УДК 627.8

Основные направления снижения экологических проблем при строительстве водохранилищ гидроэлектростанций в лесистых регионах

Магомедалиева Диана Гасановна – студентка Лечебного факультета Дагестанского государственного медицинского университета.

Научный руководитель Абакарова Арац Магомедхановна – доцент кафедры Общей гигиены и экологии человека Дагестанского государственного медицинского университета.

Научный руководитель Магомедов Магомед Гитиномагомедович – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой Общей гигиены и экологии человека Дагестанского государственного медицинского университета.

Аннотация: В статье рассматриваются основные экологические проблемы, возникающие при строительстве и эксплуатации водохранилищ гидроэлектростанций. Предложены меры по уменьшению негативных последствий от строительства и эксплуатацииводохранилищ.Рассмотрены особенности строительства ГЭС на земляхлесногофонда.Проведен экологический анализ последствий строительства "Саяно-Шушенской" ГЭС. Установлено,почемудревеснаямассапопадает в водохранилища.Внастоящеевремя в России существует огромноеколичество интересных и нужныхпроектов, связанных состроительством новых и модернизацией существующих гидроэнергетических станций, но существуютпроблемы,связанные с их привлечением к реализации инвестиционных программ. Наиболее важнойпроблемой при строительстве ГЭС являются экологическиепоследствия.

Ключевые слова: водохранилище, строительство, причины загрязнения, лес, ГЭС.

Введение

Многие локальные экологические проблемы и катастрофы, конфликты и ситуации мирового сообщества связаны с проблемами природопользования и охраны окружающей среды. Сырьевой и экологический кризисы имеют общую природу с экономическими и финансовыми, они демонстрируют низкую эффективность существующих в мире систем управления национальной экономикой. Экологическая составляющая гидроэнергетических объектов, прежде всего крупных, противоречива. С одной стороны, они смягчают климат, выравнивая температурный режим и повышая влажность воздуха. С другой стороны, все крупные равнинные участки являются пойменными землями, наиболее ценными как для сельского хозяйства, так и для историко-культурного наследия, а также для животного и растительного мира [1]. Гидроэнергетика успешно конкурирует с другими традиционными видами энергии, тем самым сокращая выброс загрязняющих радиоактивных и химических веществ в окружающую среду. С другой стороны, водохранилища вызывают разрушение берегов, оползневые явления, в зону которых попадают многие населенные пункты, в том числе такие крупные, как Нижний Новгород, Волгоград, Саратов, Ульяновск и т.д., вызывая тем самым разнообразные негативные экологические последствия

Актуальность темы статьи подчеркивает тот факт, что масштабное экономическое освоение территорий (т.е. строительство крупных гидроэлектростанций, плотин, водохранилищ) может привести к безвозвратной потере ценных природных объектов и причинению огромных невосполнимых экологических издержек, если инструменты экономической защиты основаны на социально-экономических оценка природных выгод, оценка экологической и экономической эффективности инвестиционных проектов и оценка социальных издержек [1].

Целью исследования является разработка предложений по методологии оценки эколого-экономической эффективности проектов в гидроэнергетике России, направленных на снижение негативных последствий строительства водохранилищ гидроэлектростанций в лесных регионах.

Нет никаких сомнений в том, что гидроэнергетика в будущем не должна проявлять негативного влияния на окружающую среду либо уменьшать к минимальному воздействию. В то же время необходимо максимально эффективно использовать водные ресурсы.

Многие специалисты понимают это, и поэтому проблема сохранения природной среды при активном гидротехническом строительстве актуальна как никогда. В настоящее время особенно важен точный прогноз возможных последствий строительства гидротехнических сооружений. Это должно ответить на многие вопросы, касающиеся возможности смягчения и преодоления нежелательных экологических ситуаций, которые могут возникнуть во время строительства [4,5]. Кроме того, необходима сравнительная оценка экологической и экономической эффективности будущих гидротехнических сооружений. Однако оценка экологической и экономической эффективности проектов в гидроэнергетике сталкивается с рядом проблем, связанных с определением экономической ценности последствий. Ведь основная часть природных благ (чистые реки, нетронутые человеком экосистемы, биологическое разнообразие, исчезающие виды животных и т.д.), на которые оказывается негативное воздействие, является общественной собственностью и имеет общественную ценность. Социальная ценность напрямую не проявляется из-за отсутствия рынков и, соответственно, никак не учитывается в системе рыночных отношений, поэтому рыночные подходы не могут применяться при оценке таких натуральных благ. Следовательно, возникает проблема оценки нерыночной стоимости этих товаров в национальном масштабе.

В любом случае, гидроэнергия в будущем не должна оказывать негативного воздействия на экологию или сводить его к нулю. При этом необходимо добиться максимального использования гидроресурсов.

Это понимают все специалисты, и поэтому сохранение природной среды в процессе гидротехнического строительства является актуальной проблемой. Сейчас очень важно точное прогнозирование возможных последствий при строительстве гидротехнических сооружений. Он должен ответить на ряд вопросов, связанных с возможными нежелательными экологическими ситуациями, возникающими при строительстве . Кроме этого, необходимо провести сравнительную оценку экологической эффективности гидроузловых сооружений.

Материалы и методы исследований

В данной статье, авторы, попытались обобщить огромный теоретический и практический потенциал информации, накопленный за годы исследований данной проблемы, наряду с реферативным обзором наиболее значимой в данной области литературы. В качестве исходного материала была использована огромная база данных, собранная в результате многолетних исследований и опубликованных печатных работ других ученых.

Результаты и их обсуждение

Саяно-Шушенская гидроэлектростанция им. П.С. Непорожного (СШГЭС) – крупнейшая гидроэлектростанция в России. Он расположен на территории Хакасии, его площадь составляет 290,6 тыс. кв. км. Шушенский район является "сердцем" Западно-Сибирского горного массива, расположенного на северо-западе Сибирской возвышенности[9]. Созданные на них водохранилища стали не только транспортными артериями, но и источником активного воздействия на окружающую среду. Наука сталкивается с необходимостью бороться с последствиями загрязнения и засорения водохранилищ и рек, поскольку причины, вызвавшие эти неблагоприятные последствия, своевременно не были устранены.

Проблемы, возникающие при проектировании, строительстве и эксплуатации водохранилищ гидроэлектростанций, разнообразны и в каждом конкретном случае различаются по номенклатуре, но все они могут быть разделены на первичные и вторичные.

Практически невозможно устранить одновременно все негативные последствия строительства водохранилищ гидроэлектростанций для окружающей среды (табл.1). Однако на ранней стадии (стадия проекта) возможно и необходимо предусмотреть превентивные и компенсационные меры [5].

Таблица 1. Анализ экологических последствий строительства Саяно-Шушенской ГЭС.

Выявленные данные анализа строительства Саяно-Шушенской ГЭС показало, какое внимание необходимо уделить экологическим последствий на сегодняшний день.

С экологической точки зрения - для сохранения органолептических свойств воды при проектировании и строительстве водохранилища - санитарная и техническая подготовка дна водохранилища чрезвычайно важна.

Давайте рассмотрим комплекс мер и технических решений по подготовке и эксплуатации пластов коллекторов

1. Проведение рубок и лесоочистки русла водохранилища в экологических и экономических целях.

Во время лесозаготовок производится полная вырубка и удаление всей деловой (товарной) древесины. При проведении лесоочистки, вырубки и уборки нерыночной древесины (молодняка, подроста, кустарников, сухостоя, валежника, пней и т.д.). Согласно действующим правилам (СанПиН 3907-85), эти мероприятия должны проводиться на любом водоеме, и даже должна проводиться уборка леса. в полном объеме на всей территории зоны затопления с коэффициентом водообмена менее 6 и емкостью водохранилища до 10 млн м3. Однако по ряду экономических причин лесозаготовки не проводились в полном объеме ни на одном водохранилище, а уборка леса, в первую очередь, полностью проводится только на участках специального назначения.

2. Вода в водохранилище должна быть очищена от мусора и древесных отходов. Процедура очистки акватории от древесины может осуществляться несколькими способами: Удобнее всего очищать акваторию с помощью плавучих установок. Упрощение технологии заключается в том, что ее можно упростить.

Прибрежную полосу делят на участки с различными запасами древесины, а также морфологией и гидрологическими параметрами. Каждый участок имеет свой пункт сбора и место выгрузки.

3. Плавучий материал представляет угрозу судоходству.

В зависимости от направления ветра, плавучий транспорт перемещается из бухты в свободный фарватер и обратно.

В зависимости от направления ветра, плавучий транспорт перемещается из бухты в свободный фарватер и обратно.

Это явление предотвращается установкой специальных плавучих заграждений (воронок) на входе в бухты, которые пропускают древесную массу в бухту, а при изменении направления ветра не допускают ее попадания в свободную акваторию. Накопившуюся древесную массу периодически собирают в мешки и буксируют к месту разгрузки.

4. Защита запруженной части ГЭС.

Защита запруженной части гидроэлектростанции от древесины, мигрирующей по акватории водохранилища, должна быть осуществлена с целью предотвращения угрозы плотине и ее проникновения в район входных отверстий плотины для воды.

Плавающая древесная масса содержит значительную часть древесных фракций с небольшим запасом плавучести и даже с нулевым запасом. Эта категория древесных фракций представляет серьезную угрозу для работы гидроэлектростанций, засоряя защитные решетки водопроводов и попадая внутрь водопроводных труб и гидротурбин

5. Защита берегов водохранилища и его притоков от колебаний уровня и обработка берегов.

Обработка берегов приводит к образованию аккумулятивных зон, заиливанию ложа водохранилища. Заиливание водохранилища уменьшает приток воды в нижнее течение. Мельчайшие частицы почвы переходят во взвешенное состояние и остаются взвешенными в виде помутнения, что существенно изменяет качество воды

6. Загрязнение акваторий и территорий.

При эксплуатации гидротехнических сооружений часто возникает угроза загрязнения акваторий и территорий, в первую очередь из-за накопления различного рода загрязнений в водохранилищах. Загрязнение водохранилищ приводит к опасному снижению качества воды, что негативно сказывается на использовании водных ресурсов в неэнергетических секторах водохозяйственных комплексов, которые, как правило, имеют важное социально-экономическое и экологическое значение. Загрязнение воды может быть химическим, биологическим, бактериальным, естественно-органическим, механическим (включая зарастание водоемов высшей водной растительностью, загрязнение плавающими телами и донными отложениями) и термическим

Освоение прибрежной зоны водохранилища определяет реализацию следующего комплекса природоохранных мероприятий и строительство природоохранных сооружений:

• станции биологической, физико-химической и механической очистки промышленных и коммунальных сточных вод;
• водоохранные зоны с комплексом технологических, лесохозяйственных, агротехнических, гидротехнических, санитарных и других мероприятий, направленных на предотвращение загрязнения, засорения и истощения водных ресурсов;
• установки для сбора нефти, мазута, мусора и других объектов, включая емкости для сбора и установки для подготовки нефти;
• установки и сооружения для сбора, транспортировки, переработки и утилизации жидких промышленных отходов, сточных вод и кубических остатков;
• полигоны и установки для обезвреживания вредных промышленных отходов, загрязняющих водные объекты;
• береговые сооружения для приема бытовых сточных вод и мусора с судов для утилизации, хранения и очистки;
• магистральные коммуникации для отвода и очистки промышленных и бытовых сточных вод (в том числе ливневых) и соответствующие сооружения на них.
• санитарная очистка населенных пунктов, предприятий и животноводческих ферм, расположенных в зоне затопления, вывоз загрязненной почвы и сжигание мусора;
• обязательная специальная очистка мест специфического загрязнения (иногда с хлорированием почвы) и участков водозаборов городского водоснабжения.

Сложность реализации комплекса мер заключается в том, что сегодня практически никто не занимается улучшением экологического состояния водоемов.

Когда были построены гидроэлектростанция и водохранилище, все принадлежало государству. За государственные деньги русло водохранилища было подготовлено к затоплению - вырублен лес, перенесены населенные пункты в другие места, проведены экологические виды работ (сохранность скотомогильников, кладбищ и т.д.).

Выводы

В ходе полевых исследований, проведенных Сибирским государственным Технологическим университетом в 1985 году, были выявлены экологические и природные причины затопления водоемов Саяно-Шушенской гидроэлектростанцией. Теоретические зависимости между засорением резервуара и его объемом не существуют. Они могут быть определены только для конкретного объекта в процессе наблюдения в течение достаточно длительного периода времени.

Во время эксплуатации в резервуаре неизбежно появляется плавающая древесина.

Используя методику, можно спрогнозировать объемы древесной массы и органических веществ, ожидаемые в акватории водохранилища после затопления. Необходимо ужесточить требования санитарных правил и нормативов (СанПиН 3907-85) и технических условий по подготовке к затоплению ложа водохранилища, усилить контроль за их выполнением.

Список литературы

1. Korpachev V.P., Malinin L.I., Khudonogov V.N. The problem of pollution and contamination wood pulp rivers and reservoirs of the Angara-Yenisei region // Lesoekspluatatsiya: mezhvuz. sb. nauch. tr. Krasnoyarsk, 1995. P. 7-17.
2. Trofimuk V.N., Trofimuk L.A. Decision ecological and economic issues for the development of wood floating in the reservoir of the Boguchanskaya HPS [Elektronnyi resurs] // Upravlenie ekonomicheskimi sistemami: elektron. nauch. zhurn. 2013.
3. Korpachev V.P. Sladikova S.M, Perezhilin A.I., Malinin L.I. Evaluation of stocks of wood pulp in the reservoir of the Boguchanskaya HPS in the process of its preparation and operation // Conifers of the boreal area. 2008. T. 25. № 1-2. P. 173-176.
4. Perezhilin A.I., Korpachev V.P., Andriyas A.A., Gaidukov G.A. Pollution hydroelectric reservoirs organic substances of plant origin // Fundamental research. 2013. № 4. P. 312-315.