Главная – Журналы – Поиск по журналам

Рассмотрены проблемы регулирования уровня оз. Байкал, гидрологические условия и характеристики изменения уровенного режима озера в последние годы, включающие маловодный (2014-2017 гг.) и многоводный (2020-2021 гг.) периоды и вызванные ими изменения законодательной базы. Приведен исторический обзор разработки правил использования водных ресурсов Иркутского водохранилища (оз. Байкал) за период с окончания строительства Иркутской ГЭС по настоящее время. Проанализированы основные проблемы, возникающие при регулировании уровня озера в разные периоды водности в бассейне Байкала, противоречия действующих правил использования водных ресурсов. Отмечены причины и предпосылки принятия Постановления № 234 и временных Постановлений Правительства РФ, посвященных регулированию уровня озера. Приведены результаты отдельных, ранее выполненных исследований по данному вопросу. Особое внимание уделяется анализу предлагаемых «экологических требований», которые необходимо принимать во внимание при регулировании уровня озера. Отмечены причины, не позволяющие их использование на практике. Рассмотрены сложившиеся за последние годы представления о причинах возникающих проблем и способах их решения. Выделены наиболее актуальные и до сих пор не решенные вопросы, связанные с регулированием уровня. Установлено, что для формирования научно обоснованных и практически реализуемых принципов регулирования уровня оз. Байкал в разных условиях водности с учетом современных экологических, социально-экономических и водохозяйственных требований и ограничений целесообразно выполнение комплексной научно-исследовательской работы. Изложены цель, основные задачи и ожидаемые результаты научно-исследовательской работы по теме «Влияние изменения уровня воды в озере Байкал на состояние экосистемы озера, определение ущерба объектам экономики и инфраструктуры прибрежной территории Республики Бурятия, Иркутской области в зависимости от уровней озера и сбросов Иркутской ГЭС». Работа выполняется в рамках национального проекта «Экология» (подпроект «Сохранение озера Байкал») институтами Сибирского отделения РАН, Министерства науки и высшего образования РФ, Росгидромета и Росрыболовства.

Предложены методологические подходы к оценкам экономических, социальных и экологических последствий затоплений и подтоплений территорий, приуроченных к акватории оз. Байкал. Обобщено понятие экономической оценки воздействия уровенного режима водного объекта на природно-хозяйственные комплексы и население. Выявлены факторы, влияющие на стоимостную оценку ущерба, представлены основные характеристики последствий негативного воздействия вод. Показана необходимость актуализации методики оценки вероятностного ущерба от негативного воздействия вод и оценки эффективности осуществления превентивных водохозяйственных мероприятий в части отдельных категорий ущерба. Предложена методика геоинформационного картографирования негативного воздействия уровенного режима оз. Байкал на природные и социально-экономические объекты. Картографическая база данных содержит векторный слой границ земельных участков и таблицу атрибутов. На основе методов прямого счета рассчитан локальный ущерб, учитывающий фактические потери на основе нормативных удельных показателей и сложившихся рыночных цен на продукцию, упущенные выгоды, оценку экосистемных услуг. Использован метод транспортно-рекреационных затрат, оценивающий готовность платить за экологические блага, на основе информации о временных и стоимостных затратах при посещении рекреационного объекта. Дан анализ нормативно-правовой базы оценки социально-экономических рисков при изменении уровня воды в оз. Байкал на примере территории Бурятии. Проведена группировка социально-хозяйственных систем прибрежных территорий по критериям уязвимости.

Приводятся результаты исследования изменений составляющих водного баланса озера Байкал за период эксплуатации Иркутской ГЭС (1960-2020 гг.), выполненных на основе анализа их многолетней изменчивости, включая поверхностный приток, расход через Иркутскую ГЭС, осадки на поверхность озера, испарение с его зеркала в месячном, квартальном и годовом разрешении. Поверхностный приток является основной составляющей приходной части водного баланса и определяется по данным наблюдений на 32 постах на впадающих в озеро реках и путем расчета с территории, не освещенной гидрометрическими наблюдениями. Отмечается, что доля наиболее крупных рек (Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин) составляет около 2/3 суммарного поверхностного (речного) притока. За последние десятилетия доля притока по р. Селенга уменьшилась по сравнению с предшествующим периодом на 20 %. Анализ многолетних изменений речного и полезного притока показал наличие двух маловодных периодов 1976-1981 и 1996-2017 гг., а также двух продолжительных многоводных периодов 1960-1975, 1982-1995 гг. и увеличение притока с 2018 г. Проведено сопоставление составляющих водного баланса за два одинаковых по длительности периода 1971-1995 гг. и 1996-2020 гг. Отмечается нарушение однородности для расходов Иркутской ГЭС. Выявлено повышение среднегодовой температуры воздуха на 1-2 °C и уменьшение осадков практически по всему бассейну озера. Годовые значения осадков после 1996 г. уменьшились по сравнению с предыдущим периодом на всей территории бассейна озера на 30-60 мм. На примере двух экстремально маловодных периодов (2014-2017 и 1976-1981 гг.) рассмотрена роль Иркутской ГЭС в регулировании уровенного режима озера.

На основе регулярных наблюдений за уровенным режимом оз. Байкал исследованы особенности внутригодовых колебаний уровня водоема в естественных условиях и в период после зарегулирования. Выявлены различия в сроках наступления сезонных экстремумов уровня, амплитуды его колебаний и скорости повышения/снижения в разные месяцы. Установлено, что основные различия характеристик уровенного режима озера связаны с форсировками и аномальными по водности периодами. В годы с форсировками на 20-25 % увеличивается внутригодовой размах колебаний уровня, и до 30-40 дней в сторону запаздывания сдвигаются сроки осеннего наполнения озера. Интенсивность повышения уровня после зарегулирования осталась в пределах 6-7 мм/сут, но в августе 1973 г. достигала 18 мм/сут. На изменениях отдельных показателей уровенного режима Байкала может сказываться и перестройка внутригодовых колебаний притока поверхностных вод в озеро, обусловленная изменениями климата. В предположении о приспособленности байкальских организмов к существовавшему в естественных условиях уровенному режиму озера высказаны соображения о необходимости сохранения его основных параметров в годы после зарегулирования. Отмечены некоторые проблемы соблюдения правил использования водных ресурсов Байкала и обеспечения оптимального уровенного режима озера для его водных биоресурсов. Главными из них являются новые ограничения стока через Иркутскую ГЭС, как по условиям незатопления хозяйственных объектов в нижнем бьефе гидроузла, так и обеспечения бесперебойного водо- и теплоснабжения расположенных здесь городов, а также ограничения верхних предельных уровней Байкала в зоне переменного подпора. Нуждается в усовершенствовании и существующее законодательство в части регулирования стока из озера и его уровня.

В условиях экстремально маловодных и многоводных лет граничные условия по уровенному режиму оз. Байкал, установленные Постановлением Правительства РФ № 234 от 26.03.2001 (в пределах 456-457 м ТО), объективно не могут быть соблюдены в силу ряда причин. Для объективной оценки влияния уровня воды на социально-экономическое и экологическое состояние прибрежных территорий необходимо провести моделирование положения береговой линии при разных его уровнях. На основании аналитического обзора работ составлен перечень населенных пунктов восточного побережья оз. Байкал, подверженных негативному влиянию колебаний уровня воды. Также приведены сведения о наличии уникальных природных объектов и развитой туристско-рекреационной инфраструктуры. Проведены полевые и камеральные работы по моделированию характеристик рельефа модельных территорий, заключающиеся в высокоточной аэрофотосъемке с борта беспилотного летательного аппарата, создании ортофотопланов и цифровых моделей рельефа. Построены зоны затопления прибрежных территорий оз. Байкал при экстремально высоких уровнях водной поверхности (457,25, 457,50, 457,85 м ТО). Составлен перечень природных объектов, попадающих в зоны затопления: места гнездования редких видов орнитофауны, редкие и исчезающие виды растений, занесенные в Красные книги Республики Бурятия и России. Отмечен возможный негативный эффект на ихтиофауну водной экосистемы залива Посольский сор. Отрицательные последствия высокого уровня воды оз. Байкал выражаются и в гибели прибрежных лесов в результате переработки берегов абразионными процессами. Полученные результаты моделирования могут служить основой для расчетов потенциального ущерба экономическим и экологическим системам модельных территорий.

Рассмотрены основные методы оценки влияния динамических изменений гидрологических условий водоема на природную среду его побережья. Представлен краткий покомпонентный анализ современного состояния природных условий прибрежной территории, направленный на формирование аналитической физико-географической базы для оценки экологических последствий при различных сценариях изменения уровня оз. Байкал. Определены территории, уязвимые для развития неблагоприятных природных процессов вследствие колебаний уровня воды оз. Байкал. Показано, что устьевые зоны притоков и пониженные прибрежные участки, являющиеся местами обитания эндемиков и краснокнижных видов биоты, наиболее подвержены негативному влиянию колебаний уровня озера. Изучение природных компонентов побережья - геоморфологических элементов, почв, растительности, животного мира и ландшафтов в целом - выполнено на основе литературных источников и результатов предыдущих и современных исследований авторов. Сделан вывод о недостаточности научных работ по изучению влияния гидрологического режима озера на прилегающую территорию.

Рассмотрены причины интенсивного разрушения восточного берега Байкала при подъеме его уровня, приведены количественные характеристики абразионной деятельности волн. Показано, что наиболее активное развитие абразия получила в 1962, 1964, 1971, 1973, 1983-1985, 1988, 1990-1994 гг., когда наблюдался наивысший подъем уровня воды в Байкале. В связи с подъемом уровня в устьях рек и прибрежной части озера изменились направление и интенсивность боковых течений, условия аккумуляции осадков, активизировалась боковая эрозия. Показано, что смытый с берегов песчаный материал почти не формирует пляжных отложений, так как перемещается течениями вдоль побережья. Инженерные сооружения в поселениях в связи с подъемом уровня воды в озере длительное время остаются незащищенными от волнового воздействия и интенсивно разрушаются, для их функционирования требуется ежегодный ремонт. Показано, что при подъеме уровня озера за счет активизации подтопления из хозяйственного оборота выведутся десятки квадратных километров земель сельскохозяйственного назначения, пострадают автомобильные дороги и ЛЭП. Определены участки наиболее интенсивного развития различных негативных явлений при подъеме уровня, на которых требуется проведение дополнительных исследований по определению ущерба, наносимого природе и инженерным сооружениям.

Рассматриваются природные предпосылки развития различных морфогенетических типов устьевых систем основных притоков Байкала. Объектом исследований являются устьевые области и прилегающие побережья озера, развитие которых во многом обусловлено колебаниями современного уровня озера-водохранилища. Устьевые системы притоков Байкала представлены комплексом субаэральных и субаквальных аккумулятивно-эрозионных форм рельефа и слагающих их отложений, сформированных рекой и озером в пределах устья реки на современном этапе. В границах устьевых областей отмечается широкий спектр форм рельефа, созданных в более древние этапы взаимодействия в системе река-море. К основным современным факторам развития устьевых систем Байкала относятся колебания уровня водоема, волновая активность, вдольбереговые течения и связанные с ними перемещения наносов и речной сток. Предпосылками образования и развития различных морфогенетических типов устьевых систем являются геолого-тектонические особенности побережья, в свою очередь предопределенные положительными и отрицательными морфоструктурными элементами Байкальской рифтовой зоны, а также толщей рыхлых отложений. Кроме того, тектонические структуры обусловливают характер взаимодействия речных потоков в зоне контакта с водами принимающего водоема в условиях приглубого или отмелого взморья. Определена связь развития морфогенетических разновидностей устьев с морфоструктурными особенностями краевых элементов Байкальской рифтовой зоны, геометрическим рисунком побережий, уклонами взморья, а также с порядковой структурой речной системы. Устьевые системы Байкала претерпевают разнонаправленные изменения в периоды различной водности, которым соответствует формирование или деградация прибрежных форм рельефа и русловые деформации в низовьях рек-притоков. Разработана интегральная схема, объединяющая динамическую и морфогенетическую классификации побережий и тип устья для притоков Байкала. Представлена картосхема морфогенетических типов устьев и геолого-тектонических предпосылок их формирования.

Представлены результаты геохимических исследований компонентов ландшафтов устьевых зон притоков (реки Голоустная, Сарма, Кика и Баргузин) и побережья оз. Байкал. Дана оценка загрязнения снега, почв, растительности и поверхностных вод. Установлено, что наибольшие загрязнения отмечаются в устьях Голоустной и Баргузина. Для р. Голоустной это связано с загрязнением почвенного покрова и снега в результате атмосферного переноса загрязняющих веществ при выбросах предприятий Иркутского промышленного узла. Вода в р. Баргузин сильно загрязнена, в значительной степени вследствие поступления загрязнителей с вышележащих участков водосбора. В устьевой зоне р. Сармы основные загрязнители образуются в результате рекреационной деятельности и поступают в почвы, речные и озерные воды. Территория устья р. Кики испытывает значительные рекреационные нагрузки, но имеет относительно низкий уровень загрязнения почв и воды. Аккумуляция веществ, загрязняющих побережье и прибрежные воды, происходит на геохимических барьерах почв и аллювиальных отложений. Повышение уровня воды в озере и извлечение из них элементов не приводит к критическому уровню допустимых норм. установленных СанПиН для питьевой воды. Однако имеются локальные участки с повышенным содержанием токсичных элементов и веществ в прибрежных водах оз. Байкал и почвах вблизи населенных пунктов побережья (Сарма, Усть-Баргузин, Большое Голоустное).

Устья рек относятся к наиболее уязвимым объектам озерной системы, которые в первую очередь откликаются на природные и антропогенные изменения речного стока и уровня озера. Представлены результаты исследования содержания стойких органических загрязнителей в устьевых зонах рек Селенги, Баргузина и Верхней Ангары. В образцах природной воды, отобранных в период зимней межени 2022 г., определены содержание и профили хлорорганических пестицидов, полихлорированных бифенилов и полиароматических углеводородов. В результате анализа данных, полученных методом газовой хроматографии с тандемной масс-спектрометрией в режиме мониторинга множественных реакций, установлены закономерности распределения и пути поступления стойких органических загрязнителей в основные притоки оз. Байкал. Выявлено, что загрязнение вод основных притоков озера хлорорганическими пестицидами невысоко, содержание полихлорированных бифенилов носит «следовый» характер и не превышает пределы обнаружения. Анализ происхождения полиароматических углеводородов в устьевых зонах имеет важное значение, поскольку, кроме антропогенных, существуют и их природные источники. В связи с этим были проанализированы соотношения концентраций индивидуальных полиароматических углеводородов, которые являются маркерами источников их поступления в окружающую среду. Полиароматические углеводороды в природной воде устьевых зон основных притоков оз. Байкал имеют смешанный генезис (пирогенного и петрогенного характера), однако большая часть пирогенного происхождения. Полученные данные по качественному и количественному составу стойких органических загрязнителей могут быть использованы для региональных эколого-геохимических и эколого-гигиенических оценок состояния природной среды, выявления источников антропогенного воздействия на природную среду и оценки экологического риска.