Исследовательская работа «Экологические проблемы Братского водохранилища»

МОУ «Приморская СОШ»

Конкурс «Исследователи природы-2011»

Тема: «Экологические проблемы Братского водохранилища»

Авторы: Быргазова Алена –

ученица 11 класса, Зарыпова

Вера – ученица 9 класса

Руководитель: Зарыпова О.Н.-

учитель биологии

п. Приморский, 2011 г

Тема: «Экологические проблемы Братского водохранилища»

Цель: познакомиться с историей образования Братского водохранилища; выявить основные экологические проблемы.

Задачи:

1. Ознакомиться с литературными источниками по выбранной теме;
2. Определить актуальность исследования;
3. Разработать и отобрать необходимые методы регистрации результатов, позволяющие:

а) определить месторасположение братского водохранилища;

б) выявить значение водохранилища для местного населения;

в) определить главные экологические проблемы, связанные с водохранилищем;

3. Провести практическую часть исследования в соответствии с разработанными планом и методикой;

4. Проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы исследования.

Методика проведения исследования

        Работа выполнялась в августе-сентябре 2011 года. Осуществлялся сбор литературы и ее изучение. Обрабатывались архивные, музейные данные. Сделано  несколько фотографий водохранилища. Интересные факты, на наш взгляд, фиксировались.

Введение

Нет ни одной области человеческой жизни и ни одной отрасли производства, которая обходилась бы без воды. Вода — неизмеримо более ценный природный ресурс, чем нефть, уголь, древесина, металлы. Любой естественный или синтетический продукт и материал можно заменить другим, одна вода незаменима. Жизнь человека всегда была неотделима от воды и ныне эта связь еще более укрепилась.

Во второй половине XX века слова «Братская ГЭС» были известны не только всей стране, но и миру. Во-первых, потому что это была крупнейшая в мире ГЭС мощностью 3200 тысяч киловатт. Во - вторых, это была всесоюзная молодёжная стройка, которая должна была доказать всем могущество и единство советского народа, способного в глухом малонаселённом таёжном краю, вдали от промышленных центров и транспортных путей построить современное гигантское сооружение. В-третьих, громкую славу одной из всесоюзных строек – Братской ГЭС – принесли деятели культуры и искусств СССР: журналисты, писатели, поэты, художники, композиторы. Простые строители: бетонщики, монтажники, шофёры, лесорубы становились героями, их знали по имени и в лицо. В газетах того времени – хроника событий, каждодневные будни стройки, за которыми с искренним интересом следили современники. И во всей этой шумихе совсем не слышны были почти единичные протесты учёных, выступающих в защиту сибирской природы и исторического наследия коренного русского населения края (Приложение).

Площадь водной поверхности Братского водохранилища составляет 5470 кв.км, полезный объем — свыше 48 куб.км, длина (по долине Ангары) — более 500 км, максимальная глубина у плотины — 106 м. При путешествии на теплоходе длина водного пути будет неизбежно больше длины водохранилища за счет подходов к пристаням и причалам, заходов в заливы и т.д. Весь путь от речного вокзала Иркутска до Братска увеличивается, поэтому с 606 км по прямой транзитной трассе до 660 км фактической.

Примерно, через 195 км от Иркутска Братское водохранилище расширяется до 7-12 км и приобретает морской вид. На 40-45 км в сушу врезаются заливы: Осинский справа и Унгинский слева. Средние глубины увеличиваются до 20 м, максимальная температура -до 19-20 градусов (в заливах еще выше). По берегам Братского водохранилища наблюдаются карстовые явления - провалы и просадки, карстовые воронки и ниши, оползни и оседания склонов, пропадающие ручьи и др. С созданием водохранилища карстовые процессы, характерные для этого района, резко усилились в прибрежной зоне. Для Братского водохранилища характерны также интенсивные процессы разрушения берегов, связанные с большой амплитудой колебаний уровня воды. Обычно они не превышают 2-3 м, но в маловодные годы увеличиваются до 5-6 м, а в критические периоды - до 10 м. Протяженность разрушаемых берегов превышает 2 тыс.км или более трети всей береговой линии водоема, а общая площадь размыва составила свыше 5 тыс.га. Ниже Осинского и Унгинского заливов проходит граница Усть-Ордынского округа, левобережье занимают далее земли Балаганского района, правобережье — Усть-Удинского.

                                                    Актуальность исследования  

Безжалостно… Бесшумно… Безвозмездно…
Сомкнулись воды над землёй моей,
Укрыв собой все родовые гнёзда,
Качнув на память верхами елей.
И в дивном танце, позабыв о долге,
Не ведая и не боясь греха,
Пошли на дно послушно и по воле
Мои деревни, тихий ветер в поле,
Безумные берёзы на приволье.
Пустая отмель, тихий плёс, коса,
Рассветный берег, весь в уснувших птицах,
И на затихших лодках голоса.
Г. Бельская.

Гидротехнические сооружения, строительство которых развернулось в конце 40-х - начале 50-х годов в нашей стране на базе широкого использования богатейших водных ресурсов, вызвали кардинальные изменения гидрологических условий водных путей, в корне изменили ландшафтную картину территорий, а также хозяйственную деятельность населения, проживающего рядом с этими объектами. Учитывая сложную экологическую обстановку нашей территории, вызванную многими факторами, мы решили обратиться к литературным источникам, интернет ресурсам и выяснить какие экологические проблемы Братского водохранилища существуют на сегодняшний день. Также возможно найти пути решения этих проблем.

Результаты исследования

Водохранилища выстроенные в конце 40-х начале 50-х годов достигли очень больших размеров. Площадь водного зеркала доходит до 3000 км2, а в отдельных случаях до 6000 км2 и более. В затапливаемой зоне этих водохранилищ оказались большие площади, покрытые лесными насаждениями (табл. 1).

Таблица 1

При изучении литературных источников стало ясно, что проектами обычно предусматривалось два вида работ, сопутствующих подготовке ложа водохранилища: лесосводка, или вырубка товарного леса, и лесоочистка, выполняемая различным способом, с полной очисткой и корчевкой пней, с подрезкой их на уровне земли или с оставлением пней определенной высоты.

Единых положений, регламентирующих во всех деталях размеры и порядок вырубки леса, характер лесоочистных работ и площадь, на которой они должны производиться, не существовало.

Дело в том, что необходимые полноценные изыскания лесных массивов как в зоне водохранилища, так и в прилегающем к нему районе не проводились, и оценка запасов делалась условно, с использованием в одних случаях данных аэротаксации, в других - наземной таксации – это всего 2-3 % лесной площади. Это привело к большому разнобою в оценке запасов и к заведомо неверному определению объемов работ по вырубке деловых лесоматериалов. Так, чаще всего в запасы включали только лесоматериалы хвойных пород, а лиственные, как правило, считали возможным оставить в водохранилище и затопить.

Древесину лиственных пород не намечали к вырубке. По отношению к хвойным породам также вводился ряд ограничений; вырубались лишь деревья диаметром не менее 12 см на высоте груди и при запасе не менее 50 м3 на га.

При таком порядке вырубки деловых лесоматериалов, даже после своевременной лесосводки, большое количество лесонасаждений осталось на корню. Это было бы не столь большим злом, если бы деревья, не вырубленные при лесосводке, затем были срезаны при выполнении лесоочистительных работ. Однако и этого не произошло.

При строительстве Братской ГЭС не подлежали сводке леса площадью 103 тыс. га с общим объемом древесины 5900 тыс. м3. После первого года с начала затопления водохранилища всплыло 2800 тыс. м3.

Практика показала, однако, что такая очистка не достигла поставленной цели. Оставленные в зоне затопления деревья в течение многих лет продолжают вымываться из грунта и захламлять акваторию водоема еще сегодня.

Важнейший вопрос, которому не уделялось должного внимания, это - полное использование растущего в водохранилище леса. Запасы древесины в лесонасаждениях, подлежащих сводке на площади водохранилища были очень велики: в Братском водохранилище они составляли 36 млн. м3, следовательно, при оставлении на делянках даже 30 % древесины в виде отходов, потери измеряются миллионами кубометров. Их можно было бы избежать, если при строительстве ГЭС по соседству с водохранилищем строили лесопромышленные комбинаты с технологией, предусматривающей полную утилизацию вырубаемых деревьев, включая и так называемую дровяную древесину.

Работы по лесосводке и лесоочистке начинались значительно позднее, чем строительство гидроэлектростанций. Из-за отсутствия транспортных путей к моменту затопления водохранилища значительная часть древесины осталась на корню. И даже не всю вырубленную и уложенную в штабеля древесину удалось вывезти.

На территории Братского водохранилища из-за позднего начала лесозаготовительных работ и отсутствия необходимых транспортных средств осталось неосвоенной около 11 млн. м3 древесины.

При затоплении сельскохозяйственных угодий учитывался ущерб по различной методике, связанный с потерями сельскохозяйственной продукции. Но и лесопокрытая площадь также ежегодно давала продукцию в виде прироста древесины, исчисляемого в кубометрах. Затопленный на территории водохранилища лес, независимо от того, как он был срублен и был ли срублен вообще, больше прироста древесины не дает.         Следовательно, в районе, леса которого оказались затопленными, ежегодный прирост лесоматериалов снижен на значительную величину прироста. Надо учесть также, что на большой покрытой лесом площади, подтапливаемой из-за повышения уровня грунтовых вод, в связи с созданием водохранилища, лес начинает гибнуть и резко снижает ежегодный прирост.

Другим не менее важным аспектом на сегодня является ухудшение общей экологической обстановки в затопленных зонах водохранилищ.

В связи с выше перечисленными обстоятельствами можно выделить следующие экологические проблемы:

- потеря запасов древесины;

-  резко ухудшилось качество воды;

- сократилось количество нерестовых рыб;

-  карстовые провалы (приложение).

В таблице приведены факторы, которые оказывают неблагоприятное воздействие на природную среду.

Ко всему прочему появились неприятности и у энергетиков. Предполагалось, что затопленная древесина так и останется на корню до полного разложения на дне водохранилища, однако подмываемая подводными течениями она всплывала и под действием ветра и течения перемещалась по акватории. Другая часть не всплывшей древесины непредсказуемо двигается по дну водохранилища в направлении входных отверстий турбин ГЭС, перекрывая их. Кроме того, деревья, находящиеся на берегу водохранилища, подмываются во время паводков и в весенний период в результате резкого повышения уровня верхнего бьефа водохранилища, оказываются в воде и в конечном итоге могут оказаться у тела плотины ГЭС. По результатам исследований, такие явления имеют место быть. Так как на сбор такой древесины обычно нет средств, она превращается в топляк, опускается на дно, усугубляя при этом итак не совсем благоприятную обстановку.

Выводы

В сложившихся условиях можно сделать следующий вывод:

 - при разработке проектов ГЭС и их водохранилищ необходимо учитывать интересы работников лесного хозяйства, лесозаготовителей и просто людей, проживающих на этих территориях.

Поэтому, если бы все перечисленное выше в свое время было учтено, то сегодня, возможно, было бы избежать многих негативных явлений и значительно сократить потери запасов древесины. От этих проблем сегодня не уйти, и решать их придется, но уже с большими денежными затратами.

Список литературы
1. Экология и экономика природопользования. Бобылев С.Н., Новоселов А.Л., Гирусов Э.В. и др. Учебник. Изд. 2-е, перераб., 2002 г.
2. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. Автор: В.Ф.Протасов. Издательство: финансы и статистика, 2001 г.
3. Экологическое состояние территории России: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений (под ред. Ушакова С.А., Каца Я.Г.) Изд. 2-е, 2004 г.

МОУ «Приморская СОШ»

Приложения

Братск 1951-1967 г

Водосливная часть плотины Братская ГЭС

Братское водохранилище. После дождя

Береговая линия Братского водохранилища

Закат на Братском водохранилище

Водное зеркало водохранилища

Карстовые провалы. Мнения ученых.

Участники международного проекта ЮНЕСКО «Корреляция мировых карстовых экосистем», посетив районы карстовых образований, связанных с Братским водохранилищем, были поражены масштабами произошедших здесь в последние десятилетия изменений. Руководитель группы, академик Юань Даосян из Китая признался: «Я побывал в разных странах, видел многое - громадные воронки, гигантские провалы, но таких карстовых образований, которые возникли в связи с созданием водохранилища, нигде в мире нет».
- Карстовый процесс - это образование провалов в земной коре, - поясняет организатор рабочего совещания участников проекта в Иркутске, заведующий лабораторией Института земной коры, доктор геолого-минералогических наук Юрий Тржцинский. - В мире есть провалы грандиозные, до ста метров, у нас же создание Братского водохранилища спровоцировало активизацию карстового процесса. Произошло растворение водой карбонатных и гипсовых пород, образовались пустоты, полости, подземные пещеры.
До создания водохранилища провалы тоже были, старые, заросшие. Если раньше породы находились в сухом состоянии, то сейчас, когда поднялся уровень подземных вод, они обводнились, и процесс пошел более активно. Правда, эти процессы прогнозируемы. У истоков всех работ по водохранилищам стоял Михаил Одинцов. В свое время над проблемой работали сотрудники ИЗК Герман Вологодский и Григорий Пальшин. Они сделали прогноз и предсказали, что зона развития карста будет простираться на три километра. Сейчас она распространилась уже на шесть. По сути, идет катастрофический процесс, который может приводить к жертвам. (Например, трактор на поле вдруг проваливается в воронку.) На месте провалов формируются водоемы до 50 метров в диаметре и глубиной свыше 30 метров. Были деформации зданий. Многое зависит от уровня Братского водохранилища, а он очень непостоянен.
Институт земной коры СО РАН в Иркутске - единственный в мире, занимающийся процессами разрушения берегов. Раньше на водохранилищах институт имел около 40 стационаров, он обладает уникальными 30-летними рядами наблюдений. Сам я с 1956 года занимаюсь Братским водохранилищем. Недавно вышла наша книга, которая отмечена премией губернатора. В ней рассматриваются не только карстовые процессы, но и другие проблемы, связанные с водохранилищами на Ангаре, на Енисее. Вообще могу сказать, что гидрогиганты — это хорошо, но с точки зрения экологии надо было подумать о создании небольших станций, которые бы не вызывали таких больших изменений.
В рабочем совещании и экспедициях принимали участие ученые из Китая, Италии, Украины, Польши, с которыми мы давно работаем. Кстати, один польский ученый даже открыл как-то во время экспедиции карстовую пещеру в береговом уступе Байкала, назвав ее «Варшавой».