Влияние водохозяйственного комплекса водохранилища Насер на р. Нил на качество окружающей среды



Скачать 84.47 Kb.
Дата03.06.2016
Размер84.47 Kb.
УДК 556.18

Влияние водохозяйственного комплекса водохранилища

Насер на р. Нил на качество окружающей среды
М.Р. Яссер

ФГОУ ВПО МГУП, г. Москва, Россия
Современные масштабы социально-экономического развития Арабской Республики Египет по-новому ставят проблему оценки последствий взаимодействия общества и природы. При этом вопросы использования и охраны водных ресурсов р. Нил, являющейся единственным поверхностным водоисточником, - наиважнейшая часть этой комплексной проблемы.

В настоящей работе рассматривается взаимодействие водохранилища Насер с окружающей средой и роль этого взаимодействия в управлении его водными ресурсами. В общем плане управление использованием водных ресурсов любого водохранилища осуществляется посредством комплекса мероприятий, направленных на достижение заданных социально-экономических показателей территории, находящейся в зоне его влияния.

В задачу управления входит также сведение к минимуму нежелательных, хотя порой и неизбежных, изменений окружающей среды. Процесс взаимодействия водохранилища с окружающей средой заключается, с одной стороны, в его воздействии на нее, а с другой, в воздействии окружающей среды на водохранилище. Интенсивность этих процессов и их тренды во многом связаны с географической зональностью и местными природными и социально-экономическими особенностями прилегающей территории. При этом следует иметь в виду, что как влияние водохранилища на окружающую среду, так и обратное влияние касается не только зоны наиболее интенсивного взаимодействия (береговая зона), но и весьма отдаленных территорий. Размеры зоны взаимодействия при этом определяются как природными условиями территорий, так и типом и масштабом ее хозяйственной освоенности. Кроме того, если водохранилище является последней ступенью каскада, то зона взаимодействия распространяется на нижнее течение реки, ее дельту и водоем, в который она впадает.

Водохранилище Насер является самым крупным из всех водохранилищ мира. Оно образовано высотной плотиной, перекрывающей русло р. Нил в 7,00 км южнее г. Асуан в пределах Египта (рис.1). Высота плотины (считая от дна реки) 111 м, длина – 3,60 км, длина водохранилища – 500 км, средняя ширина – 12 км, площадь водной поверхности – 6,50 тыс.км2. Полный объем водохранилища 162 км3 на уровне НПУ (182 м. абс ) и 183км3 на уровне форсировки (185 м. абс). Полезный объем водохранилища 90 км3, мертвый объем 31 км3, а противопаводочный объем 41 км3. В комплекс водохранилища входит ГЭС общей мощностью 3,10 млн. кВатт и ежегодной выработкой 10 млрд. кВатт/ч электроэнергии.

Создание водохранилища было обусловлено потребностями интенсивно развивающейся во второй половине прошлого века экономики Египта. Водохозяйственный комплекс водохранилища, эксплуатация которого началось в 1970 г, включает гидроэнергетику, орошаемое земледелие, речной транспорт и рыбное хозяйство. Кроме того, водохранилище обеспечивает защиту от наводнений земель в нижнем течении и дельте р. Нил.



Рис.1. Карта р. Нил

Очевидно, что создание столь значительного водохранилища и последующие 35 лет его эксплуатации не могли не сказаться на развитии процессов в естественных и антропогенно преобразованных геоисистемах, расположенных в зоне его прямого и косвенного влияния, в результате совместного воздействия природных и антропогенных факторов. При рассмотрении вопросов влияния водохранилищ на качество окружающей среды обычно анализируются параметры и динамика процессов, на которые оно оказывает влияние: речной сток, качество воды, состояние водных и околоводных экосистем, изменение социально-экономических условий и др. Это позволяет выявить наиболее существенные закономерности в формировании природных и социально-экономических процессов до и после создания плотин и водохранилищ и научно обосновать мероприятия по усовершенствованию использования водных ресурсов и охране природной среды. С этих позиций и рассмотрим некоторые аспекты взаимодействия водохранилища Насер с окружающей средой.

Сток р. Нил. Зарегулирование стока р. Нил водохранилищем Насер резко изменило как межгодовую изменчивость, так и внутригодовые колебания стока реки (рис. 2,3). Для периода условно-естественного режима (до 1970 г.) среднемноголетний годовой сток р. Нил у г. Асуан составлял 90,1 км3/год с колебаниями от 42,1 (1913/14 гг.) до 142,4 км3/год (1878/79 гг.).



Рис.3. Вычисление среднемесячных расходов воды и обьемов стока р.Нил у

г. Асуана за 1969/1970: 1 -условно-естественный сток; 2 - зарегулированный сток
До сооружения водохранилища суммарные затраты стока (водозабор, потери на испарение и фильтрацию) на участке г. Асуан-вершина дельты составляли 10…20 км3/год. В результате в дельту поступало в среднем 64…74 км3/год. С созданием водохранилища резко возросли потери воды на испарение с его водного зеркала, которые в начальный период достигали 15 км3/год (≈20% естественного стока реки), а в настоящее время стабилизировались и составляют около 10км3/год. Возросли и объемы водозабора из водохранилища. В результате сток воды в нижнем бьефе водохранилища составил за период 1965/66-1989/90 гг. 56,2 км3/год, тогда как приток в него составил 74,4 км3/год (см.таблицу).

При этом также резко изменилась и межгодовая изменчивость стока. Так, коэффициент вариации притока равен 0,22, тогда как отток из водохранилища имеет CV=0,04, то есть имеет место сток, близкий к постоянному и изменяющийся в пределах от 53 до 60 км3/год, при колебаниях годового притока в водохранилище за этот же период в пределах от 42 до 105 км3/год. В целом же за период существования водохранилища сток р. Нил уменьшился на 453 км3. В результате в условиях зарегулированного режима приток воды в дельту резко уменьшился- с 70 до 35 км3/год.





Период

Параметры годового стока

Среднее

σ

CV

R(1)

1871/72 - 1904/05

98,3

18,9

0,19

0,001

1905/06 - 1934/35

84,1

15,7

0,19

0,047

1935/36 - 1964/65

90,3

13,2

0,15

0,16

1965/66 - 1989/90

74,4

16,3

0,22

0,41

Зарегулированный сток

56,2

2,03

0,04

0,53

1871/72 - 1989/90

87,4

18,5

0,21

0,34

Зарегулирование стока резко изменило и внутригодовые его колебания. С конца 1960-х годов заметно уменьшился размах колебаний месячного стока. Если в естественных условиях сток колебался от 2 до 18 км3 в месяц, то в настоящее время этот диапазон сократился до 3…6 км3, причем минимальный месячный сток немного вырос, а максимальный резко уменьшился. Если до зарегулирования стока большая часть его (70…75%) приходилась на август-ноябрь, то в настоящее время распределяется в течение года более равномерно (рис. 3).

Подъем воды в половодье ниже створа водохранилища в естественных условиях составлял 6…7 м, а в долине Нила наблюдались сильные наводнения, приводившие к прорывам защитных валов и дамб. Водохранилище же сделало проблему борьбы с наводнениями в нижнем течении и дельте реки неактуальной.

Среднегодовой сток наносов до зарегулирования реки составлял 60…120 млн.т при максимальной мутности 1200…1300 г/м3. В настоящее время около 90% наносов осаждается в водохранилище и выходящих из него оросительных каналах. Минерализация воды в естественных условиях достигала 100…400 мг/л, а в условиях зарегулирования стока и его уменьшения в нижнем течении реки она повысилась до 500..800 мг/л.

Таким образом, водохранилище Насер в корне преобразовало водный режим р. Нил в его нижнем течении. И если устранение возможности катастрофических наводнений является положительным аспектом функционирования водохранилища, то уменьшение жидкого и твердого стока и повышение его минерализации можно отнести к отрицательным последствиям его создания.

Разумеется, такое преобразование режима стока р. Нил не являлось самоцелью столь масштабного проекта, а осуществлено с целью обеспечения в 60-70-е годы прошлого столетия интенсивно развивающейся экономики Египта электроэнергией и создания устойчивой основы производства продовольствия и сырья.



Социально-экономическое значение водохранилища Насер. Значение водохранилища для экономики Египта заключается в гарантированном снабжении сельскохозяйственных угодий оросительной водой. До создания водохранилища орошение во всей долине Нила зависело от естественного затопления паводковыми водами возделываемых земель. Эти воды в силу их значительной мутности и высокого содержания илистых фракций одновременно служили и естественным удобрением, а также вымывали соль из почвы, предотвращая ее засоление. При такой системе орошения площадь возделываемых земель и урожай сельскохозяйственных культур целиком зависели от объема (уровня) и продолжительности паводкового периода.

С окончанием строительства Асуанской плотины был осуществлен перевод имеющихся площадей бассейнового орошения на регулярное орошение с расширением площади орошения до 2,5 млн. га, в том числе под посевы риса 0,7 млн. га. Одновременно создались условия, позволяющие получать до 2..3 урожаев в год. Однако переход к регулярному орошению вызвал постепенное накопление соли в подпочвенном слое и подъем уровня грунтовых вод. В связи с этим на площади ≈1,5 млн. га были созданы системы вертикального и горизонтального дренажа. Кроме того, переход к регулярному орошению существенно увеличил потребности в минеральных удобрениях, производство которых было осуществлено с использованием электроэнергии, вырабатываемой Асуанской ГЭС.

Гидроэнергетика является ведущим компонентом водохозяйственного комплекса водохранилища Насер и обеспечивает получение 10 млрд. кВатт/ч электроэнергии в год. Это полностью удовлетворяет потребности Египта в электроэнергии не только в настоящее время, но и в перспективе.

Одной из древнейших отраслей хозяйства Египта является рыболовство. За последние 50 лет вылов рыбы увеличился почти в 20 раз - с 6,7 тыс.т. до 120 тыс.т. При этом если до создания водохранилища основной улов (около 70%) приходился на дельту Нила, то в настоящее время ее доля составляет около 40%. В настоящее время основными районами рыбного промысла являются водохранилище Насер и р. Нил в Верхнем Египте. Однако к настоящему времени естественные ресурсы воспроизводства нильского окуня и теляпии в водохранилище практически исчерпаны.

Создание водохранилища привело к уменьшению поступления питательных веществ как в дельту Нила, так и в море. Это привело к резкому снижению вылова сардины. Кроме того, развитие регулярного орошения в дельте обусловило увеличение сброса дренажных вод в озера дельты. В результате вода в них стала менее соленой, что привело к их зарастанию. Следствием этого явилась замена солоноводных рыб, обитавших в этих водоемах ранее, пресноводными (особенно теляпией).

В целом же несомненно, что водохозяйственный комплекс водохранилища Насер дает стране значительные экономические выгоды и способствует устойчивому развитию ее экономики, тем более что затраты на его создание полностью себя окупили мене чем за два года. Однако также очевидно, что создание водохранилища привело и к отрицательным воздействиям на природную среду, наиболее существенными из которых являются: коренное изменение режима речного стока в нижнем течении реки, приведшее к ухудшению экологических условий в русле и дельте реки; ухудшение качества воды в водохранилище вследствие замедления водообмена и трансформации биологических и гидрохимических процессов; существенная переработка берегов водохранилища в связи с усилением ветроволновых процессов и колебания уровня воды; рост транспортирующей способности реки в нижнем бьефе водохранилища, вызванный почти полным задержанием



речных наносов в нем и приводящий к интенсивному размыву берегов и русла реки; уменьшение притока воды и наносов в дельту Нила, что на фоне повышения уровня моря интенсифицирует процессы ее разрушения.

Следует также отметить, что в условиях развития водного хозяйства в бассейне Верхнего и Среднего Нила и вероятных изменений регионального климата возможно изменение параметров и режима притока речных вод в водохранилище в сравнении с принятыми при его создании. Это может потребовать и пересмотра правил управления водными ресурсами водохранилища, имея ввиду также сведение нежелательных последствий его функционирования к экологически и социально-экономически допустимым.


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница