Южная Якутия имеет выгодное экономико-географическое и геостратегическое положение, крупные месторождения полезных ископаемых, значительные гидроэнергетические ресурсы и является наиболее привлекательным регионом Дальнего Востока для полномасштабного первоочередного индустриального освоения. Возможности участия в формировании мирового энергетического рынка в странах Азиатско-Тихоокеанского региона, а также энергоснабжения горнодобывающих, транспортных и перерабатывающих промышленных объектов Южной Якутии предопределяют строительство Канкунской ГЭС на р. Тимптон. При этом предусмотрено, что установленная мощность электростанции составит 1200 МВт, среднегодовая выработка электроэнергии – 4,7 млрд кВт. ч., а НПУ Канкунского водохранилища будет равно 608 м.
Зарегулирование стока р. Тимптон Канкунской ГЭС и формирование водохранилища в неосвоенных экстремальных условиях Севера неизбежно повлекут за собой негативные изменения в природной среде, что вызывает необходимость разработки научно-обоснованной экологической стратегии.
В связи с этим необходима предварительная оценка возможного изменения природной среды в результате создания водохранилища ГЭС в условиях Севера, что явилось целью данной статьи.
Теоретической основой работы явились принципы геоэкологического подхода к изучению взаимодействия технических сооружений и природной среды, отраженные в положениях методики ландшафтного анализа [1–2] и его основного метода – метода географических оценок [3]. Также была использована методика, приведенная в работе [4].
Для оценки современного и прогнозируемого состояния природной среды необходимо исследование следующих этапов: современного состояния природной среды, источников и процессов воздействия на природную среду, а также последствий этого воздействия.
Анализ современного состояния природной среды региона исследований проведен на основе литературных источников и экспедиционных работ с участием автора.
Так, в ландшафтном отношении исследуемая территория бассейна р. Тимптон относится к физико-географической стране гор Южной Якутии и пересекает в северо-восточном направлении три ландшафтные провинции: Олекмо-Тимптонскую плоскогорную, Чульманскую плоскогорную и Тимптоно-Учурскую среднегорную [5].
Бассейн р. Тимптон располагается на территории, ограниченной с севера долиной р. Алдан, с юга – отрогами Станового хребта. К востоку от долины р. Тимптон находится Учуро-Майское гольцово-таежное нагорье, к западу – Алданское гольцово-таежное плоскогорье.
Рельеф бассейна р. Тимптон глубоко расчлененный врезанной долиной Тимптона и его притоков. Сама долина лежит в пределах северной части Алданского кристаллического щита и сложена преимущественно кристаллическими сланцами, гнейсами и кварцитами, местами прорванными более молодыми гранитами. Лишь в южной части встречаются континентальные юрские отложения.
Многолетнемерзлые породы отличаются островным и прерывистым характером распространения. По данным геокриологических исследований установлено, что мерзлота занимает в среднем около 50% площади региона, а мощность мерзлых толщ составляет в пониженных участках рельефа 120–200 м. Наиболее низкая температура (до – 9,6°) наблюдается в понижениях и долинах. На высоких плоских водоразделах рек, под руслами незамерзающих рек, в местах выхода подземных вод располагаются талики с температурами 1,5°–1,7° [6].
Климат отличается суровостью. Зима в связи с господством в это время года антициклональной погоды очень холодная. Средние температуры января от – 30° до – 37° (морозы доходят до – 55°, в межгорных понижениях до – 60°). Лето умеренно теплое. Средние температуры июля на высоте 500–600 м не превышают 14°–15°, но в долинах поднимаются до 16°–17°. В горах в теплое время выпадает от 350 до 500 мм осадков, а в холодное – 50–100 мм, поэтому мощность снежного покрова в долинах не превышает 15–20 см, в горах – 45–70 см [7].
Исследуемая территория дренируется р. Тимптон и ее притоками. Большинство рек отличается крутым падением и значительной скоростью течения. По своему режиму они относятся к рекам восточно-сибирского типа: их питание осуществляется за счет летних осадков (40–50%), талых снеговых вод (30–40%) и грунтовых вод. Все реки имеют отчетливо выраженное весеннее половодье.
Вода р. Тимптон характеризуется в основном гидрокарбонатным составом. Качество воды р. Тимптон в створе Канкунской ГЭС (199,2 км от устья), характеризуется следующими значениями показателей гидрохимического состава: минерализация по сухому остатку составляет 62 мг/дм3, взвешенные вещества – 3,0 мг/дм3. Содержание растворенного кислорода составляет 9,81 мгО2/л, а содержание двуокиси углерода меньше 0,08 г/л. Вода в створе очень мягкая. Содержание биогенных элементов невысокое. Аммонийный ион менее 0,05 мг/дм3, нитраты составляют 0,5 мг/дм3, а нитриты – менее 0,005 мг/дм3. Железо содержится в количестве 0,13 мг/дм3, двуокись кремния приблизительно 8,6 мг/л. Среди органических веществ содержание ХПК составляет 28,4 мг/дм3, БПК5 – 2,4 О2/дм3. Из загрязняющих веществ содержание нефтепродуктов составляет 0,013 мг/дм3, фенолов – 0,0009 мг/дм3, а АПАВ – 0,112 мг/дм3 [8].
Растительность представляет собой среднегорные лиственничные и сосново-лиственничные леса преимущественно кустарниково-лишайниковые. Для междуречий и пологих склонов наиболее типичны лиственничники-зеленомошники, лиственничная тайга с подлеском из ерника или травянисто-кустарничковые лиственничники. В глубоких речных долинах и межгорных котловинах развиваются сфагновые лиственничники с подлеском из кустарниковых берез и ив. Вблизи верхней границы горнотаежного пояса появляются редкостойные лиственничники, переходящие в предгольцовые редколесья. В их полосе преобладают леса с подлеском из кедрового стланика или ольховника с наземным покровом из лишайников. На вершинах гор формируются гольцы [9].
Бассейн р. Тимптон по почвенно-географическому районированию относится к Приалданской горной провинции Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной области холодных щебнистых подзолистых почв и подбуров в сочетании с болотными почвами [10]. В связи с горным рельефом здесь проявляется вертикальная поясность и в зависимости от высоты местности выделяются почвенные подзоны горно-тундровых подбуров и гольцов; подзолистых иллювиально-гумусовых почв в сочетании с каменными осыпями и подзолистых мерзлотных таежных почв и подбуров.
Следующим этапом стало определение факторов техногенного воздействия, а также направлений существующих и возможных изменений в природной среде.
Территория воздействия Канкунской ГЭС и водохранилища будет включать в себя зону расположения основных сооружений и хозяйственной инфраструктуры ГЭС (площадки производственных баз, бетонное и обогатительное хозяйства, вахтового временного поселка и перевалочной базы, постоянного поселка для персонала, административные и производственные помещения ГЭС, трассы ЛЭП, дороги) и акваторию водохранилища.
В зоне расположения технических сооружений, примыкающих к створу ГЭС, возможны следующие воздействия на природную среду: отчуждение территории; изменение естественного рельефа и нарушение почвенно-растительного покрова; загрязнение почвенного покрова и поверхностных вод; изменение условий поверхностного стока; загрязнение атмосферного воздуха.
Загрязнение почвенного покрова и поверхностных вод может произойти как в период строительства, так в и период эксплуатации. Основные виды загрязняющих веществ в основном сводятся к нефтепродуктам, тяжелым металлам, ПАУ и др. Основные объемы загрязняющих веществ будут поступать в почву на стадии строительства от строительной техники и автотранспорта.
Зоны воздействия водохранилища Канкунской ГЭС на природную среду
Изменение условий поверхностного стока связано, прежде всего, с планировкой рельефа, изменением подстилающей поверхности, снижением площадей с растительным покровом. Кроме того, изменение условий поверхностного стока может происходить при строительстве дорог, что ведет к формированию зон заболачивания и подтопления. Изменение режима поверхностных и грунтовых вод проводит к нарушению водного режима почв, что немедленно влечет за собой изменение структуры почвенно-растительного покрова, вызывая их полную перестройку или даже частичное разрушение.
Загрязнение атмосферного воздуха ожидается в основном на стадии строительства. Основными источниками поступления загрязняющих веществ в атмосферу является строительная техника. В число основных загрязнителей входят оксиды азота, углерода, серы, бензапирен. Опасность аэрогенного загрязнения воздуха обусловлена, в первую очередь, высокой чувствительностью растительности к загрязнению воздуха.
Изменение рельефа и нарушения почвенно-растительного покрова уже произведены на существующей территории освоения. При реализации проекта площади, охваченные подобными воздействиями, будут расширяться. Нарушения целостности поверхности будут иметь место в границах земель постоянного пользования и временных объектов. В пределах этих территорий степень механического нарушения почвенно-растительного покрова может изменяться от полного уничтожения до незначительного или приемлемого в местах прямого (производственные сооружения) и косвенного (линейные сооружения) воздействий.
Для пространственного определения возможных изменений природной среды в бассейне р. Тимптон было проведено зонирование территории воздействия по степени техногенных изменений. В результате были установлены три разнородные зоны, расположенные вокруг водохранилища и дана их оценка (рисунок):
– зона преобразования наземных природной среды в аквальные, расположенная в затопляемой части поймы и охватывающая ложе, пойму и нижнюю часть склонов до высот 608–620 м в зависимости от уровней воды и рельефа склонов, где будут сформированы аквальные природные комплексы; функционирование последних будет определяться гидрологическими, гидрохимическими, гидробиологическими, биохимическими и гидрогеологическими процессами, происходящими в водохранилище за счет затопления ложа и склонов, выщелачивания органических и биогенных веществ из почвенно-растительного покрова, а также подтопления и оттаивания мерзлых грунтов;
– зона сильного изменения природной среды, располагающаяся на расстоянии от нескольких сот метров до первых километров и охватывающая прибрежную территорию от уреза воды до вершины склонов до высот 630–640 м, определяемых максимальными уровнями воды. Здесь произойдут значительные изменения: микроклиматические (понижение температур воздуха весной и повышение осенью, увеличение влажности, облачности, туманов); мерзлотно-гидрогеологические (деградация мерзлых пород, изменение зон разгрузки подземных вод; активизация склоновых экзогенных процессов; переформирование берегов); растительные (мезофитизация и гигрофитизация, уменьшение численности популяций, в районе выклинивания подпора и более пологого рельефа – улучшение условий произрастания); почвенные (увеличение заболоченности, развитие эрозии и деградации, уменьшение отложений плодородных наносов); в животном мире (смена комплексов беспозвоночных, мелких млекопитающих, нарушение миграции и изменение местообитаний от более сухих к более влажным);
– зона слабого изменения природной среды, простирающаяся на расстояние до 2000 м и расположенная на расстоянии от 630–640 м до ближайшего водораздела с высотами 800–1000 м. В этой зоне изменения коснутся в основном лишь климатических и геокриологических процессов. Так, котловинный характер макрорельефа долины р. Тимптон до водоразделов обусловит относительное застаивание воздушных масс, особенно при температурных инверсиях в холодный период года, что приведет к увеличению влажности и осадков летом, а зимой – туманов. Уменьшится интенсивность геокриологических процессов, активность и скорость эрозионной деятельности, увеличится скорость склоновых и аллювиальных накоплений. Изменится динамический режим подземных вод, что повлияет на температурный режим криолитозоны и геокриологические процессы.
Таким образом, в результате работы проведено зонирование территории воздействия водохранилища Канкунской ГЭС по степени техногенного изменения природной среды и дана оценка выделенных зон. Определено, что будут образованы три зоны природных комплексов, измененных в различной степени:
1) зона преобразования природной среды;
2) зона сильного изменения природной среды;
3) зона слабого изменения природной среды.
Библиографическая ссылка
Николаева Н.А. ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ТЕРРИТОРИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДОХРАНИЛИЩА ПРОЕКТИРУЕМОЙ КАНКУНСКОЙ ГЭС // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 11-3. – С. 389-392;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=6139 (дата обращения: 25.04.2024).