10884

Рис. 11.3. Схема районирования Красноярского водохранилища.

Показаны преобладающие направления ветров [548]

Рис. 11.4. Деревня Гарменка на первой надпойменной террасе р. Ангары в зоне затопления Усть-Илимским водохранилищем, 1960 г. [295]

210

Красноярское водохранилище на р. Енисее (рис. 11.3) создано в предгорных условиях. По морфолого-морфометрическим показателям в нем различают три района (№№ 1, 5, 7 на рис. 11.3) и пять озеровидных плесов (№№ 2, 3, 4, 6, 8 на рис. 11.3) По характеру распределения глубин выделяют три зоны. Прибрежная зона распространяется от берега до глубины 3 м и не превышает 5 % от площади зеркала при НПУ. В верховье водохранилища отмечается мелководная зона. Глубоководная зона, начинающаяся с 10-метро- вых глубин, занимает более 80 % площади водохранилища (табл. 11.1).

[676].

Т а б л и ц а 1 1 . 1

Морфолого-морфометрическая характеристика Красноярского водохранилища при НПУ = 243,00 м БС [676]

Долинными водохранилищами затапливаются пойменные и надпойменные террасы: первая, иногда вторая – на равнинных реках, более высокие – на предгорных и горных реках; затапливаются также участки коренных берегов (рис. 11.4). У большинства крупных и средних равнинных рек правый берег высокий и крутой (нагорный), а левый – низкий и пологий (луговой). Асимметрия речных долин обусловливает распространение водохранилищ на низменные левобережья. Левобережные части водохранилищ характеризуются при этом меньшими глубинами и более извилистым очертанием береговой линии.

Индивидуальность каждого водохранилища, морфологические и морфометрические особенности его отдельных частей существенно влияют на

211

гидрологические процессы и явления. Влияние природных факторов и деятельности людей на характер и интенсивность внутриводоемных процессов и взаимодействие водохранилища с природной средой также в определенной мере осуществляется через особенности его морфометрии [122].

11.2. Показатели затопления земель водохранилищами

По официальным данным на 1 января 1999 г. общий земельный фонд Российской Федерации составляла 1 709,8 млн га (табл. 11.2).

Т а б л и ц а 1 1 . 2

Структура распределения земельного фонда Российской Федерации по целевому назначению [113;179]

Соотношение между землями различного назначения в регионах страны существенно неодинаково. Около 26,6 % всего земельного фонда в 1999 г. составляли земли сельскохозяйственного назначения. В их структуре преобладали сельскохозяйственные угодья – 221,2 млн га, и земли, пригодные для северного оленеводства – 145,7 млн га [113]. На 01.01.2021 г. земель сельскохозяйственного назначения насчитали 382,4 млн га из них неиспользуемых 19,4 млн га (5,1 %) [745].

Затопление – это повышение уровня воды водотока, водоема или подземных вод, приводящее к образованию свободной поверхности воды на участке территории [172]. Затопление земель рассматривается обычно как наиболее существенное воздействие долинных водохранилищ на природную среду.

В нашей стране значительные земельные площади отведены под электроэнергетику (ГЭС, ТЭС, АЭС), их доля достигает примерно 10 % всех

212

земель, находящихся в несельскохозяйственном использовании для нужд промышленности, транспорта, городов и др. При этом около 95 % земель, изъятых на электроэнергетику, приходится на электростанции и их водохранилища. В площадях, отведенных под водохранилища, затопленные земли составляют 95 – 97 %; кроме них в состав изъятых земель входят земли в зонах переработки берегов водохранилищ и вдольбереговой бечевник [706].

В 1950 – 1960 гг. большие площади земель были отведены под водохранилища ГЭС в Волжско-Камском бассейне, а в последующие десятилетия в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке – в бассейне Енисея, на Вилюе, Зее, Колыме и др. По состоянию на 1990 г. под водохранилища ГЭС в России отведено 4,720 млн га земель [512; 706]. Отведенные земли составляют 0,28 % площади нашей страны. Для сравнения: доля площади водохранилищ к общей площади страны в США – 0,80 %, Канаде – 0,60 %, Испании

– 0,42 % [515; 628].

Наиболее ценными из изымаемых под водохранилища считаются земли сельскохозяйственного использования и занятые лесами. По грубой оценке, водохранилищами ГЭС занято 0,4 % сельскохозяйственных угодий и 0,3 % лесных площадей России [706].

Еще сравнения (табл. 11.3): под российскими городами в два с лишним раза больше земель, чем под водохранилищами; земли, занятые дорогами (рис. 11.5) и водохранилищами по площади сопоставимы; площадь отведенных под водохранилища ГЭС земель равна площади земель, непригодных для жизнедеятельности из-за упавших на нее частей космических ракет (рис. 11.6); растут полигоны добычи полезных ископаемых (рис. 11.7), свалки отходов; площадь заброшенных в 1990-х гг. сельхозземель почти на порядок больше площади, занятой водохранилищами.

В гидротехническом строительстве известно понятие землеемкость водохранилища, когда площадь затопления относят к единице выработки ГЭС, к единице объема водохранилища и т.п. [98; 99]. В табл. 11.4 выписаны результаты анализа затоплений при создании водохранилищ в разные периоды времени по объективному показателю затопленной площади на 1 млн кВт·ч выработки ГЭС [512; 706].

В период 1950-х гг., когда вводились крупные гидроузлы на равнинных реках европейской части страны, показатель затопления достигал 78 га/1 млн кВт ч выработки ГЭС. Если говорить об исторической ситуации в тот период, необязательно быть человеком уважаемого возраста, чтобы вспомнить, что недавно закончилась Великая Отечественная война (рис. 11.8),

213

энергетика была в значительной мере разрушена [150; 628]. В этих условиях указанные затопления были оправданы, альтернативы не было [108; 397].

Т а б л и ц а 1 1 . 3

Сравнительные данные о площади земель, занятых для различных видов жизнедеятельности в России

(из официальных источников и СМИ)

Т а б л и ц а 1 1 . 4

Удельный показатель изъятия земель в России под водохранилища гидроэлектростанций [512; 706]

Разумно ли, например, сейчас предъявлять претензии создателям Рыбинского гидроузла, которые начинали строительство перед войной, а пуски агрегатов ГЭС проводили уже в военное время? Теперешним критикам гидроэнергетики надо бы знать, что Рыбинская, Угличская, Иваньковская ГЭС

214

Рис. 11.5. Строительство федеральной автотрассы «Амур»:

Чита – Могоча – Свободный – Бира – Хабаровск; длина 2150 км; начата строитель-

ством в 1966 г. (600 км), завершена в 2010 г. [http://www.autoreview.ru]

Рис. 11.6. Фрагмент отделяющейся части ракеты-носителя «Союз» пуска 2006 – 2009 гг. в районе планового падения на Северном Урале [333]

Рис. 11.7 Месторождение золота в Магаданской области, разрабатываемое драгой, после чего остается грядовый рельеф с оттаявшими грунтами. 1980-е гг.

215

Рис. 11.8. Художник Г.М. Коржев (1925 – 2012). «Следы войны». 1964 г.

Рис. 11.9. Картина Д.А. Налбандяна (1906 – 1993) «Для счастья народа. Заседание политбюро ЦК ВКП(б)». 1949 г.

216

оставались практически единственными источниками электроэнергии для Москвы в военный период [108; 149; 150; 397; 628]. Экономист В.Ю. Катасонов определил, что СССР послевоенных лет – это практически была гигантская централизованная корпорация, все ресурсы которой мобилизовывались на достижение стратегической цели. Основой корпорации служила общенародная собственность на средства производства. Целью было выживание государства во враждебном окружении (рис. 11.9). В 1951 – 1960 гг. экономика СССР выросла более чем в 2 раза [284].

В последующем затопления при создании водохранилищ резко снизились. Строительство электростанций на равнинных реках стало сокращаться. Гидроэнергетика в европейской части страны начала смещаться в предгорные и горные районы, а в азиатской – на экономически малоосвоенные территории, начали проявляться факторы защиты земель, пристального анализа предлагаемых вариантов створов и подпорных отметок гидроузлов [512]. На уровне середины 1980-х гг. средняя величина затоплений составляла 26,4 га/1 млн кВт ч [706]. Если взять конкретные примеры, то для первенцев Волжского каскада Иваньковской и Рыбинской ГЭС рассматриваемый показатель достигал 160 га/1 млн кВт ч, для последней по времени строительства Чебоксарской ГЭС он составил 14 га/1 млн кВт ч, для ГЭС Ангаро-Енисейского каскада равен в среднем 4,1 га/1 млн кВт ч [515].

Создание больших водохранилищ связано с затоплением значительных по абсолютной величине площадей, но они выгоднее, чем малые и средние водохранилища по удельным затратам земельной площади на единицу запаса воды [122; 515]. Вместе с этим при регулировании стока в бассейне системами водохранилищ на малых реках удельные потери земель, вызванные затоплением участков долин, могут быть меньше, чем при сооружении каскада водохранилищ на основной реке [375].

Затопление земель при создании водохранилищ является неизбежным фактором, но его нельзя рассматривать как только негативное явление. Надо иметь ввиду, что изъятие земель под водохранилища является одним из вариантов их производственного использования; оно определяется потребностями экономики страны. Взамен сельскохозяйственной и лесной продукции с этих земель получают другую продукцию – электроэнергию, рыб, перевозки грузов по водным путям и т.д., а в случае использования водных ресурсов для орошения, обводнения и для устранения наводнений – также и сельскохозяйственную продукцию [7; 515; 706]. В СССР водохранилища комплексного и ирригационного назначения позволили вовлечь в

217

сельскохозяйственный оборот в три раза больше земель, чем вся площадь затопленных сельхозугодий [628].

При отводе территорий под затопление водохранилищами по согласованию с местными органами власти устанавливаются размеры компенсационных выплат или арендной платы [23] за изъятые земли, они закладываются в сметную стоимость строительства. Однако извечное стремление людей к воде берет верх над здравым смыслом и на практике оказывается, что, несмотря на установленное отчуждение, земли, подлежащие временному затоплению, как в верхних, так и в нижних бьефах, застраивают жилыми и дачными домами, используют под садовые хозяйства и пр. В целях предотвращения затопления застроенных земель в нижних бьефах на всех водохранилищах Волжского каскада появилась необходимость проводить не предусмотренные проектами форсировки уровней на 0,5 – 1,0 м для срезки максимальных половодных расходов воды. Это увеличивает площади водного зеркала и ведет к дополнительному затоплению земель в верхних бьефах, ущерб от которого сопоставим с ущербом от затоплений в спасаемых зонах. Например, превышение НПУ на 0,5 м для Рыбинского и Куйбышевского водохранилищ соответствуют затоплению 270 км2 пойменных земель [515].

Рис. 11.10. Проект застройки левобережной поймы р. Волги напротив г. Нижнего Новгорода, вид с правого нижегородского берега

Желаний что-нибудь воздвигнуть на потенциально затапливаемых землях не лишены даже администрации субъектов РФ. Так, правительство Нижегородской области в 2010-х гг. предлагало застроить пойму р. Волги напротив г. Нижнего Новгорода в зоне Чебоксарского водохранилища, устроив там торгово-развлекательно-гостиничный район (рис. 11.10). Инвесторов не нашлось.

Уменьшить площади затоплений водохранилищами можно создавая ГЭС по деривационным схемам; возводя дамбы обвалования для отсечения мелководных зон водохранилищ; осваивая гидроэнергетические ресурсы малых рек; повышая долю ГАЭС в составе энергосистем [96], когда такие технические решения рациональны.

218

11.3. Примеры затоплений

Переустройство рек Волги и Камы началось в 1930-е гг. по схеме, получившей название «Большая Волга». Проблема трактовалась комплексно – инженерная схема каскада гидроузлов, носившая технократический характер, предусматривала: наиболее полное использование водно-энергетиче- ских ресурсов для получения дешевой пиковой электроэнергии; создание глубоководного пути в пределах рек Волги и Камы, а также соединение этих рек с Балтийским, Белым, Азовским и Черным морями; развитие сельского хозяйства в прилегающих к р. Волге районах путем орошения и обводнения засушливых плодородных земель; обеспечение водоснабжения промышленности и населения из водохранилищ каскада; интенсификацию рыбного промысла.

Для получения наибольшего энергетического эффекта схемой предлагалось использование падения рек наименьшим количеством плотин с созданием емких водохранилищ. Мощность ГЭС и выработка электроэнергии обусловливаются напором на гидроузле и объемом водохранилища (потенциальным энергетическим запасом). Водохранилища малой емкости при низконапорных ГЭС затрудняют регулирование стока, при сбросе высоких вод в половодья и паводки напоры на гидроагрегатах снижаются и ГЭС теряют свою мощность. Значительные колебания бытовых уровней рек Волги и Камы вызвали необходимость образования напоров на гидроузлах не менее 20 м.

Одним из существенных принципов при проектировании энергетического использования рек Волги и Камы было строительство ГЭС каскада как основы Единой энергетической системы Европейской части СССР. В итоге за 40 лет XX в. на Волге и Каме создан каскад из 11 крупных гидроузлов комплексного назначения с общей установленной мощностью ГЭС 11 300 МВт, с водохранилищами общей площадью 25 тыс. км2 и объемом 186 км3 (см. табл. В.2 во Введении) [108; 397; 525].

Гидроузлы каскада размещались выше городов Углич, Рыбинск, Ярославль, Кострома, Кинешма, Балахна, Горький (Нижний Новгород), Казань, Куйбышев (Самара), Вольск, Саратов, Сталинград (Волгоград) на Волге, Соликамск, Пермь, Воткинск, Сарапул на Каме, с оставлением их вне подпора, или выбиралась такая комбинация расположения створов и отметок НПУ, при которой была возможна инженерная защита городов, крупных

219