Взаимодействие ГЭС и окружающей водной среды

Взаимодействие ГЭС и окружающей водной среды.

Всего несколько десятилетий назад широкое распространение получила точка зрения о том, что ГЭС не могут отрицательно влиять на ОС, поскольку при их эксплуатации практически полностью отсутствует загрязнение атмосферы.

Безусловно, получение электроэнергии на ГЭС имеет массу преимуществ, такие как экономия органического топлива и неисчерпаемость гидроресурсов.

Однако со временем стало ясно, что при строительстве и эксплуатации ГЭС окружающей природной среде, а именно водной, наносится существенный ущерб. Для работы ГЕС необходимо строительство водохранилищ. В принципе, это позволяет обеспечивать водой маловодные районы (например, Каховское водохранилище через Северокрымский канал снабжает Керчь, Феодосию и частично другие регионы Крыма). Однако именно водохранилища и являются главным бедствием, большую часть их составляют мелководья.

Площади мелководий особенно велики при зарегулировании равнинных рек, например, у водохранилищ Днепровского каскада. Вода мелководий интенсивно прогревается солнцем, что в совокупности с поступлением биогенных веществ создает благоприятные условия для развития сине-зеленых водорослей и других эвтрофикационных процессов.

При создании водохранилищ затапливается территория, равная площади его зеркала. Для аккумулирования 1 км3 воды в водохранилищах, сооружаемых на равнинных реках, площадь затопления составляет порядка 300-320 км2, на горных реках – порядка 80-100 км2. Поэтому развитие гидроэнергетики предпочтительней вести в горной местности. В результате фильтрации воды в борта водохранилища вокруг него формируется обширная зона подтопления, почти равная по площади зеркалу водохранилища. Волновые явления вызывают переработку берегов и их обрушение, что увеличивает площади мелководий.

Мелководья и подтопление способствует заболачиванию территорий, прилегающих к водохранилищу. При сооружении ГЭС происходит перераспределение стока реки, измеряется ее уровень, а также волновой, термический и ледовый режимы. Скорости течения реки уменьшаются в десятки раз. В отдельных частях водохранилища возникают застойные зоны. Изменяется тепловой режим в нижнем бьефе водохранилища в осеннее-зимний период за счет поступления из верхнего бьефа более теплой воды, нагретой в водохранилище за лето. Эти отклонения от естественных условий распространяются на сотни километров от плотины ГЭС. Наблюдаются существенные изменения гидрохимического и гидробиологического режимов водных масс. В верхнем бьефе массы воды насыщаются органическими веществами, поступающими с речным и поверхностны стоком, сточными водами, а также вымываемыми из затопленных почв. Под давлением огромных масс воды, накопленных в водохранилищах, нередко происходят просадки земной поверхности, сопоставимые с землетрясениями силой до 2-3 баллов.

В результате изменения русловых режимов в водохранилищах оседают наносы.

Зарегулирование речного стока отражается на состоянии морской среды. Губительным для Азовского моря оказалось зарегулирование стока рек Дона и Кубани. Сооружение Цимлянского (на Дону) и Краснодарского (на Кубани) водохранилищ уменьшило поступление речного стока в Азовское море примерно на 30%, что привело к снижению уровня моря на 70 см. Черноморская вода с соленостью 14-17о/оо хлынула в акваторию Азовского моря, соленость которого составляла 7-11 о/оо. Постепенное изменение солености Азовского моря привело к исчезновению его многочисленного и разнообразного рыбного населения.

Этому способствовали также неоправданно высокие квоты ежегодного улова рыбы и загрязнение акватории Азовского моря сбросными водами рисовых плантаций, другими сточными водами, сбросами судов. В результате в течении 15-20 лет рыбные запасы моря оказались практически исчерпанными.