учтено при планировании перспективной водохозяйственной политики.

Выполненные Институтом гидробиологии РАН фундаментальные исследования процесса «цветения воды», позволили изучить механизм этого процесса и рекомендовать методы борьбы с ним – механический, биологический и химический. Однако впоследствии пришлось признать, что предлагаемые способы неэффективны и приводят лишь к локальному улучшению. Для того чтобы сократить поступление биогенных веществ в водохранилище, необходимо проводить эффективные и долговременные водоохранные мероприятия в пределах всей водосборной площади, поддержания их в надлежащем состоянии, что ограничит поступление в водохранилище загрязняющих веществ. Улучшение экологической ситуации связано так же с защитой берегов от ветроволновой абразии.

Благотворное влияние на большинство видов рыб оказывает высокое содержание кислорода (более 4 мг/дм³). При содержании кислорода в воде ниже 4 мг/дм³ многие промысловые рыбы испытывают затруднении в дыхании, а у особо ценных пород, таких как лососевых и осетровых, угнетение дыхания может происходить даже при концентрации кислорода ниже 6 мг/дм³. На стадии «Проект», при строительстве и эксплуатации водохранилища необходимо учесть в полной мере водоохранные и экологические требования. Важным моментом при строительстве водохранилища необходимо уделить подготовке ложа водохранилища, которое определяет качество аккумулируемого стока на первоначальном этапе его становления. Неполная лесосводка и лесоочистка приводит к заражению водоема фенолами, образующими от разложения древесины. На древесных остатках, затопленных в водохранилище, развивается масса водных грибов и перифитона, которые при разложении загрязняют воду.

Необходимым мероприятием является срезка и удаление растительного грунта. Неудаленные растительный грунт в ложе водохранилища, затем на протяжении десятков лет выделяют в воду биогенные элементы, вызывающие евтрофикацию. В связи с этим необходимо оценить, сколько субстрата, необходимого для обеспечения нереста рыбы, следует оставить в чаше будущего водохранилища и каковы должны быть оптимальные зоны мелководий, способствующие росту молоди.

Изучение гидрохимического состава воды водохранилища показывает, что огромное значение имеет правильное регулирование биотического баланса (то есть круговорота азота, фосфора, углерода, калия и других элементов). Биотический баланс в водоемах является главным фактором. От которого зависит соотношение показателей качества воды. Обычно в биотическом балансе для таких оценок рассматриваются циклы азота и фосфора. оба элемента в известной степени определяют степень евтрофирования водоема и изменения качества воды.

С точки зрения хозяйственно-питьевого водоснабжения наиболее опасно планктонное загрязнение, так как оно возникает внезапно («цветение» воды) и связано с развитием мельчайших водорослей, которые невозможно удалить из воды обычными методами (фильтрацией, каогуляцией и т.п.).

Новосибирское водохранилище (водохранилище принятое в качестве аналога), несмотря на малую регулирующую способность, существенно улучшило вводно-ресурсную ситуацию в зоне его влияния, особенно в нижнем бьефе. Анализ динамики концентраций приоритетных загрязняющих веществ, поступающих в водохранилище с речным стоком и от абразии берегов, позволяет установить позитивную роль водохранилища в изменении показателей качества воды.

В целом по результатам гидрологических, гидрохимических, а так же гидробиологических исследований воды Новосибирского водохранилища можно характеризовать как умеренно-загрязненные. В водохранилище активно протекают процессы самоочищения. Поэтому особую актуальность приобретают мероприятия по организации водоохранных зон, поддержания их в надлежащем состоянии, что ограничит поступление в водохранилище загрязняющих веществ с его собственного водосбора. Улучшение экологической ситуации связано так же с защитой берегов от ветроволновой абразии.

Из вышеизложенного, основными факторами вызывающими «цветение воды», являются биогенные вещества, наличие мелководий более 20 % площади водохранилища, прогрев водяных масс (до температуры 20 – 27 ºC), замедленный водообмен, небольшие скорости течения (менее 0,1 – 0,2 м/с). Другим негативным фактором при наличии низконапорного гидроузла, в условиях замедления скоростей течения, будет заиление участка водохранилища выше низконапорной плотины. Процессы седиментации и отстоя будут способствовать переходу загрязняющих веществ из водных масс в донные отложения. Депонируя загрязняющие вещества, донные отложения могут быть источником вторичного загрязнения водных масс. Таким образом, принимая во внимание повсеместный характер распределения загрязнений в воде и донных остатков водохранилища, можно констатировать благоприятные условия для циркуляции загрязнений в системе «вода - донные отложения – вода». Кроме того, накопление загрязняющих веществ в донных отложениях в перспективе будет формировать определённый фон загрязнения как непосредственно на участке зарегулированном низконапорным гидроузлом, так и на нижележащих участках.

В первые годы становления водохранилища прогнозируется увеличение содержания биогенных соединений (азота, фосфора), поступающих при разложении растительности луговой и пойменных дерново-луговых почв, однако превышения хозяйственно-питьевых нормативов не прогнозируется.

Кислород постоянно присутствует в растворённом виде в поверхностных водах. Содержание растворённого кислорода (РК) в воде характеризует кислородный режим водоёма и имеет важнейшее значение для оценки его экологического и санитарного состояния. Кислород должен содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая условия для дыхания гидробионтов. Он также необходим для самоочищения водоемов, т.к. участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов. Снижение концентрации РК свидетельствует об изменении биологических процессов в водоёме, о загрязнении водоёма биохимически интенсивно окисляющимися веществами (в первую очередь органическими). Потребление кислорода обусловлено также химическими процессами окисления содержащихся в воде примесей, а также дыханием водных организмов.

Поступление кислорода в водоём происходит путём растворения его при контакте с воздухом (абсорбции), а также в результате фотосинтеза водными растениями, т.е. в результате физико-химических и биологических процессов. Кислород также поступает в водные объекты с дождевыми и снеговыми водами. Поэтому существует много причин, вызывающих повышение или снижение концентрации в воде растворённого кислорода.

Одним из негативных последствий создания водохранилища, влияющим на размеры потерянных земель является переформирование берегов.

Существенное влияние на переформирование берегов оказывает принятие при эксплуатации водохранилищ нового режима регулирования стока. Характерным примером в этом плане может служить Новосибирское водохранилище, на котором длина абразивных берегов составляла 41 % от периметра. Превышение НПУ всего на 20 см привело к резкой активизации процессов.

В снижении негативных последствий, связанных с затоплением земель и переформированием берегов, большую роль играет инженерная защита. Основным и наиболее дорогостоящим сооружением инженерной защиты являются дамбы обвалования.

ⅠⅡ Устойчивое водообеспечение г. Омска и Омской области возможно только при создании водохранилища и при достаточно квалифицированной его эксплуатации. Отрицательные последствия создания водохранилища необходимо нейтрализовать, используя приемы системного анализа и повышая уровень эксплуатации, особенно в области управления качеством воды. Попытки наложить запрет на регулирование стока водохранилищами только из-за опасности евтрофирования не имеет серьезного основания. Необходимо принимать в проектах мероприятия по предотвращению процесса евтрофирования.

Концепция решения проблем водохранилища должна учитывать технический, экономический и экологический аспекты компенсации возможных отрицательных последствий создания водохранилища. Рассмотрим экологический аспект компенсации. Общеизвестно, что в водохранилищах водообмен более замедленный, чем в реках. Действительно, внешний водообмен продолжается иногда годы. Однако вертикальный обмен в водохранилище обеспечивает поступление кислорода в водный объем. Горизонтальный обмен за счет турбулентных образований позволяет рассматривать водоемы как прекрасные усреднители. Причина экологических ухудшений в другом, в водохранилище увеличивается содержание биогенных элементов, органических веществ, которые являются элементами питания для водной растительности. За время полного обмена водные растения успевают развиться в водоеме, отмереть и дать стимул для последующего цикла. Поэтому принцип компенсации для экологического аспекта решения проблемы будет заключаться в максимальном снижении биогенного загрязнения водохранилищ, разработке предельно допустимых сбросов этой группы веществ, полном удалении растительно-грунтового слоя из чаши водохранилища, лесосводка и лесоочистка ложа водохранилища и т.п. На стадии «Проект», при строительстве и эксплуатации водохранилища необходимо учесть в полной мере водоохранные и экологические требования, предусмотреть мероприятия по организации водоохранных зон, поддержания их в надлежащем состоянии, что ограничит поступление в водохранилище загрязняющих веществ с его собственного водосбора. Оценка воздействия на компоненты окружающей среды по рассмотренным вариантам сведены в таблицу 5.3

Таблица 5.3 - Оценка воздействия рассматриваемого строительства по вариантам на компоненты окружающей среды.

Для окончательного выбора варианта должен быть учтен и ряд других показателей. На стадии «Проект» планируется более глубокие исследования экологических последствий регулирования стока р. Иртыш, учет в полной мере водоохранных, экологических требований и проектирование мероприятий по уменьшению негативных воздействий на окружающую природную среду

Список литературы

1. Федеральный Закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ (с изменениями на 18 декабря 2006 года);

2. Федеральный Закон «Об экологической экспертизе» от 23.11.1995 г. № 174-ФЗ (редакция, действующая с 18 декабря 2006 года;

3. Федеральный Закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 г. № 89-ФЗ (с изменениями на 18 декабря 2006 года);

4. Федеральный Закон «Об охране атмосферного воздуха» от 04.05.1999 г. № 96-ФЗ (с изменениями на 31 декабря 2005 года);

5. Федеральный Закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 г. № 52-ФЗ (с изменениями на 30 декабря 2006 года);

6. Водный Кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 года (с изменениями на 4 декабря 2006 года);

7. Земельный Кодекс Российской Федерации от 25 октября 2001 года (с изменениями на 4 декабря 2006 года);

1. Федеральный Закон «О безопасности гидротехнических сооружений» № 117-ФЗ от 21.07.1997;
2. СП 11-101-95. «Порядок разработки, согласования, утверждения и состав обоснований инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений».
3. Практическое пособие к СП 11-101-95 по разработке раздела «Оценка воздействия на окружающую среду» при обосновании инвестиций в строительство предприятий, зданий и сооружений», М., 1998 г.
4. Положение об оценке воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду в Российской Федерации, утвержденное ГК РФ по охране окружающей среды, приказ от 15 мая 2000 г., № 372;

1. Инструкция по экологическому обоснованию хозяйственной и иной деятельности, утвержденная Приказом МПР РФ 29 декабря 1995 г. № 539;
2. СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения»;
3. СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
4. Приказы МПР России от 02.12.2002 г. № 786 и от 30.07.2003 г. № 663;

16. Санитарные правила «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» 2.2.1/2.1.1.1200-03;

17. Доклад ГУПР по Омской области «Состояние и охрана окружающей среды Омской области в 2003 году».

18. «Вода России». Екатеринбург, 2000 год.

1. Тиморшина Алия Мухамедовна. Международное сотрудничество КНР и Республики Казахстан (1992-2002 гг.)

1. «Влияние изменений климата на гидрологический режим и водные ресурсы рек России» И.А.Шикломанов, В.Ю. Георгиевский (ГУ «ГГИ», Санкт-Петербург) Доклад В.Ю. Георгиевского. 2007 год. Использованы материалы ученых ГУ «ГГИ»: В.И. Бабкина, Ж.А. Балонишниковой, В.А. Бузина, В.С. Вуглинского, Т.П. Гронской, З.Д. Копалиани, М.Л. Маркова, А.Л.Шалыгина

1. «Плотины из грунтовых материалов», Н.Н. Розанов, Москва, 1983 г.

1. Южно-Омская оросительная система в Омской области. Обосновывающие материалы I очереди строительства. Том V. Гидроузел на р. Иртыш. Книга 1. Общая пояснительная записка. Омскгипроводхоз. Ленгипроводхоз. 1984

1. Южно-Омская оросительная система в Омской области. Обосновывающие материалы I очереди строительства. Том V. Гидроузел на р. Иртыш. Книга 2 Водное хозяйство. Омскгипроводхоз. Ленгипроводхоз. 1984

1. Южно-Омская оросительная система в Омской области. Обосновывающие материалы I очереди строительства. Том V. Гидроузел на р. Иртыш. Книга 3 Водохранилище. Омскгипроводхоз. Ленгипроводхоз. 1984

1. Южно-Омская оросительная система в Омской области. Обосновывающие материалы I очереди строительства. Том V. Гидроузел на р. Иртыш. Книга 4 Соображения по организации строительства. Стоимость строительства. Омскгипроводхоз. Ленгипроводхоз. 1984
2. Южно-Омская оросительная система в Омской области. Обосновывающие материалы I очереди строительства. Том V. Гидроузел на р. Иртыш. Корректирующая записка. Ленгипроводхоз. 1985.
3. Схема комплексного использования и охраны водных и связанных с ними земельных ресурсов рек Оби и Иртыша. Сводная записка. Союзгипроводхоз, М, 1980.
4. Схема комплексного использования и охраны водных и связанных с ними земельных ресурсов рек Оби и Иртыша. Уточнённая редакция. Книга 1 Сводная записка. Союзгипроводхоз, М, 1984.
5. Схема комплексного использования и охраны водных и связанных с ними земельных ресурсов рек Оби и Иртыша. Уточнённая редакция. Книга 2 Табличные приложения. Союзгипроводхоз, М, 1984.
6. Водохозяйственные балансы в бассейне р. Иртыш. I этап. Водохозяйственные балансы р. Иртыш (от границы Омской области РФ и Казахстана до р. Тара) Книга 1 Сводная записка. ЗАО ПО «Совинтервод», М, 2001.
7. Водохозяйственные балансы в бассейне р. Иртыш. I этап. Водохозяйственные балансы р. Иртыш (от границы Омской области РФ и Казахстана до р. Тара) Книга 2 Водохозяйственный баланс р. Иртыш («базовый» вариант). ЗАО ПО «Совинтервод», М, 2001.
8. Водохозяйственные балансы в бассейне р. Иртыш. I этап. Водохозяйственные балансы р. Иртыш (от границы Омской области РФ и Казахстана до р. Тара) Книга 3 Водохозяйственный баланс р. Иртыш при возможном изменении попуска из Шульбинского водохранилища. ЗАО ПО «Совинтервод», М, 2001.
9. П-864-88 Гидропроект Пособие по проектированию судоходных шлюзов к СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. М, 1988.
10. П-876-89 Гидропроект Природоохранные мероприятия при инженерной защите от затопления и подтопления (водохранилища ГЭС). Пособие к СНиП 2.06.15-85. М, 1989.#S
11. Санитарные правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ. Утв. Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР В.Е. Ковшило 1.07.85 г. № 3907-85.
12. Письмо Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 26.11.2000 г. № НМ-61/5611 «О правилах эксплуатации водохранилищ Российской Федерации».
13. Правила использования водных ресурсов Верхнее-Иртышского каскада водохранилищ. Министерство энергетики и минеральных ресурсов Республики Казахстан. ЗАО «Казгидропроект». ТОО «Казгидро». Алматы, 2001 год.
14. ГОСТ 26775-97 Габариты подмостовые судоходных пролётов мостов на внутренних водных путях. Нормы и технические требования.
15. Грин Г.Б., Демин А.П., Фёдоров Б.Г. Канал Иртыш-Караганда. (Водохозяйственные, социально-экономические и экологические аспекты)/ Институт водных проблем АН СССР.-М.: Наука, 1987.
16. Первый пусковой участок автодороги «Северный обход г. Омска на участке Красная Горка-Новоалександровка в Омской области».Проект. НПО «Мостовик», Омск, 2005.
17. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы.
18. СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления.
19. СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений.
20. СНиП 2.05.02-85 Автомобильные дороги.
21. СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения.
22. СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные.
23. Леушин В.А., Малаханова Т.Б., Суровцев-Бутов В.П. Тенденции в развитии методов защиты берегов водохранилищ и морей (Обобщение практики экспертного рассмотрения проектно-сметной документации). БСТ № 6, 2005 г. с. 56.
24. Проблемы управления и рационального использования водных ресурсов бассейна реки Иртыш. БСТ, № 2, 2005 г., с. 43.