Оценка воздействия гидротехнических сооружений на экосистемы рек и озер

Влияние гидротехнических объектов на природную среду нельзя сводить только к затруднению миграции проходных и полупроходных рыб. Меняется режим затопления русел и пойм, поэтому затронуты будут и береговые компоненты экосистемы.
Как влияет на природу строительство водохранилищ и ГЭС
Основные эффекты:
- удержание наносов в чаше искусственного водоёма;
- общий размыв русла;
- снижение биологической продуктивности зарегулированных участков.
Затопление низин отрицательно сказывается на популяциях мелких животных. Снижение численности планктона после гидроузлов раньше объясняли осветлением воды, позднее выяснилось, что решающий фактор — механическое разрушение при проходе через турбины (не менее 75% потерь).
Даже на низконапорных водохранилищах у выловленной молоди обнаруживаются признаки травмы:
- плавательные пузыри разорваны;
- глаза выпучены;
- дыхание неритмично;
- нарушена чешуя.
Масштаб последствий зависит от многих параметров конкретной ГЭС: вида турбин, силы напора, высоты колёс, перепада давления. Важен и зазор, через который может проходить рыба.
Нельзя игнорировать и отдалённые территориально последствия. Так, снижение поголовья осетровых в Волжско-Каспийском бассейне подорвало их естественное воспроизводство и в самом море. При этом грамотный подход к проектированию и строительству гидроэлектростанций позволяет свести ущерб к минимуму. При сооружении СШ ГЭС (Сая́но-Шу́шенская гидроэлектроста́нция имени П. С. Непоро́жнего) не были затронуты нерестовые угодья. Создание водосброса позволило даже улучшить условия для ВБР (водных биологических ресурсов). Продуктивность Енисея в рыбохозяйственном плане выросла примерно в 4 раза.
Возведение Красноярской гидроэлектростанции, однако, снизило температуру водных масс в районе краевого центра с 20–25 до 8–12 градусов. Формирование тумана зимой в сочетании с выбросами промышленности, транспорта и тепловой энергетики создаёт угрозу смога. Енисей теперь не может эффективно самоочищаться так, как прежде.
На Дальнем Востоке особенно негативным последствием работы гидротехнических сооружений выступает снижение площади леса. Затопленные деревья ухудшают качество воды, влияют на состояние рыбного поголовья, видовое разнообразие которого снизилось. В ряде мест бывшие старицы после прекращения сезонных затоплений стали заболачиваться, там формируется многолетняя мерзлота. После начала эксплуатации Зейского водохранилища на его берегах исчезло 10 видов животных.
Воздействия водосброса
Резкие изменения гидростатического давления в ходе предпаводкового сброса и пропуска волны половодья в Волжско-Камском каскаде уничтожают большое количество судака и берша. Колебания стока, не обусловленные естественной динамикой, могут пагубно сказаться на гнездящихся водоплавающих и прибрежных птицах. При благоприятных условиях, если нет аварийных сбросов, численность отдельных видов пернатых может вырасти.
Экологические попуски в нижнем бьефе
Такие меры позволяют сгладить негативное влияние гидросооружений, если колебания уровня происходят плавно, максимум на 40 см за 24 часа. Ещё важно, чтобы затапливались попеременно разные участки суши. Если спад происходит резко, гибель молоди причиняет непропорционально большой ущерб. Грамотная стратегия подразумевает взаимосвязь режима работы водохранилища и соображений сохранности водно-биологических ресурсов.
Прохождение волн попусков меняет ход русловых процессов. В Волжско-Камском каскаде угрожающие размеры приняло размывание берегов, это нанесло ущерб даже природным заказникам. Изменить ситуацию может только приближение самих попусков к естественному режиму на реках. Расчёт их показателей должен вестись отдельно для каждого года с учётом уровня обеспеченности водными ресурсами. К сожалению, в большинстве зарегулированных речных бассейнов нашей страны надлежащего режима попусков до сих пор не обеспечено.
Другие факторы
Наиболее агрессивным из всех воздействий на природную среду часто называют изменение рельефа берега. Чем дальше от плотин, тем меньше изменяется прибрежная полоса. В степной зоне вероятно увеличение минерализации воды, которое ведёт к гибели водных организмов или их существенному угнетению. Установлен также факт распреснения подземных вод под влиянием водохранилищ. Вниз по течению усиливается донная эрозия, поэтому заливание прибрежных территорий сокращается. Зимние полыньи из-за сброса тёплой воды могут сильно затруднить миграции животных; особенно это выражено в первые несколько лет после сдачи объекта.
Общие выводы
Влияние гидротехнических сооружений на биологические комплексы (экосистемы) очень сложное и многообразное. Нельзя считать его однозначно позитивным или негативным. Воздействие на водно-биологические ресурсы идёт как напрямую, так и через изменение физических и химических факторов среды, перемену рельефа и климата. Рациональное проектирование и использование гидроузлов позволяет снизить отрицательные факторы и увеличить до предела позитивные моменты.