Реферат: Характеристика социально-экологической ситуации в Нижегородской области, Республике Марий-Эл и Р

--PAGE_BREAK--Геоинформационная система гидрологического назначения в Самарской области
Лукьянчикова О.Г., Васильчиков Ф.Ю., Ульянкина Л.К.

ГУП институт «ТеррНИИгражданпроект», Самара;

тел.: (8462) 33-28-05, E-mail: info@stri.ru

<img width=«150» height=«168» src=«ref-2_1718931206-3541.coolpic» hspace=«10» vspace=«10» v:shapes="_x0000_s1026">По территории Самарской области протекает более 200 малых и средних рек, принадлежащих водосборному бассейну реки Волга. Большая часть рек, включая Волгу, относится к водотокам преимущественно снегового питания, его доля в годовом стоке составляет 50-80% (рис. 1).

Самарский участок Волги в настоящее время представляет собой каскад водохранилищ речного типа – результат гидротехнических преобразований 50-90-х годов XX века. В пределах области на реке Волга расположены Куйбышевское и Саратовское водохранилища, существенно изменившие природообусловленное строение речной сети (рис. 2).

Куйбышевское водохранилище — крупнейшее в Европе. Через створ Куйбышевского гидроузла проходит 97% волжского стока. Гидроузел перераспределяет естественный речной сток, задерживая воду в половодье и отдавая ее запасы в межень.

<img border=«0» width=«149» height=«100» src=«ref-2_1718934747-6079.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">
Рис. 1.Гидрографическая сеть Самарской области.

<img border=«0» width=«144» height=«100» src=«ref-2_1718940826-4230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">
Рис. 2.Профиль Куйбышевского и Саратовского водохранилищ.

На протяжении всего Волжско-Камского каскада, особенно в низовьях Волги, сталкиваются интересы крупнейших водопользователей Волжской хозяйственной системы: рыбного и сельского хозяйства, экосистемы Северного Каспия, энергетики, судоходства. Требования этих водопользователей в значительной степени определяют режим работы всего каскада.

Наиболее характерной фазой водного режима рек области является весеннее половодье, во время которого проходит 60-90% годового стока. Подъем уровня воды в реках обычно начинается в конце марта — начале апреля, его интенсивность в средние по водности годы составляет 30-90 см/сут. В многоводные годы она достигает 300 см/сут, а затопление поймы длится до 40 дней. На всех относительно крупных водотоках спад воды обычно продолжается дольше, чем подъем, уровень воды понижается на 20-70 см/сут.

В целях организации предупредительных мероприятий по пропуску паводковых вод, защиты населения области от возникновения чрезвычайных ситуаций ежегодно распоряжением Губернатора Самарской области формируется областная паводковая оперативная группа в составе представителей разных служб и ведомств.

Исходная информация для работы паводковой комиссии рассредоточена во многих ведомственных структурах — в разрезе их отраслевой специализации и, чаще всего, без привязки к картам.
Создание ГИС
Опыт работы комиссии определил необходимость разработки комплексной геоинформационной системы гидрологического назначения Самарской области. Эта система позволит не только собрать воедино разобщенную информацию, но и на основе фактических и прогнозных данных оперативно представлять сведения для работы паводковых комиссий. Кроме того, система должна стать основой для осуществления мониторинга паводковой обстановки на территории области и выработки управленческих решений по ликвидации последствий паводков.

На первом этапе было принято решение разработать пилотный проект на один из районов Самарской области, и только после этого перейти к разработке ГИС гидрологического назначения на всю территорию области.

Пилотный проект «Формирование геоинформационной системы для разработки мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с паводковыми явлениями, на примере Кинель-Черкасского района (далее района)», выполнен ГУП «ТеррНИИгражданпроект» по заказу Главного управления ЖКХ Самарской области.

Изначально разработчиками был проведен обзор и анализ существующих отечественных и зарубежных разработок систем гидрологической направленности. Были также сформулированы основные требования к ГИС: система должна представлять собой комплекс программ для работы с картографической информацией, моделирования паводковой ситуации, хранения картографических и атрибутивных данных.

Проект выполнен на основе геоинформационных технологий с использованием программных продуктов ArcGIS от ESRI и ГИС ИнГео.

Исходные данные и картографическая подоснова

Картографическая основа пилотного проекта объединяет цифровые топографические карты и планы области, муниципальных образований, населенных пунктов:
Карта Самарской области М 1:100 000 Топографические карты М 1:25 000 Ортофотопланы на территорию исследуемого района М 1:10 000 Инвентаризация земель поселений М 1:2000 Проекты генеральных планов поселений М 1:5000 и 1:2000.
При формировании базы данных использовались материалы, предоставленные Главным управлением ЖКХ Самарской области, Главным управлением по делам ГОЧС Самарской области, комитетом по земельным ресурсам и землеустройству Самарской области.

Для получения обобщенной гидрометеорологической информации использованы результаты многолетних наблюдений на гидрологических постах и метеостанциях (рис. 3), результаты рекогносцировочных обследований на территории области, представленные Приволжским межрегиональным территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающейсреды (Самарский ЦГМС-Р), материалы ранее выполненных целевых проектов и программ.

<img border=«0» width=«161» height=«100» src=«ref-2_1718945056-7432.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">
Рис. 3.Фрагмент базы данных гидрометеорологических наблюдений на метеорологических постах на территории Кинель-Черкасского района.

Использование ортофотопланов позволило уточнить информацию о современном состоянии территории в полигоне зон затопления (рис. 4). В результате анализа были выделены области, требующие дополнительного изучения. В основном это застроенные земли, где идет активное градостроительное освоение водоохранных зон.

<img border=«0» width=«161» height=«100» src=«ref-2_1718952488-6115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">
Рис. 4.Использование ортофотопланов для уточнения информации о современном состоянии территории в зонах возможного затопления.

Формирование наборов тематических слоев подосновы

На цифровые топографические карты были нанесены тематические слои, отражающие состояние объектов и статистическую информацию гидрологического назначения:

1.       Гидрометеорологические условия района:
среднемесячное и годовое количество осадков; средняя декадная высота снежного покрова; запас воды в снежном покрове; средняя месячная и годовая температура воздуха; наибольшее суточное количество осадков.
2.       Основные характеристики и параметры гидрографической сети на территории района.

3.       Данные о наличии, состоянии и владельцах гидротехнических сооружений на территории района.

4.       Водный режим:
характеристика половодья на Куйбышевском и Саратовском водохранилищах; характеристика половодья на реках района; характерные даты вскрытия Волжских водохранилищ на территории Самарской области и рек на территории района; сведения о наибольших суммарных объемах стока воды в период половодья и дождевых паводков; характерные уровни воды в период половодья на реках района; сведения о наивысших уровнях воды разной обеспеченности на основных реках района; сведения о возможных подтоплениях населенных пунктов и промышленных объектов района в период половодья с привязкой к гидрологическому посту.
5.       Мониторинг ледовых заторов и подрывных мероприятий.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Порядок определения границ паводкоопасных территорий и их зон
Нижняя граница паводкоопасных территорий для водохранилищ и прудов совпадает с урезом воды при нормальном подпорном уровне (НПУ), для рек и озер — с урезом воды при меженных расходах.

Верхняя граница паводкоопасных территорий соответствует границе затопления при прохождении паводка 1% обеспеченности с вероятностью повторения один раз в 100 лет.

Паводкоопасная территория делится на 2 зоны:
зона повышенного риска при хозяйственной деятельности — затапливаемая при уровнях 5% обеспеченности и более высоких; зона умеренного риска при хозяйственной деятельности — территория, расположенная между границами затопления при уровнях 1% и 5% обеспеченности.
В пределах паводкоопасных территорий землепользователи должны соблюдать специальные требования по использованию земель в соответствии с «Положением об условиях хозяйственной деятельности на территориях, находящихся в зонах периодического затопления».

Проектная документация на новые объекты на таких территориях подлежит обязательному согласованию с природоохранными органами, областным штабом по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям и рассмотрению органами государственной экспертизы.

Районирование подтапливаемой территории

В долинах рек Самарской области и вдоль Куйбышевского и Саратовского водохранилищ в результате паводков происходит затопление земель, населенных пунктов (рис. 5). Затопление и подтопление — взаимосвязанные процессы. При паводке происходит подъем уровня в реке (или водохранилище), и уже до начала выхода воды из берегов, то есть до начала затопления, происходит развитие подпора, который вызывает подъем уровня грунтовых вод на прилежащей территории и её подтопление. После выхода реки из берегов происходит затопление территории и продолжается дальнейшее развитие подпора. В связи с этим, площадь подтопления оказывается больше площади затопления. Затопление длится недолго, и паводковая вода сравнительно быстро уходит обратно в реки, а подтопление — процесс более длительный. Он продолжается до тех пор, пока не опустится уровень подземных вод. Подтопление происходит при любом паводке, независимо от его % обеспеченности (рис. 6, 7).

<img border=«0» width=«175» height=«100» src=«ref-2_1718958603-10051.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">
Рис. 5.Моделирование зон затопления по цифровой модели местности в границах населенных пунктов.

<img border=«0» width=«161» height=«100» src=«ref-2_1718968654-7273.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">
Рис. 6.Автомобильные и железные дороги, расположенные в зоне возможного затопления.

<img border=«0» width=«158» height=«100» src=«ref-2_1718975927-7233.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">
Рис. 7.Построение зон затопления по трехмерной модели рельефа местности на основании статистических данных.

В связи с вышесказанным, в районе выделены участки, где подтопление обусловлено паводком и продолжается в течение 30-60 суток, после чего происходит снижение уровней.

Также в долинах рек и вдоль водохранилищ выделяются участки, где подтопление обусловлено как паводками, так и рядом других причин, и существует не только в период паводка, но фактически в течение всего года. К таким участкам относятся территории, расположенные в пониженных местах в районе поймы и низких террас, где подтопление обусловлено близким к поверхности расположением зеркала грунтовых вод.

Подтопление на рассматриваемых участках вызвано и развитием подпора (повышением уровня грунтовых вод) после создания Куйбышевского и Саратовского водохранилищ.

Принято, что подтопленными считаются территории жилой и промышленной застройки при залегании уровня грунтовых вод весной ниже <metricconverter productid=«1,0 м» w:st=«on»>1,0 м от подошвы фундаментов. Критерий подтопления зависит от типа территории и определяется следующими значениями глубины залегания уровня грунтовых вод:

а) менее <metricconverter productid=«15 м» w:st=«on»>15 м — для территории крупных промышленных зон и комплексов;

б) менее <metricconverter productid=«5 м» w:st=«on»>5 м — для территории городских промышленных зон, коммунально-складских зон, центров крупных и больших городов;

в) менее <metricconverter productid=«2 м» w:st=«on»>2 м — для селитебных территорий городов и сельских населенных пунктов.

Районирование защищаемых подтопленных земель проведено в соответствии с природными условиями. По геологическому признаку были выделены 3 района. Каждый район в зависимости от характера подтопления подразделяется на 2 участка:
временное подтопление, связанное с паводком; постоянно существующее подтопление, усиливающееся паводком.
Зона затопления от реки Большой Кинель

Для создания векторного полигона зоны затопления от реки Большой Кинель, являющейся основным водотоком на территории пилотного проекта, были использованы топографические карты М 1:25 000.

Кроме того, для моделирования паводковой ситуации по крупным населенным пунктам были использованы цифровые модели местности, созданные институтом «ТеррНИИгражданпроект» на основе генеральных планов поселений масштабов 1:5000, 1:2000.

Для получения информации о физических и юридических землепользователях в зоне затопления использовались сведения инвентаризации земель поселений района.

Построение трехмерной модели зоны затопления выполнено на основании статистических данных многолетних наблюдений по уровням затопления и детальной модели, учитывающей рельеф местности. Для достижения более точного результата на следующем этапе проектирования будут учтены внутрипочвенные водные потоки, структура почвы и растительности.

После получения текущей сводки о высоте воды на гидрологических постах данные вводятся оператором в ГИС, и методом интерполяции проводится моделирование зоны затопления.

По результатам построениязоны затопления и подтопления проводится:
Определение перечня населенных пунктов, попавших в зону затопления, числа жителей в них; Определение перечня промышленных предприятий, скотомогильников, свалок, складов минеральных удобрений, попавших в зону затопления; Определение длины автомобильных и железнодорожных путей, мостов и инженерных сооружений, попавших в зону затопления; Определение длины линий магистральных трубопроводов, попавших в зону затопления; Осуществление подсчета затопленных площадей в разрезе их функционального использования.
Оценка потенциального экономического ущерба от наводнения

Режим воздействия является одним из основных факторов, определяющих размер ущербов от затопления. Под режимом воздействия паводковых вод на земельные угодья и объекты подразумевается:
дата начала и окончания затопления; глубина затопления; продолжительность подъема и спада уровней, общая продолжительность затопления; повторяемость затоплений в многолетнем разрезе.
В связи с широким диапазоном колебаний гидрологических показателей в весенний период, сложным рельефом паводкоопасных территорий каждый конкретный земельный участок или объект будет испытывать свой режим воздействия, отличный от режима воздействия на другие участки и объекты.

Для правильной оценки масштабов вредного воздействия высоких паводков были проанализированы материалы о фактических наводнениях в области, в том числе в наиболее многоводные 1979 и 1991 годы, и мерах, предпринятых для ликвидации последствий затоплений и подтоплений.

Например, в 1979 году в области были затоплены 2380 жилых домов, окружены водой 19 населенных пунктов с населением свыше 16 тыс. человек и 2,2 тыс. голов скота, размыты и повреждены 191 плотина, 58 малых и средних мостов. Было эвакуировано 1300 человек.

Для определения материального ущерба от наводнения в ГИС в качестве исходного материала были введены данные кадастровой оценки земель поселений района, расположенных в зоне возможного затопления в период половодья (рис. 8).

<img border=«0» width=«140» height=«100» src=«ref-2_1718983160-5394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">
Рис. 8.Кадастровая оценка земель райцентра Кинель-Черкассы.

Для оценки экономического ущерба от затопления сельхозугодий необходимо классифицировать их по типам посевов и почвам, что может быть выполнено только после инвентаризации и кадастровой оценки земель сельскохозяйственного использования.

Составление карт глубин воды и значений возможного материального ущерба в зонах затопления, а также их классификация будут выполнены в рамках отдельного проекта с привлечением экономистов и представителей страховых компаний.

Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, связанных с паводковыми явлениями

В проекте учтены данные органов ГОЧС, отражающие силы и средства для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (рис. 9):
Паводковые оперативные группы; Разведывательные группы; Посты наблюдения; Наличие плавсредств, привлекаемых для дежурства на время весеннего паводка; Спасательные звенья на плавсредствах; Наличие автомобильной и инженерной техники; Резерв строительных материалов; Средства связи; Резерв районного звена территориальной подсистемы, привлекаемый для ликвидации последствий наводнения; Схема оповещения и план эвакуации населения из зоны затопления (рис. 10); Мониторинг ледовых заторов.
<img border=«0» width=«161» height=«100» src=«ref-2_1718988554-8654.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">
Рис. 9.Силы и средства паводковых оперативных групп в Кинель-Черкасском районе.

<img border=«0» width=«160» height=«100» src=«ref-2_1718997208-7802.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">
Рис. 10.Маршруты оповещения населения Кинель-Черкасского района в чрезвычайных ситуациях посредством автотранспорта.

Достигнутые результаты

Созданная ГИС гидрологического значения обеспечивает:
Сбор и накопление информации о местности в виде цифровых топографических карт и планов и её визуализацию; Создание, привязку и совместное использование цифровых карт и различной тематической пользовательской информации; Поиск любой атрибутивной информации по табличным и картографическим запросам, пространственную визуализацию любых данных; Автоматический ввод и редактирование параметров, необходимых для проведения моделирования: корректирование данных оператором; выбор необходимой информации из БД паводковых ситуаций; просмотр, редактирование и использование накопленных сценариев; Разработку и выполнение ГИС-приложений, решающих широкий круг задач: от анализа и оценки местности до моделирования процессов; Формирование отчетных документов; Исходную базу данных для разработки целевой программы «Защита от затопления и подтопления населенных пунктов, объектов экономики и ценных земель на территории Самарской области».
Перспективы

На следующем этапе развития проекта необходимо:

1.       Разработать ГИС гидрологического назначения на всю территорию Самарской области;

2.       Для оперативного мониторинга паводковой обстановки на реках области использовать данные дистанционного зондирования (космические снимки) с целью выявления факторов разливов на реках и проявления заторов льда в руслах рек, а также наличия снежного покрова в бассейнах рек, на которых начался паводок, оценки степени и площадей затопления территорий паводковыми водами;

3.       На базе ГИС гидрологического назначения разработать программный комплекс для оценки уровня затопления и расчета величины возможного экономического ущерба в пойме рек, выделения зон градаций страховых рисков от наводнений.

--PAGE_BREAK--вода  по-прежнему  прибывала,  отец

заплакал от горя  и крикнул: " Бросай все,  быстрее вылезь сама!"

    Помогаева Ареадна Андреевна <metricconverter productid=«1925 г» w:st=«on»>1925 г. рождения рассказала мне  не  только

свои воспоминания, но и рассказы своей мамы Ковальчук   Елизаветы   Ивановны

<metricconverter productid=«1899 г» w:st=«on»>1899 г. рождения, которой уже  нет  в  живых.  Вот,  что  она  рассказывает:

«Церковь подмыло, нас выставили из дома  Межовых в 2 -  ух  этажное  здание,

первой женской гимназии. А в наш дом  заселили церковь,  во вторую половину-

казначейство и  тройку  по  наводнению.  Я  была  совсем  маленькой,  помню

корзину  с нашей курицей наседкой. Корзина  плыла  по  воде,  курица  сильно

кричала, а бабушка  моя  с  тревогой  смотрела  и  плакала.  Река  угрожающе

шумела. А дождь шел, не переставая. И вот в один  из  дней   вода  реки  Зеи

прорвалась в город, заполнив все низины. Нас всех  на  пароходе  »Большевик"

увезли вверх по реке за зейские ворота, и мы там жили в палатках.  Спали  на

ветках, на земле. Ночью шли дожди. У одной женщины спал на  подушке  грудной

ребенок и вспотел. Мать хотела перевернуть подушку  и увидела под ней змею.

    Также хорошо помню  наводнение <metricconverter productid=«1953 г» w:st=«on»>1953 г. Мазановский ОРС был 1-й год в г.

Зее.  Я там работала. Незаметно по колено поднялась  вода.  Дежурили  ночью.

Больницу  П.  Осипенко  (я  там  до  этого  работала)  всю  повело.    Помню

затопленный базар. Мужик на воротах сидит с чемоданом  на  гитаре  играет  и

поет. А народ плачет и  смеется.  На  спасение  людям  пришли  речные  суда,

которые швартовались к домам и привязывались к деревьям,  так  как  пристань

снесло водой. Жителей  увозили в безопасные места.  Наводнение  продолжалось

10 дней. Река темнела,  вздувалась,  казалась,  стремительнее,  чем  обычно,

неслась к Амуру. Вместе с ней неслись коряги, бревна, вывороченные  деревья.

Вода прибывала на глазах.

    Наводнение <metricconverter productid=«1968 г» w:st=«on»>1968 г. было большим наводнением. Нас всех мобилизовывали на

строительство дамбы, вдоль всего берега.  В строительстве  дамбы  привлекали

и  пожарников. Тут же  часто  вода  прорывалась,  и  наша  борьба  за  жизнь

продолжалась. Дамбу  засыпали  гравием.  Ходили  и  просили  у  всех  мешки,

набивали их песком, и  укладывали,  так,  чтобы  не  прорывала  вода.  Много

пропало  скота,  животных,  смыло  дороги   заборы,  подмыло   дома".   Вода

затапливала и смывала склады с  пестицидами,  используемыми  для   борьбы  с

вредителями и болезнями растений с агрохимикатами, содержащими азот,  калий,

фосфор.  Значительный  урон  наносился  объектам  энергоснабжения.  В   годы

наводнений  терялся  весь  урожай  сельскохозяйственного   производства.   К

глубокому сожалению не обходилось без человеческих жертв.

    Наводнением смывались жидкие и  твердые  бытовые  отбросы,  размывались

кладбища, скотомогильники. Смывались очистные  сооружения.  Бытовые  отбросы

опасны не только тем, что они являются  переносчиками  болезней  человека  и

животных (главным  образом  кишечной  группы  -   брюшной  тиф,  дизентерия,

холера),    но    и    тем,    что    содержат    значительное    количество

кислородопоглощающих веществ. В реках  Зея и Амур попадали нефтепродукты  из

затопленной техники и складов. Смывался  верхний  слой  сельскохозяйственных

угодий с большим количеством накопленных  химических  удобрений.  В  больших

количествах гибли дикие и домашние животные.  Все это попадало в  воду  рек.

В результате залпового сброса вредных веществ, вода  в  реках  Зея  и  Амур,

используемая крупными городами  для  питьевого  водоснабжения  населения,  в

период наводнений имеет загрязняющие вещества в  несколько  раз  превышающие

предельно  допустимую  норму:  нерастворимых,   коллоидных   и   растворимых

примесей, которые содержат:

.  минеральные  загрязнения  (песок,  глинистые  частицы,  частицы   шлака,

   минеральные соли, растворы кислот,  щелочей и др.);

. растительные органические загрязнения (остатки растений, плодов, овощей и

   злаков, растительное масло и др.);

. загрязнения животного происхождения (физиологические  выделения  людей  и

   животных, останки тканей животных, клеевые вещества и др.)

. бактериальные и биологические загрязнения.

    Все это приводило к сильному  аварийному загрязнению  вод   и  созданию

тяжелого экологического положения (экологической катастрофе).

    За последние 100 лет были зафиксированы наиболее сильные  наводнения  в

1861, 1881, 1895, 1898, 1901, 1902, 1915,  1916,  1917,  1923,  1924,  1927,

1928, 1929, 1938, 1953, 1956, 1958, 1959, 1961, 1963, 1964 годах.

    По схеме №1 приложения видно, что в поймах  р.  Зея  и  среднего  Амура

наводнения наблюдаются ежегодно, из них катастрофические   повторялись,  как

правило, раз в 4-6 лет, большие через 3-5 лет,   а  средние  и  малые  почти

ежегодно.

    За ряд характерных лет ущерб от наводнений в поймах р. Зеи  и  среднего

Амура  (в  пределах  воздействия  регулирования  стока  Зейским  гидроузлом)

составил:

|годы                |1928   |1953      |1956       |1958       |1959        |

|Ущерб млн. руб. в   |32,2   |22,7      |13,6       |6,3        |31,7        |

|ценах тех лет       |       |          |           |           |            |
    В результате наводнений в поймах рек Зеи и среднего Амура в среднем  за

год с 1972 года терялось около  20 %  сельскохозяйственной продукции и 30  %

чистого  дохода  сельскохозяйственного  производства  (по  данным  института

Ленгидропроект).    Продуктивность    сельскохозяйственного     производства

снижалась в  1,4  раза.  Общий  ущерб  от  наводнений  составлял  в  среднем

ежегодно в 7,98  млн.  руб.  (в  действующих  на  тот  период  ценах).  А  в

отдельные  годы  (1958,  1959г.)  достигал  15-20  млн.  руб.  На  рисунках,

приведенных в приложении  к  работе,  показаны  результаты  катастрофических

наводнений в городе Зея. По данным диаграммы  №1  приложения  видно,  что  в

период с 1923 по 1936 года наводнения в течение 13 лет  были  постоянно,  но

1923, 1928, 1930, 1935,1936 наиболее мощные (катастрофические).  Фактический

ущерб, причиняемый народному  хозяйству  наводнениями  в  поймах  р.  Зея  и

Среднего  Амура,  значительно  больше  приведенных  данных,  так   как   ряд

отрицательных  последствий  наводнений,   особенно   экологических,   трудно

оценить количественно. (Дудченко Л.Н.,1998г.)
    Выводы:

    1. При наводнении причиняется  вред  или  создается  угроза  причинения

вреда здоровью населения, нормальному осуществлению  хозяйственной  и   иной

деятельности,   состоянию   окружающей   среды,   а   также   биологическому

разнообразию.

    2. Для исключения  наводнений  приносящих  большой  экологический  вред

увеличивавшемуся  населению  и  развивающимся  промышленности,  и  сельскому

хозяйству Амурской области, необходимо было выбрать  оптимальный,  научно  -

разработанный, экологичный  вариант борьбы с ними.
       3. Способы борьбы с наводнениями, их преимущества и недостатки.
    В 1932 году комплексная научная экспедиция  приступила  к  обследованию

верхнего участка реки Зея, а в 1933 году среднего течения  реки Селемджи  по

выработке мер борьбы с  наводнениями  и  энергетическому  использованию  рек

Приамурья.  Великая   Отечественная  война  1941-  1945  годов  помешала  их

окончанию.

    Последовавшие сильные наводнения в 1956, 1958 и 1959 годах в  бассейнах

рек  Зея,  Амур  подтвердили  актуальность   и   необходимость    проводимых

исследований.   В   ходе   исследований   рассматривалось   наиболее   часто

применяемые на практике  способы  предотвращения  или  снижения  последствий

наводнений такие как:

. изменение поймы путем обвалования русел рек строительством дамб;

.  регулирование  стока  только  в  целях  борьбы  с   наводнениями   путем

   строительства противопаводковой плотины;

.  регулирование  стока  и  комплексное   его   использование   (борьба   с

   наводнениями, выработка электроэнергии, улучшение условий судоходства).

    При выборе варианта, зашиты от наводнений путем создания дамб и  шлюзов

вдоль берегов, должны быть обеспечены водонепроницаемость,  устойчивость,  а

ширина и высота дамбы достаточные, чтобы не допустить фильтрации и  перелива

при наводнении.

    Исследованиями  института  Гипроводхоз  было   установлено,   что   для

предотвращения наводнений по берегам реки Зея потребовалось   бы   соорудить

дамбы общей протяженностью около  1700  км  и  высотой  более  трех  метров.

Необходимо было  бы  также  построить  по  внешней  стороне  дамб  канавы  и

водосбросные шлюзы для перехвата поверхностных вод,  установить  достаточное

количество насосных станций для откачки воды.

    Но  для   работы   насосов,   как   известно,   нужна   электроэнергия,

вырабатываемая электростанциями. А если учесть   еще  ежегодные  затраты  на

содержание защитных сооружений, то станет ясной крайне высокая   затратность

и соответственно бесперспективность этого способа решения  задачи  борьбы  с

наводнениями.  Помимо  высокой  строительной  и  эксплутационной  стоимости,

противопоказанием для обвалования являлась недостаточная степень  надежности

такой защиты из-за  возможности  прорыва  дамб  водой  при  катастрофическом

наводнении.

    Вместе с тем этот вариант является экологически чистым так как:

         позволяет   с   определенной   надежностью   исключить   затопление

         территорий;

         незначительно изменяет ландшафт;

         исключает  изменение  гидрологического   режима   (подъем   уровней

         грунтовых    вод,    исключает    заболоченность    и     сохраняет

         сельскохозяйственные угодья);

         не ухудшает рыбохозяйственные условия;

         интересы  участников   водохозяйственного  комплекса   в   основном

         совпадают;

         обеспечивает судоходство на всей части судоходности реки Зея.

    Как  недостаток,  требует  значительных  затрат  при  строительстве   и

ежегодном обслуживании, а также потребления и расхода   большого  количества

электроэнергии,   экономически  не  выгоден,  и   в   маловодные   годы   не

обеспечивает    судоходство   по   реке   Зея.   (Коробченков   А.А., Матвеев

В.С.,1973г.)

    Проработки института Ленгидропроект показали, что  регулирование  стока

только в целях борьбы с наводнениями, путем строительства  противопаводковой

плотины, является самым дешевым способом. В состав такого  гидроузла  входят

плотина высотой 60-<metricconverter productid=«70 метров» w:st=«on»>70 метров и  водосбросные  сооружения.  За  счет  плотины

создается водохранилище,  достаточное  для  задержания  больших  паводков  и

переработки их в  сбросные  расходы,  не  дающие  наводнений  ниже  нее.  Но

разумно  ли  создавать  сложное  и  дорогостоящее  инженерное  сооружение  -

плотину  и  сбрасывать  воду  в  нижний  бьеф,  пусть  уже  укрощенную,   не

используя  ее энергии?

    Многократные, проектные исследования определили наиболее экономичный  и

целесообразный способ борьбы с наводнениями в долинах  рек  Зеи  и  среднего

Амура  -  путем   многолетнего  регулирования  стока   рек   водохранилищами

гидроузлов,  комплексно решающими задачи борьбы  с  паводками  и  выработкой

дешевой  электроэнергии.  Именно   этот   вариант   был   признан   наиболее

целесообразным и одобрен  «Постановлением  технико-экономической  экспертизы

Госплана  СССР по схеме комплексного  использования рек Зеи  и  Селемджи»  в

1958г. Место строительства выбиралось очень тщательно, так  как  оно  должно

было отвечать требованиям многих жестких  требований,  и  такое  место  было

найдено в  районе  г.  Зея  между  хребтами  Тукурингра  и  Соктахан  в  так

называемых «Зейских  воротах».  Необходимо  было  построить  очень  надежную

плотину, которая бы позволила исключить прорыва огромной массы  воды  до  67

кубических километров и экологическое бедствие при природных  и  техногенных

катастрофах и авариях.

    Природа  создала  в  «Зейских  воротах»  почти  идеальное   место   для

гидроэлектростанции. В месте перехода горной  части  реки  в  пойменную,  на

стыке хребтов Тукурингра и Соктахан плотина вписывалась очень удачно.

    Геологи  подтвердили,  что  именно  здесь   выходит   на   поверхность,

сохранившийся интрузивный массив скальной  породы   -  диоритов.  Чуть  ниже

этого места скала уходит вниз, а немного  выше  качество  скалы  ухудшается.

Это позволило надежно скрепить основание плотины со скальным массивом.

    По  своим  конструктивным  особенностям  это  -  плотина   массивно   -

контрфорсного  типа.  Она  разделена  температурно-осадочными  швами  на  44

секции. Состоит из станционной, водосборной,  левобережной  и  правобережной

глухих  частей.  Специалисты  высоко  оценивают  достоинства   проекта,   по

которому построена  плотина  на  реке  Зея.  Она  надежно  сдерживает  напор

огромной массы воды — искусственного водохранилища объёмом около 68  куб.км.

Сложная тектоническая обстановка на месте створа    продолжение
--PAGE_BREAK--  плотины  и  прилегающей  к

ней  территории  заставляют  особо  пристально   следить   за   сейсмической

активностью в этом  районе.  В  ходе  возведения  плотины  в  её  тело  было

заложено   более   1500   датчиков   и   контрольно-измерительных   приборов

позволяющих вести наблюдения за состоянием сооружения.

    Данные, зафиксированные приборами, выводятся на ЭВМ. Почти  весь  объём

операций  по   сбору,   передаче,   обработке   и   анализу   информации   о

«самочувствии» сооружений гидроузла выполняется с помощью компьютеров.

    И сегодня  на  основании  многолетнего  анализа  показаний  контрольно-

измерительной  аппаратуры можно  с  уверенностью  сказать:  гидротехнические

сооружения Зейской ГЭС отвечают всем требованиям безопасности.

    Таково заключение ученых из Сибирского  филиала  Санкт-  Петербургского

научно — исследовательского института гидротехники.  Плотина  на  Зее  будет

стоять века. Такой вывод подтверждает и "  Декларация  безопасности  Зейской

ГЭС". После строительства ГЭС в 1982 году в нижнем течении реки Зея  и  реке

Амур прошло сильнейшее наводнение.

    Ущерб в Амурской области от него составил 250 миллионов рублей (в ценах

1989 года). Если бы не  было  Зейской  ГЭС,  экологический  и  экономический

ущербы были бы более значительными. Благодаря регулированию стока  реки  Зея

гидроэлектростанцией, уровень воды у  Благовещенска  был  снижен  во   время

этого наводнения на 2,5-2,8метра, у Хабаровска на 1,3-1,7метра, а если бы  к

этому времени была построена Селемджинская ГЭС, то  ущерба от наводнения  не

было. (Волчков В.А.,1996г.)
                  4. Сравнение по экологичности ГЭС, ТЭС.
    Если бы вместо ГЭС была построена с такими характеристиками по мощности

и годовой выработке электроэнергии тепловая электростанция  для  обеспечения

электроэнергией сооружений и насосных,  необходимых  для  нормальной  работы

защитных от наводнений дамб, то она  сжигала бы 5.2 млн. тонн  угля  в  год,

выбрасывая в атмосферу:

. сернистого ангидрида около 15.6 тыс. тонн;

. окиси углерода 18,2 тыс. тонн;

. двуокиси азота 2,6  тыс. тонн.

    Все эти крайне вредные вещества образовали бы  над  городом  и  большой

территорией смог (смесь дыма и  тумана),  загрязненный  выше  перечисленными

токсичными веществами, губительными  для  человеческого  организма.    Кроме

того, выбросы в атмосферу этих газов способствовали бы  появлению  кислотных

дождей. ТЭС потребляла бы  кислорода  при  сжигании  угля  столько,  сколько

производится его лесами на площади 1,5 миллиона гектаров.

    Завозимый  уголь   в   своем   составе   имеет   ничтожное   количество

радиоактивных веществ. После сжигания  угля  большая  часть  их  попадают  в

окружающую среду вместе со шлаком, загрязняя территорию, часть их  вместе  с

дымом  выбрасывается  в  атмосферу,  загрязняя  её.  По  данным   ООН   ТЭС,

работающие на угле, дали   в  1980  г.  окружающей  среде  эффективную  дозу

облучения в четыре раза большую, чем  атомные  станции,  причем  эта  оценка

выполнена при условии, что степень очистки от  летучей  золы  составляет  не

менее 70%, такой степени очистки на ТЭС в России пока не достигнуто.

    Выше приведенные негативные экологические факторы нанесли бы природе  и

людям непоправимый вред.

    Зейская ГЭС, производя  ежегодно электроэнергию эквивалентную  сжиганию

5,2 мил. тонн угля как бы  «производит»  20  тонн  угля  с  каждого  гектара

водохранилища, то  есть  за  время  работы  ГЭС  экономится  целое  угольное

месторождение, равное по площади водохранилищу с  мощностью  пласта  в  один

метр угля.
    Выводы: Гидроэлектростанция  в  сравнении  с  тепловой  электростанцией

имеет значительные экологические преимущества.
  5. Границы водохранилища и его параметры. Меры, принятые для снижения его

                   отрицательного экологического влияния.
    Водохранилище  Зейской  ГЭС  располагается  в  верхнем  течении   реки,

затрагивая  большую  часть  территории  Зейского  района  Амурской  области,

севернее хребтов Тукурингра и Сактахана.

    Подпор от  плотины  гидроузла  при  нормальном  напорном  уровне  (НПУ)

распространяется вверх по  реке  на  расстояние  225  км.  При  максимальной

сработке водохранилища до отметки 229,0  водохранилища  сокращается  до  194

км.

    Основные параметры водохранилища:

    -площадь зеркала при НПУ 315,0 — 2419 кв. км,

    -площадь затопления земель — 2 295 кв. км,

    -площадь зеркала при сработке до отметки 299,0 — 1620 кв. км.

    -полезный объем — 32,1 куб. км.

    -ширина водохранилища:

    -каньонной части -0,5 <metricconverter productid="-2,0 км" w:st=«on»>-2,0 км.

    -в озерной части — 20 <metricconverter productid="-24 км" w:st=«on»>-24 км

    -глубина водохранилища:

                       максимальная — <metricconverter productid=«93 м» w:st=«on»>93 м,

                       минимальная — <metricconverter productid=«15 м» w:st=«on»>15 м,

    -площадь мелководий — 120 кв. км,

    -леса и кустарники — 1270 кв. км, из них подводой оказалось 124 кв. км.

    Природно-климатические особенности затопляемого района водохранилища не

создают благоприятных условий для развития сельского хозяйства и  составляют

39 кв. км или 1,7 %  затопляемой площади. Свыше  55  %   ложа  водохранилища

было покрыто лесом и кустарником и свыше 40% занято заболоченными и  другими

землями.   Крупных   промышленных   предприятий    в    зоне,    затопляемой

водохранилищем,  не  было.   Полезных   ископаемых,   имеющих   промышленное

значение,  в  зоне  водохранилища  не  выявлено.  В  районе,   затапливаемом

водохранилищем находились 14 населенных пунктов, в которых проживало  4  460

человек, и  которые  были  отселены  во  вновь  построенные  и  перенесенные

поселки. (Дудченко Л.Н.,1998г.)

    Постановлением Амурского облисполкома лесоочистные работы на территории

водохранилища   вне   границ    участков    специального    назначения    не

предусматривались.  В  результате  оказались  затопленными   массивы   леса,

который,   разлагаясь,   образует   фенолы,    которые    загрязняют    воду

водохранилища.

    При подготовке ложа водохранилища выполнились следующие виды санитарных

работ направленных на исключение загрязнения водохранилища:

           санитарная очистка территории, переносимых населенных пунктов;

           санитарная очистка мест специфических загрязнений;

           мероприятия по кладбищам.

    Рыбное население  водоемов  зоны  затопления  (р.  Зея  с  притоками  и

пойменные озера)  было сравнительно немногочисленно и насчитывало  30  видов

рыб, из них только 14 видов имело промысловое значение.  К  ним  относились:

таймень, хариус,  ленок,  два  вида  сигов  (Амурский  сиг  и  сиг  Хедеры),

Амурская щука, чебак (Амурский  язь),  краснопер,  налим,  калуга,  Амурский

осетр. В озерах распространены серебряный карась  и  щука,  остальную  часть

фауны рыб составили малоценные сорные виды:   Амурский  горчак,  подкаменщик

широколобка,  шиповка, пескари и другие. (Хирсанов  Н.И., Керро  Н.И., Кольник

Т.А.,1990г.)
    Вывод:

    1. Принятые меры по подготовке ложа водохранилища, малоценный район его

расположения  с   точки   зрения   промышленного   и   сельскохозяйственного

производства позволили снизить экологический вред.

    2. Не полная очистка ложа водохранилища от леса и кустарника привели  к

загрязнению воды  фенолами и другими продуктами их распада.
6. Основные экологические и экономические недостатки влияния строительства

                       Зейской ГЭС и её водохранилища.
    Вместе с положительными  факторами,  Зейская  ГЭС  и  ее  водохранилище

имеют и отрицательные экологические воздействия:

. из-за поднятия плотиной уровня воды образовавшееся водохранилище затопило

   2295  квадратных  километров  территории  занятой   лесами,   сенокосами,

   пашнями, населенными пунктами с предприятиями, линиями  электропередач  и

   связи;

.  требовалось  провести  большую  работу  по   разъяснению   необходимости

   переселения  жителей  затопляемых   населенных   пунктов,   и   выделение

   значительных материальных ресурсов на их обустройство в новом месте;

. в прибрежной полосе вблизи водохранилища меняется уровень грунтовых  вод,

   что приводит к заболачиванию местности  и  исключает  использование  этой

   местности в качестве сельскохозяйственных угодий;

. перед  затоплением  водохранилища  не  полностью  выполнена  лесоочистка.

   Оставшийся лес медленно распадается,  образуя  фенолы.  Расположенные  по

   берегам водохранилища и впадающие  в  него  реки,  населенные  пункты  г.

   Тында,  поселки:  Бамнак,  Верхнезейск,   Горный,   Хвойный,   Береговой,

   Снежногорск,   многочисленные   участки    артелей     загрязняют    воду

   водохранилища бытовыми и технологическими   стоками,  нефтепродуктами,  а

   слабый водообмен и  низкая  самоочищаемость  усиливают  загрязнение  воды

   водохранилища;

. плотина  ГЭС  построена  без  рыбоподъемников,  в  результате  прегражден

   естественный путь  прохода  рыбы  на  нерестилища,  а  колебания  воды  в

   водохранилище составляющее до <metricconverter productid=«8 метров» w:st=«on»>8 метров в зимний период  оказывает  крайне

   пагубное воздействие на рыбовоспроизводство;

. отсутствие судоподъемников  разделило судоходство на два не  сообщающихся

   участка по нижнему и верхнему бьефам;

. река Зея ниже плотины не замерзает на  протяжении  80-100км.  Поэтому,  в

   зимнее время на этом промежутке реки нарушена транспортная  связь по льду

   между населенными пунктами. В зимний период вдоль незамерзающего  участка

   реки стоит плотный туман, что оказывает влияние на здоровье людей  данной

   территории, вызывая различные заболевания;

. из-за позднего замерзания водохранилища (декабрь), осень  бывает  теплой,

   продолжительной,  морозы смягчились;

. кроме того, существуют прямо  противоположные  гипотезы  влияния  крупных

   водохранилищ  ГЭС  на  сейсмичность  территорий.   По   первой   гипотезе

   водохранилища  служат техногенным  источником  возбуждения  сейсмичности.

   Вода водохранилища под большим   статическим  давлением  через  имеющиеся

   трещины горных пород проникает вглубь скальных оснований,  выполняя  роль

   смазки, стимулирующей движение горных пород;

. по  второй  гипотезе  неоднократное  закачивание  и  откачивание  воды  в

   глубокие скважины горных пород   (напряжение   в  которых  увеличивается)

   играет роль спускового крючка.  Происходит  серия   малых  незначительных

   землетрясений, в результате которых не  дается  возможности  сейсмической

   энергии  накапливать  свою  величину  и,  как  результат,  не  происходит

   сильного землетрясения. Наличие водной  толщи  водохранилища  на  большой

   площади,  и   ежегодные   повторяющие   циклы   наполнения   и   сработки

   водохранилища могут способствовать снятию  напряжений  в  земной  коре  в

   месте расположения гидроузла. Таким образом, одно  крупное  землетрясение

   заменяется серией  мелких, не  способных причинить значительный ущерб, но

   это  только  гипотеза  требующая  дальнейшей   проработки   и   серьезных

   исследований.

    Водохранилище, образованное плотиной с громаднейшим объемом воды от  63

до  68   кубических   километров,   представляет   большую   опасность   для

проживающего  населения  в  нижнем  течении  реки  Зея.  В  работах  доктора

технических наук,  главного  научного   сотрудника  Института  физики  Земли

Российской академии наук  А. Н.  Марчука,  содержатся  выводы,  что  плотина

Зейской  ГЭС  выполнена  по  очень  хорошему  проекту.  И  может   выдержать

землетрясение силой до 8 баллов, теоретически возможно  землетрясение  силой

девять баллов. При землетрясении с  силой  девять  баллов  в  плотине  могут

появиться трещины, а при  повторных толчках,  возможно,  ее  разрушение.  По

его выводам, необходимо  строить  систему прогноза  опасных  геодинамических

процессов,  которые  позволят  спрогнозировать   землетрясение   и   принять

упреждающие меры  для спасения  населения,  попадающего  в  зону  возможного

затопления и снижения экологического ущерба.  Такая  работа  уже  проводится

специалистами Зейской  ГЭС  и  учеными  Института  физики  Земли  Российской

академии наук. (Дудченко Л.Н.,1998г.)
                    7. Зейская ГЭС спустя четверть века.
    Первые киловатт — часы первой Дальневосточной ГЭС.… Это было недавно  и

уже давно: укрощение вод своенравной реки и  тот  памятный  день  27  ноября

1975 года, когда на её  берегах  зажглось  рукотворное  солнце  и  его  свет

заструился   по проводам на сотни километров  окрестностей.  Зейская  ГЭС  с

установленной мощностью 1405 мВт со среднегодовой выработкой  электроэнергии

4,81 млрд. кВт.ч  не  только  вырабатывает   дешевую  электроэнергию,  но  и

выполняет задачи регулирования частоты, активной  мощности,  снятие  пиковых

нагрузок  в  Дальневосточной  энергосистеме   и   исключила   наводнения   и

экологические катастрофы, вызванные ими в бассейне р. Зея и среднего Амура.

    27 ноября 2000  года  Зейская  ГЭС  отметила  свой  25  летний  юбилей,

выработав  более  103  млрд.  к.Вт.  часов  электроэнергии.  Вечерние   огни

Дальневосточных городов и  сел — это свет Зейской ГЭС. За 25 лет на  станции

не допущено ни одной крупной аварии,  а  технологические  отказы  в  отпуске

электроэнергии потребителям сведены к минимуму. Энергия       продолжение
--PAGE_BREAK--