Географические и экологические последствия строительства Бурейской ГЭС

Река Бурея относится к рекам с пониженной мутностью воды. Норма взвешенных наносов для створа Бурейской ГЭС определена по наблюдениям в Каменке и составляет 32,0 кг/с, что соответствует стоку наносов 1,01x10⁶ тонн в год. Средняя мутность равна 35,2 г/м³, максимальная достигала 1000 г/м³.

По гидрохимическому составу р. Бурея маломинерализованная. Величина минерализации изменяется от 13,2 мл/л во время весенне-летне-осенних дождевых паводков до 147 мл/л в зимнюю межень. Вода в Бурее в основном относится к гидрокарбонатному классу кальциевой группы. [ 8 ]

Водохранилище Бурейской ГЭС будет  представлять собой глубокий водоём с полным объемом 20,94 м³, полезным - 10,73 м³. Протяжённость водохранилища по реке Бурее при НПУ - 256,0 м составляет 234 км, при УМО – 236,0 м - 190 км.

Площадь водного зеркала при НПУ - 740 км ², при УМО - 400 км². Водохранилище располагается на малообжитых территориях Бурейского района Амурской области и Верхнебурейского района Хабаровского края.

Территория водохранилища сильно залесена - около 73% ее занято лесом, более 22% - болотами и заболоченными землями, 4,7% - прочими неудобными землями и только около 0,3% земель используется в сельском хозяйстве. На территории водохранилища было расположено три мелких населенных пункта (сельских): Чеугда, Чекунда, Пристань - 7-й км, и два железнодорожных разъезда: Адникан и Дубликан,  с общей численностью основных строений 204 и количеством проживающего населения 750 человек, которые в настоящее время выселены в другие населенные пункты, в частности, в п. Новобурейский и п. Талакан.

Водохранилищем затапливается  участок железной дороги Известковая - Ургал и линия связи, идущая вдоль трассы железной дороги [8].

Влияние зональности на контакт  водохранилища с прилегающей  территорией представляется, прежде всего, через климатические условия, определяющие ледотермический режим водохранилищ и тепловой баланс. В свою очередь, искусственный водоём создаёт свой микроклимат, разный в разных природных зонах. Влияние водохранилищ на микроклимат в зависимости от особенностей природной зоны может усиливать климатические особенности территории или, напротив, противоречить им. [ 2 ]

В целом можно полагать, что территория Сибири и Дальнего Востока благодаря  своеобразным природным особенностям - дефициту тепла, замедленным обменным процессам, низким потенциалом самовосстановления и самоочищения, свойственна высокая ранимость природных систем, их слабая (на основной части региона) устойчивость к антропогенным воздействиям. К числу дестабилизирующих факторов в рассматриваемых регионах относится, прежде всего, широкое распространение многолетнемерзлотных пород, как следствие и в тоже время фактор сурового климата, повышенная сейсмичность, а также сильная заболоченность значительной части территории, особенно в Западной Сибири. [18 ]

Техногенные воздействия в зоне ММП на ландшафты приводят к нарушению гидротермического состояния мерзлых пород, что вызывает изменение ландшафтообразующих процессов, ранее поддерживавших природные системы в стабильном состоянии.

Изменения ландшафтов могут быть вызваны  механическими причинами (нарушения почвенно-растительного покрова вследствие прокладки различного рода коммуникаций, вытаптывания, проезда транспорта, создание выемок, карьеров и т.д.) и тепловыми воздействиями (отепляющей влияние инженерных сооружений, лесные и тундровые пожары и т.д.). Как правило, все эти воздействия проявляются одновременно и вызывают разрушения природных комплексов и активизацию экзогенных процессов. Последние являются неизбежным следствием таяния ММП и выражаются в криогенных оползаниях - всплываниях грунтов, в развитии термокарста и термоэрозии, региональные различия, проявления которых зависят от льдистости ММП, климатических  и геолого-геоморфологических условий.

В настоящее время созданные  в северных районах Сибири и на Дальнем Востоке ГЭС являются наиболее крупными инженерными сооружениями, активно взаимодействующими с многолетнемерзлотными породами. [ 7 ]

Выделяют следующие факторы, способствующие повышению температуры пород, развитию таликов в районе гидроузлов и деградации мерзлоты. Прежде всего - это влияние самих водных масс, особенно в глубоководной части водохранилищ, а также нарушения или частичное уничтожение растительного покрова: изменение гидрологических условий в основании плотины и на прилегающих участках, изменение микроклимата, зимнее подтопление берегов в нижних бьефах вследствие перераспределения стока и снижения в связи с этим глубины сезонного промерзания грунтов. [ 7 ]

Интересен опыт эксплуатации крупнейшего  на Дальнем Востоке Зейского водохранилища с полезным объемом 32,1 км^3.. Оно расположено в зоне островного и сплошного распространения ММП с максимальной мощностью мерзлой толщи до 40-70 м. Ежегодная сработка уровня водохранилища с октября-ноября до конца апреля - начала мая с последующим повышением до НПУ в остальное время, а также возможное превышение НПУ предусмотренное резервной емкостью водохранилища для задержания ливневых паводков, в сочетании с сезонным промерзанием пород и распространением ММП, предопределило интенсивный размыв его берегов на многих участках. Процессы абразии и отепляющее влияние водных масс водохранилища привели к активизации криогенных процессов (солюфлюкции и термокарста) и оползневых явлений, а обнажение значительных площадей мелководий в период зимней сработки уровней к промерзанию осушившегося дна и его деформациям. [ 19 ]

Высокая сейсмичность не только ослабляет  устойчивость геосистем, но и является одним из ярких проявлений стихийных (спонтанных) природных процессов, которые могут, в крайнем случае, привести к разрушению гидротехнических сооружений с чрезвычайно тяжелыми последствиями изменения при этом природной среды.

По данным "сейсмического районирования  …" [ 6 ], где сейсмическая опасность оценивается в 6 баллов и выше составляет около 40% территории Сибири и Дальнего Востока. Высокая сейсмичность характерна для горных и предгорных районов, значительной части Якутии и северо-востока России. В настоящее время установлены границы двух крупных поясов - Олёкмо-Станового на юге Якутии и Черского - на северо-востоке, в пределах, которых зарегистрированы за последние 70 лет более 10 тысяч землетрясений, различной силы и продолжительности. Более детальное, чем в целом для России, сейсмическое районирование территории Якутии выявило внутри этих поясов несколько особо сейсмичных районов - в среднем течении р. Олекмы и в Верхоянской впадине (хребет Черского), где возможны землетрясения силой 9 баллов и более по шкале Рихтера, а также ряд участков с восьми и семибальными землетрясениями. Общая площадь сейсмоактивных территорий, составляет в Якутии половину площади -1,5 млн. кв. км.

Сравнительно невелики сейсмические проявления в Приамурье и Приморье, где платформенный характер равнины и чехол осадочных пород гасят сейсмические колебания.

Сейсмический фактор, конечно, нашел  отражение в соответствующих строительных нормах и правилах (СНиП). Сила и повторяемость землетрясений учитывается и в проектах ГЭС в зависимости от класса сооружения и сильно их удорожает. При проектировании строительства ГЭС в сейсмоопасных районах предусматриваются антисейсмические мероприятия. Но при этом не учитывается, что землетрясения приводят к ослаблению устойчивости сформировавшихся ландшафтов к внешним воздействиям, в том числе в результате создания водохранилищ, усугубляя негативные последствия связанных с ними изменений природы. Кроме того, известны случаи, когда неверно оценена сейсмическая опасность. Это показал печальный опыт Спитакского землетрясения в Армении в 1988 году.

При создании водохранилищ, преимущественно  крупных, возможно возникновение землетрясений, вызванных самими водохранилищами в результате давления больших масс воды или ее фильтрации по разломам и изменения порового давления. К настоящему времени считается установленной связь между сейсмической активностью в отдельных районах и наполнением больших водохранилищ. Однако, как свидетельствует отечественный и зарубежный опыт, возбужденная сейсмичность при создании крупных водохранилищ, как правило, увеличивает повторяемость землетрясений, но не их энергию. В связи с этим ряд специалистов считает преувеличение опасности влияния гидроузлов на сейсмичность и, что водохранилища могут вызывать слабые землетрясения с расположенными вблизи поверхности земли очагами. Сильные же землетрясения могут быть спровоцированы, а не обусловлены техногенными нагрузками. [21 ] Нередко проявления сейсмичности, относимые за счёт наполнения водохранилища - оказываются не связанными с возведением плотин. Просто район был недостаточно изучен в сейсмическом отношении и считался не сейсмичным. Так, после возведения плотины Карида-2 на р. Замбези в Африке наблюдались землетрясения. Исследования показали, что эти районы всегда были сейсмичны. [ 21 ]

Заболоченность

Высокая заболоченность территории является показателем слабой устойчивости природных комплексов к гидротехническим воздействиям. Он чрезвычайно осложняет их и порождает целый ряд природоохранных проблем. Затопление болот вызывает всплывание торфяников, ухудшение в связи с этим качества воды, осложняют условия судоходства, работу агрегатов ГЭС и водозаборных сооружений. Подпоры грунтовых вод и вод притоков от водохранилищ ГЭС стимулирует переобводнение болот и может привести к их деградации и распаду болотных систем, поскольку запас их устойчивости к переобводнению очень мал, они более устойчивы к дренированию, чем к росту обводненности. Поэтому, подтопления болот, могущие возникнуть вследствие естественных или искусственных подпоров в речной сети при создании гидротехнических сооружений, могут играть двойную роль - стимулировать агрессию болот и в то же время при достижении определенных критериев устойчивости болотных систем вызвать их деградацию, распад и переход в регрессивно-топянную стадию. В связи с этим из планов водохозяйственного благоустройства заболоченной территории должны быть исключено подпорные сооружения, даже руслового типа, так как они могут стимулировать неблагоприятное развитие природных процессов в сторону гидроморфизации процессов, ухудшить предпосылки осуществления лесных и других видов мелиорации, осложнить условия освоения территории. [ 12 ]

Значительные площади занимают болота и заболоченные земли на Дальнем Востоке - в Амурской области, в Хабаровском и Приморском краях.

В Амурской области сфагновые и  торфяные болота составляют 36% территории, около 20% из них - непроходимые или малопроходимые болота. Значительна заболоченность Хабаровского края, особенно на равнинах среднего и нижнего Приамурья и на Удоканской равнине.

Болота на Дальнем  Востоке распространены не только на равнинах, где они нередко представляют собой сплошные массивы заболоченных земель, местами образующими специфический ландшафт марей, но и в горах. Для пойм рек характерны зыбунные болота, содержащие под слоем торфяной залежи слой разжиженного торфа. [ 26]

Антропогенные факторы

Систематизация антропогенных  факторов с использованием конкретных материалов по созданию и влиянию гидросооружений на природную среду и условия жизни населения в рассматриваемых регионах позволяет свести их в ряд групп,  из которых важнейшими являются следующие:

• неверные или недостаточно проверенные теоретические и экспериментальные посылки прогнозов, недостаточное знание прогнозируемых закономерностей;
• несовершенство самих прогнозов и их методов, упрощение расчетных схем;
• слабое использование надежных современных методов прогнозирования (моделирование, аэрокосмических методов и т.д.) и вычислительной техники для обработки материалов;
• недостаток специалистов, обладающих современными методами прогнозирования и отсутствие организации в повышении их квалификации;
• не достаточная информационная база (слабое знание природных закономерностей и особенностей взаимодействия человека и природы, недостаток  ландшафтно - гидрологической и других видов информации и т.д.);
• изменение приоритетов в использовании водных ресурсов в связи с изменением водохозяйственной обстановки, отличие режима эксплуатации гидроузла от запроектированного в связи с изменением текущих срочных интересов, нередко противоречащих долгосрочным экологическим и энергетическим интересам;
• приурочивание прогнозов к средним условиям, не учёт колебания водности рек и климатических факторов, игнорирование изменчивости природного фона, на который производится прогноз;
• недостаточный учёт длительности воздействия гидросооружений,  когда не сформировались еще чёткие тенденции и закономерности изменения природных условий;
• невыполнение запроектированных обязательных условий, обеспечивающих оптимальное (или приемлемое) экологическое благополучие гидроузлов;
• игнорирование результатов прогнозов.

Первопричиной возникновения природоохранных  ситуаций являются потребности общества и деятельность человека по их удовлетворению, в том числе "субъективные" факторы,  перечисленные на схеме, представляющие собой научно-организационное обоснование этих потребностей в создании гидроузлов и водохозяйственных систем. Не было бы необходимости в гидроэнергии и в устойчивом стоке для различных целей водоснабжения,  не возникли бы и те проблемы, которые имеют место сейчас. Другое дело, насколько обоснованы эти потребности. Именно поэтому сейчас ставится вопрос о том, что экспертизе, в том числе экологической, необходимо подвергать схемы и даже идеи потребностей общества в размещения производительных сил. В свое время без должного обоснования была принята концепция преобладающего развития в Сибири и на Дальнем Востоке крупномасштабной гидроэнергетики. Были в ней и свои плюсы, но были и недостатки, особенно отчетливо выявившиеся во время затяжного периода маловодья на реках Сибири в 70-е - 80-е годы. Более острыми, чем предполагалось, оказались и природоохранные проблемы. Но это уже следствие во многом недостаточно продуманных технических решений, несовершенства прогнозов, в том числе географических, а нередко, как это отражено на схеме волюнтаристских подходов, безответственности.

Представляется целесообразным рассмотреть  антропогенные факторы возникновения природоохранных проблем при анализе экологических ситуаций верхних и нижних бьефов ГЭС, а так же в процессе рассмотрения природных факторов, который до последнего времени уделялось явно недостаточное внимание. [ 28 ]

2.2 Географические  и экологические особенности флоры и фауны территории строительства гидроузла.

Район строительства ГЭС расположен в зоне смешанных хвойно-широколиственных лесов, западнее р. Буреи она относится  к Амурской провинции, а восточнее – к Дальневосточной. Северная граница зоны проходит несколько ниже южной границы распространения многолетней мерзлоты. Сюда заходят отроги Бурейского хребта. Условия зоны позволяют произрастать многим теплолюбивым видам. Здесь распространены представители самой богатой и разнообразной маньчжурской флоры. Это бархат амурский, орех маньчжурский, лимонник китайский, корейская кедровая сосна, элеутеррокок колючий, виноград амурский, пихта почко-чешуйная  (белокорая), ель аянская, дуб монгольский. В составе древостоя - липа амурская, лиственница даурская, березы - ребристая и даурская. Соотношение этих пород различно, они образуют разнообразные леса - темнохвойные, лиственничные, смешанные, лиственные.

В подлеске встречаются заросли  лещины маньчжурской и разнолистной, леспедецы двуцветной, иногда элеутеррокока колючего и дейции амурской. Наряду с ними много других кустарников: калина бурятская, чубушник, крыжовник буреинский, смородины Пальчевского и дикуша, бересклеты священный и малоцветковый, жимолость Максимовича. Распространены лианы – актинидия, лимонник, виноград амурский. Очень разнообразны травянистые цветковые и споровые растения – папоротники (более 30 видов), хвощи и плауны.