Министерство образования и науки Российской Федерации
Волгоградский Государственный Университет
Факультет Управления и Региональной Экономики
Кафедра экономики природопользования
Реферат
По дисциплине: Региональное природопользование
на тему: Региональные проблемы водопользования в Нижнем Поволжье
Волгоград 2008
Оглавление
1. Эффективность использования водных ресурсов в бассейне Волги
1.1 Использование воды в промышленности
1.2 Использование воды в орошаемом земледелии
1.3 Использование воды в жилищно-коммунальном хозяйстве
2. Современные экологические проблемы загрязнения водных ресурсов Волжского бассейна и пути их решения.
3. Результаты реализации Федеральной целевой программы «Возрождение Волги»
4. Геоэкологические проблемы использования ресурсов малых рек и Волго-Ахтубинской поймы
Литература
Проблемы регионального водопользования на примере Волгоградской области
1. Эффективность использования водных ресурсов в
бассейне Волги
Волга — крупнейшая река Европы. Водосборная площадь ее бассейна составляет 1 360 тыс. км 2, что равняется почти трети европейской части нашей страны. Из-за выгодного экономико-географического положения, полноводности и большой протяженности Волга всегда была главной рекой России. В ее бассейн полностью или частично входят территории 39 субъектов РФ, в т. ч. 8 республик, 29 областей, Коми-Пермяцкого автономного округа и г. Москвы.
Волжский бассейн — важнейший в экономическом отношении регион России. Расчеты, выполненные Госкомстатом РФ, показывают, что здесь производится 48 %
валового регионального продукта (ВРП), 45 % — промышленной и 36 % сельскохозяйственной продукции России, что определяет высокую степень антропогенной нагрузки. На его территории расположены 31 % основных фондов отраслей экономики и 30 % сельскохозяйственных угодий, в т. ч. 32 % орошаемых. Здесь проживает 61 млн. чел., из них более 48 млн. в городах. На долю Волги и ее притоков приходится более 70 % грузооборота речного транспорта России. На территории бассейна производится 31 % всей электроэнергии, только на Волжско-Камском каскаде ГЭС вырабатывается ежегодно 40 млрд. кВт / ч электроэнергии. Водохранилища каскада обеспечивают с высокой степенью надежности водоснабжение городов и промышленных узлов, а также широко используются для массового отдыха, оздоровления и спорта.
Объем использованной свежей воды в бассейне Волги в 2002 г. составил 21 км3
, или более 32 % всего водопотребления на территории России. Высокая концентрация населения и промышленного производства в регионе, нерациональная специализация промышленности, антиэкологическая структура экономики на фоне деградации ресурсосберегающих и высокотехнологичных производств, привели к чрезмерному загрязнению природной среды. В 2002 г. в Волгу и ее притоки было сброшено 8,5 км3
загрязненных сточных вод (43 % загрязненных стоков России), из них 0,76 км3
без прохождения какой-либо очистки. Несмотря на высокую обеспеченность региона очистными сооружениями, эффективность их работы крайне низка, в результате чего в водные объекты поступает большое количество загрязняющих веществ. Основными загрязнителями Волги являются жилищно-коммунальные хозяйства (ЖКХ) городов. Огромный ущерб наносят также сточные воды промышленных предприятий. Практически все водные объекты бассейна подвержены антропогенному воздействию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наиболее распространенными загрязняющими веществами бассейна Волги являются нефтепродукты, соединения меди, легкоокисляемые органические вещества. Распределение створов Волги и ее водохранилищ по классам качества воды многие годы практически не меняется. Большинство створов оцениваются как «загрязненные», до 22 % створов — как грязные. Вода притоков Волги находится в диапазоне от загрязненной до чрезвычайно грязной.
Очевидна необходимость незамедлительного изменения экологической политики в бассейне, кардинальных мер, способных повысить эффективность водопользования и предотвратить возникновение экологической катастрофы.
Бассейн нижней Волги охватывает территорию 7 субъектов РФ (Республики Калмыкии, Астраханской, Волгоградской, Самарской, Саратовской, Ульяновской и Оренбургской областей) и включает 4 водохозяйственных района площадью 179,5 тыс. км2
с численностью населения более 8 млн. чел. Здесь расположено более 700 тыс. га орошаемых угодий, на которых выращиваются теплолюбивые сельскохозяйственные культуры; наряду с наличием естественных нерестилищ широко развито искусственное воспроизводство ценных пород рыб. Промышленность представлена в основном машиностроительной и топливной отраслями.
Анализ эффективности использования воды в регионах бассейна Волги целесообразно проводить в разрезе крупных отраслевых водопотребителей — промышленности, сельского и жилищно-коммунального хозяйства, каждый из которых имеет свою специфику водопользования и расчета показателей эффективности.
1.1 Использование воды в промышленности
Среди отраслей экономики бассейна Волги наиболее водоемкой является промышленность. В настоящее время на нее приходится более 56 % общего водопотребления, хотя еще в середине 1990-х гг. (период наибольшего спада промышленного производства) этот показатель не превышал 49 %.
С 1991 по 2002 г. использование свежей воды в бассейне Волги на производственные нужды сократилось с 17,6 до 11,9 км3
, оборотной и повторно-последовательной — с 69,9 до 50,0 км3
, а суммарное водоснабжение — с 87,5 до 61,9 км3
. Экономия свежей воды в промышленности за счет оборотного водоснабжения неуклонно повышалась за весь исследуемый период (в 1970 г. она составляла 53 %, в 1980 г. — 73 % суммарного водоснабжения), но с 1994 г. стабилизировалась на уровне 81 %. В настоящее время наиболее высокий процент экономии свежей воды отмечается на нижней Волге (92 %), что объясняется значительным развитием здесь топливной, металлургической и химической отраслей промышленности, в которых в соответствии с технологией производства наиболее широко применяется оборотное водоснабжение.
1.2 Использование воды в орошаемом земледелии
Врезультате особенностей климатических и почвенных условий орошаемое земледелие наиболее развито в засушливых регионах нижнего течения Волги. В современных условиях на долю верхней Волги и Оки приходится — 20 % орошаемых земель бассейна Волги, средней Волги и Камы — 30 %, нижней Волги — 50 %. Что касается объемов воды, использованных для нужд орошения, то здесь картина еще более контрастна. На уровне 2002 г. более 93 % объема водопотребления приходилось на нижнюю Волгу, приблизительно 4 % на среднюю Волгу и менее 3 % на регионы верхней Волги и Оки.Орошаемое земледелие было одним из ведущих и наиболее динамично развивающихся водопотребителей в бассейне. В 1970—1990 гг. площадь орошаемых земель возросла с 0,32 до 2,11 млн. га. Однако с начала 1990-х гг. ситуация существенно изменилась. Резкое снижение финансового обеспечения отрасли, обвальное сокращение затрат на поддержание мелиоративных систем в рабочем состоянии сопровождалось разрушением поливного потенциала и переводом орошаемых земель в богарные. Площадь земель регулярного орошения в бассейне Волги стала неуклонно сокращаться, причем сначала медленно, потом быстрее и к 2002 г. составила 1,4 млн. га. Наиболее быстрыми темпами этот процесс шел на средней Волге. В 1990—2002 гг. площадь орошаемых земель здесь сократилась с 692 до 395 тыс. га (на 43 %), на нижней Волге — с 1 013 до 700 тыс. га (31 %).
Однако более динамично сокращалась площадь фактически политых земель. Если в 1970—1980-е гг. поливалась значительная часть земель, не учтенных в числе орошаемых (земли лиманного орошения), то в 1990-е гг. не хватало средств на проведение поливов даже на землях, числящихся в составе орошаемых. Площадь фактически политых земель в целом по бассейну Волги снизилась с 1,8—2,0 млн. га в 1984—1988 гг. до 0,66 млн. га в 2000 г. Значительные площади орошаемых земель не поливаются из-за отсутствия оборудования, запасных частей, разрывов трубопроводов, ухудшения ремонтной базы в связи с нарушением устойчивых хозяйственных связей. В Самарской, Волгоградской и ряде других областей органы энергонадзора отключили часть крупных насосных станций.
Несмотря на все трудности в большинстве регионов нижней Волги ежегодно поливается 60—70 % орошаемых земель, хотя еще в конце 1990-х гг. этот показатель, например в Астраханской области, доходил до 98 %.
В последние годы в мелиоративном комплексе России наметились некоторые положительные сдвиги: улучшилось и приобрело большую стабильность федеральное финансирование, возросли размеры финансового участия местных органов и сельских товаропроизводителей в мелиорации земель, снизились темпы списания мелиорируемых земель. Если вначале 1990-х гг. ежегодно выводилось из оборота 300— 400 тыс. га орошаемых земель, то после 2000 г. — 50—80 тыс. га. За 1999—2002 гг. проведена комплексная реконструкция оросительных систем на площади свыше 150 тыс. га. В то же время ежегодный ввод в эксплуатацию новых орошаемых земель составляет всего 5—6 тыс. га. Основное внимание в предстоящий период должно быть уделено реконструкции и восстановлению действующих оросительных систем. К 2010 г. эти работы должны быть проведены на площади приблизительно 3,1 млн. га, а ввод в эксплуатацию новых орошаемых земель предусмотрен на площади 200 тыс. га (из них 80 тыс. га в 2001— 2005 гг.).
1.3. Использование воды в жилищно-коммунальном хозяйстве
Жилищно-коммунальное хозяйство удовлетворяет потребность в воде городского и сельского населения, коммунальных, транспортных и прочих непромышленных предприятий. Его предприятия обеспечивают эксплуатацию водопроводных, канализационных и тепловых сетей, бытовое обслуживание внешнего благоустройства населенных пунктов и полив улиц. Проблема обеспечения населения бассейна Волги питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве с каждым годом обостряется. Роль подземных вод в централизованном водоснабжении городских жителей все более возрастает, т. к. качество воды большинства поверхностных источников водоснабжения не соответствует нормативным требованиям.
Интегральный показатель водоснабжения городского населения — использование воды на хозяйственно-питьевые нужды. В целом по бассейну Волги удельное использование воды на хозяйственно-питьевые нужды городского населения росло быстрыми темпами в 1970-е и первой половине 1980-х гг. В 1970—1985 гг. оно увеличилось с 251 до 392 л/сут на чел. Достигнув пика в 1992 г. (398 л/сут. на чел.), в последние годы этот показатель несколько снизился. В настоящее время во многих городах за счет привлечения бюджетных средств субъектов РФ и муниципальных образований, внебюджетных источников, займов и других инвестиций проводится комплекс водосберегающих мероприятий по рациональному расходованию воды в жилищном фонде. Он включает в себя реконструкцию и наладку систем водоснабжения жилых микрорайонов, устранение утечек в подводящих и внутридомовых сетях, установку регуляторов расхода воды, водосберегающей санитарно-технической арматуры и квартирных водосчетчиков, совершенствование системы учета воды. Удельное водопотребление снизится на 46 % при проведении этого комплекса мероприятий.
2. Современные экологические проблемы загрязнения
водных ресурсов Волжского бассейна и пути их решения
Волгоградская область располагает значительными водными ресурсами. По ее территории протекают две крупнейшие реки Европы — Волга и Дон, имеется два крупных водохранилища (Волгоградское и Цимлянское), а также множество других рек и речек, суммарная длина которых равна 7 тыс. км.
На территории Волжского бассейна, занимающего менее 8 % территории России, проживает 61 млн. чел., или более 40 % населения страны. Здесь сосредоточено около 50 % промышленного потенциала, причем производства изначально опасные для окружающей среды: нефтехимия, автомобильная промышленность, производство удобрений и др. Каскад волжских гидроэлектростанций также является экологически небезопасным фактором. Только снижение скорости водотока увеличило за последние 15—20 лет бактериальную загрязненность Волги в 10 тыс. раз. На Волгу и ее притоки приходится более трети общего водозабора. Однако состояние водных ресурсов Волги вызывает особую тревогу, поскольку в этот бассейн сбрасывается 31,4 % сточных вод.
В настоящее время первостепенное значение имеют экологические проблемы в отрасли сельского хозяйства. Загрязнителями водоемов являются также промышленность и коммунально-бытовое хозяйство. Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят малым рекам. Проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Этот мусор, разлагаясь, выделяет различные канцерогенные вещества. Крупный город с населением более 1 млн. чел. поставляет до 50 % загрязняющих веществ в поверхностные стоки.
Одним из наиболее эффективных и экономически выгодных способов очистки объектов водного бассейна является биологическая очистка. Она может проводиться как в искусственных условиях — в биологических фильтрах, так и естественных — на полях фильтрации, земледельческих полях орошения, биологических прудах.
Деятельность высших растений, бактерий, различных беспозвоночных, рыб обеспечивает самоочищение водоемов. Особенно активны в процессе очищения водоросли и дрожжевые грибы, устрицы, моллюски, амебы. Однако фитопланктон не всегда только очищает. При массовом развитии фитопланктона, особенно сине-зеленых водорослей, происходит самозагрязнение. В условиях антропогенного загрязнения, особенно при стоках промышленных вод, мера загрязнения может дойти до критической, и водоем погибает.
Водохранилища центральных и южных регионов Российской Федерации, расположенные, как правило, в зоне интенсивного земледелия, в наибольшей степени подвержены экзогенному загрязнению, одним из проявлений которого является массовое развитие сине-зеленых водорослей, которые вызывают цветение воды.
Это приводит к вторичному загрязнению водоемов продуктами разложения сине-зеленых водорослей, т. е. сотни тонн биомассы водорослей скапливаются и разлагаются, вызывают технические трудности при подаче воды в городскую сеть, ухудшают химический состав и санитарные показатели воды, которая используется в качестве питьевого источника, а также на орошение полей, что, в конечном счете, негативно сказывается на здоровье человека и животных. В 40— 50 % случаев «цветения» воды происходит развитие токсичных циано-бактерий, среди которых имеются мощные канцерогены.
В Волгоградской области на базе Волжского гуманитарного института, где имеются все условия для культивирования хлореллы и проведения исследовательских работ, совместно с учеными Пензенского НИИСХ, ФГНУ ГосНИОРХ, специалистами ГУ «Волгоградское рыбное хозяйство» создан творческий коллектив для работы по борьбе с «цветением» водоемов Волгоградской области, подготовлен аналитический материал по экологическому состоянию водоемов.
Ущерб от загрязнения водных объектов в целом по России оценивается почти в 70 млрд. руб. ежегодно, от потери здоровья населения в связи с потреблением некачественной питьевой воды — почти в 34 млрд. руб.
Ситуация в Поволжском регионе более критическая, чем в целом по стране, и этому есть свои причины:
• высокая плотность населения. Волжский бассейн занимает менее 8 % территории России, а проживает здесь более 40 % населения страны;
• в бассейне Волги сосредоточена почти половина промышленного и сельскохозяйственного производства, т. е. водные ресурсы Волжского бассейна испытывают очень мощную техногенную и антропогенную нагрузку.
По данным НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН, 90 % водопроводных сетей подают в дома воду, не вполне отвечающую санитарным нормам. Основная причина наличия в водопроводной воде вредных для здоровья нитратов, нефтепродуктов и солей тяжелых металлов — катастрофическое состояние водопроводных сетей и канализационных систем.
Корреляционный анализ показал прямую зависимость между содержанием нитратов в питьевой воде и болезнями крови и кроветворных органов, а также заболеваниями печени.
Изменение популяционного здоровья населения Волжско-Волгоградского региона в последние 10 лет проанализировали ученые Волгоградской медицинской академии. Выяснилось, что наиболее неблагоприятна динамика показателей репродуктивного здоровья женщин, детей и подростков.
По данным официальной статистики, в 1999 г. в нашей области именно у подростков в наибольшей степени возросла заболеваемость органов пищеварения (почти на 30%), костно-мышечной системы (почти на 40 %), а расстройства менструальной функции у девушек возросли более, чем на 170 %.
В фундаментальных исследованиях наукой доказана необходимость введения нового критерия для оценки качества питьевой воды.
Этот критерий носит название физиологической полноценности питьевой воды. Он основан не только на предельно допустимых концентрациях основных солевых компонентов, но также на их оптимальных уровнях содержания в питьевой воде. К таким основным компонентам относятся кальций, магний, калий, йод, фтор, селен, дефицит которых для многих регионов Южного федерального округа
Поскольку современный человек живет в условиях ухудшающейся экологической обстановки, он вправе рассчитывать на достоверную и честную информацию о реальной опасности, таящейся в некачественной питьевой воде, воздухе, которым он дышит.
Потребитель обязан осознавать, что глубокое хлорирование воды — это определенный вред его здоровью.
В целях предотвращения негативного антропогенного загрязнения естественных водоемов Всероссийская научно-практическая конференция «Экологические проблемы загрязнения водных ресурсов, современные методы и пути их решения» постановляет:
1. Считать экологическое состояние Волгоградского водохранилища кризисным по причине развития сине-зеленых водорослей, наносящих значительный ущерб рыборазведению, вызывающих технические трудности при подаче воды в водопроводную сеть и на орошение сельскохозяйственных угодий.
2. Считать главной задачей на современном этапе — обеспечение населения качественной питьевой водой, которая определяет здоровье и качество жизни людей.
3. Просить руководителей исполнительных органов регионов Волжского бассейна и Южного федерального округа принять дополнительные меры по снижению сбросов вредных веществ в открытые водоемы, по целевому использованию поступающих платежей за пользование водными объектами на осуществление мер по регулированию, использованию и охране водных ресурсов, предупреждению вредного воздействия на окружающую среду и усилению работ по лесомелиорации.
3. Результаты реализации Федеральной целевой
программы «Возрождение Волги»
На территории Волжского бассейна осуществляется около 60 различных федеральных, целевых и государственных научно-технических программ. Кроме того, действуют региональные законы и программы, направленные на создание условий, способных переломить тенденцию к деградации и способствовать восстановлению нарушенных экосистем в ее бассейне. Только в нашей области их свыше 10.
Реализацией Федеральной целевой программы «Возрождение Волги», рассчитанной на 15-летний период (1996—2010 гг.), предполагалось достичь путем взаимосвязанных организационно-экологических, научно-технических и других мероприятий определенных успехов на территории Волжского бассейна. Однако переломить ситуацию не удалось, и в 2003 г. вновь разрабатывается 3-этапная программа, уже до 2015 г., которая принимает характер национальной программы действий.
Реализация ФЦП «Возрождение Волги» осуществляется уже седьмой год. С 2002 г., согласно постановлению Правительства РФ, программа вошла в состав Программы «Экология и природные ресурсы России 2002—2010 гг.» в качестве подпрограммы, особенностью которой является комплексность — она объединяет программы 39 субъектов Волжского бассейна. Все участники программы активно включились в ее выполнение, и за эти годы (1997—2003 гг.) выполнены сотни мероприятий на общую сумму 12,74 млрд. руб. Это позволило провести реконструкцию и строительство новых очистных сооружений общей мощностью 638,6 тыс. м3 в сутки
Наибольшее снижение сброса неочищенных стоков достигнуто в Самарской области — 307,44 млн. м3 (38 %), Нижегородской области — 190,8 млн. м3 (29 %), Пермской области — 187,5 млн. м3 (31,8 %), Волгоградской области — 119,05 млн. м3 (39,7%), Тверской области — 106,54 млн. м3 (57,7 %). Значительно снизилось содержание в стоках органических загрязнителей.
Сравнивалось качество воды в Волге в районе Нижнего Новгорода и Волгограда с санитарными нормами на питьевую воду по показателям службы Росгидромета. Волжская вода соответствует санитарным нормам. Таким образом, несмотря на ограниченность финансовых ресурсов, принимаемые субъектами Федерации, министерствами и ведомствами меры обеспечили выполнение значительного количества программных мероприятий. Введены в эксплуатацию 48 очистных сооружений общей мощностью 638,6 тыс. м3/сутки, завершены работы на 39 объектах водного хозяйства, в т. ч. берегоукрепительные работы (35,5 км). Сброс загрязненных сточных вод в 2003 г. снижен по сравнению с 1995 г. на 2,51 млрд. м3 (21,1 %). Снижено содержание в стоках органических загрязнителей, нефтепродуктов, фосфора, сульфатов, фенола, СПАВ и др. Выбросы вредных веществ в атмосферу от стационарных источников сократились на 2,1 млн. т (22,6 %).
Анализ экологического состояния Волги и ее притоков показал, что, несмотря на принимаемые меры, загрязненность водоемов остается значительной, и в основном за счет четырех ингредиентов: нефтепродуктов, меди, железа, цинка, содержание которых на всем протяжении Волги и ее притоков (Ока, Кама) превышает ПДК для рыбохозяйственных водоемов в 3—10 раз.
Необходимо обратить внимание на принятие мер по улучшению работы очистных сооружений, усилить контроль санитарных служб, повысить технологическую дисциплину на предприятиях. Научным организациям, специалистам необходимо продолжить работы по изучению причин цветения воды и разработать меры по ликвидации или уменьшению этого явления.
4. Геоэкологические проблемы использования ресурсов малых рек и Волго-Ахтубинской поймы
Малые реки играют исключительно важную роль в экономической и социальной жизни Волгоградской области. Они служат источниками водопотребления населенных пунктов, промышленности и сельского хозяйства, имеют рыбохозяйственное, транспортное и рекреационное значение. По территории Волгоградской области протекает 190 водотоков протяженностью от 10 до 200 км и 9 рек длиной более 200 км (Иловля, Чир, Хопер, Бузулук, Медведица, Терса, Елань, Еруслан, Аксай). Из них 158 принадлежат бассейну реки Дон. Общая протяженность их составляет 8182 км, общий среднемноголетний сток — около 4 км3. Режим всех мелких рек и их притоков примерно одинаков. Весной они многоводны, летом сильно мелеют, иногда пересыхают. После прохода паводковых вод в их поймах остаются протоки, рукава, плесы, заполненные водой.
Сток малых рек в течение года неравномерен. Максимальным он бывает весной, когда реки проносят до 70—80 % годового стока, а в летнее время существенно уменьшается. Изменением стока в течение года определяются колебания уровней и расходов в реках по сезонам года. Грунтовые воды, заключенные в террасовых образованиях малых и больших рек, также подвергаются влиянию этих факторов, поэтому долины рек отнесены к гидрологическому подтипу режима грунтовых вод.
В период паводка происходит увеличение запасов грунтовых вод, в межень — их разгрузка в реки.
Все это, естественно, относится к свободно текущим рекам. В зарегулированных частях Дон и Волга и нижних течениях притоков, впадающих в водохранилища, главенствуют факторы техногенного воздействия.
Основными причинами истощения рек области следует считать распашку склонов, рост балок, оврагов, вследствие чего была нарушена эрозионная устойчивость почвы, и теперь значительная часть ее омывается в реки. Самым опасным при этом является то, что эрозионные элементы на склонах ежегодно распахиваются, и поэтому не создается впечатления бедствия. Интенсивная эрозия распаханных склонов и балок проявилась особенно сильно в последние два-три десятилетия. Увеличение смыва наносов в реки приводит к перегрузке потока наносами, избыток их выпадает на дно, вызывая заиление русла и нарушение условий его работы.
Деградацию рек вызывает также антропогенное воздействие в пределах поймы. В результате хозяйственной деятельности в пойме нарушено оптимальное энергетическое состояние потока в половодье. Необходимо, чтобы в половодье в русле сосредоточивались большие расходы воды и этим, обеспечивалось бы транзитное перемещение неизбежно поступающих в реку наносов. Более того, в половодье потоком должны быть размыты и вынесены отложения дождевых летних паводков.
Еще одной из причин деградации рек области является недальновидная гидротехническая деятельность в русле реки. Прежде всего, это глухие запруды в руслах для образования прудов. В половодье эти запруды не размываются полностью, и создается дополнительный подпор. На длине этого подпора русло заиливается, утрачивает дренирующую способность, что вызывает подъем уровня грунтовых вод.
Последствия деградации рек под влиянием перечисленных причин в области весьма велики. Утрата полезных режимов приводит к бесплодию пойм и к сокращению водных ресурсов. Обмеление и заиление русла является суммирующим все неблагоприятные факторы процессом. При таком состоянии русла уровни воды в межень и в половодье устанавливаются более высокие, следовательно, в половодье затоплению подвергается большая площадь, увеличивается площадь мелководья и испарения воды.
Эти негативные явления можно снизить за счет расчистки рек. Подобные работы с 1978 года ведутся специализированными организациями. За этот период работы выполнены или продолжаются по 15 рекам и 2 озерам. К наиболее действенным мерам по сохранению рек относится соблюдение особого режима хозяйствования в водоохранной зоне и прибрежной полосе малых рек. Активным началом рекультивации рек или восстановительных мероприятий является: сосредоточение паводкового потока в русле для его промыва, расчистка русла в комплексе с другими защитными мероприятиями, регулирование высотного положения русла, защита поймы и берегов от размыва.
К хозяйственным задачам можно отнести гарантированное затопление лугов и пастбищ на пойме, обеспечение водоснабжения и обводнения, аккумулирование воды для полива кормовых и овощных культур, создание хозяйственных, противопожарных и рекреационных водоемов в русле реки и другие мероприятия. К основным мероприятиям по улучшению состояния рек области необходимо отнести охранные и восстановительные работы.
Река — сложный саморегулирующийся механизм, в работе которого значительную роль играют пойменные и русловые процессы. При составлении рабочих проектов на расчистку, строительство пруда и другие частные мероприятия эти процессы не изучаются, не прогнозируются и не учитываются, чем нарушаются основы охраны природы. Все проекты рекультивации рек должны базироваться на научной основе, но научные исследования гидротехнической рекультивации малых рек только начинаются и поэтому в настоящее время очень мало научно обоснованных рекомендаций ведения работ. Поэтому, прежде чем приступать к планированию и проведению каких-либо мероприятий на малых реках, необходимо разработать «Схему охраны реки и ее рационального использования».
Как уже упоминалось выше, облик рек определяется русловыми и пойменными процессами, которые зависят, в основном, от трех относительно независимых факторов: водности реки, стока наносов и влияния ограничивающих условий. Нарушение одного из них приводит к размыву, заилению или перемещению русла в плане, поэтому и необходимо составление схем, в которых эти деформации можно прогнозировать, а там, где они произошли, анализировать и выявлять причины, чтобы правильно бороться с ними. По Волгоградской области необходимо составить такие схемы на 45 рек. При этом следует выполнять текущие мероприятия: облесение бассейна рек, в первую очередь овражно-балочной сети, строительство противоэрозионных сооружений для предотвращения заиления рек.
В Волго-Ахтубинской пойме за последние десятилетия изменения природной среды приобрели негативный, а в некоторых сферах катастрофический характер.
Техногенные воздействия на природу поймы, как прямые, так и косвенные, часто становятся неуправляемыми. Прямые воздействия вызывают изменения различных составных частей природы и обусловлены непосредственным механическим, химическим, гидрологическим или другим воздействием. Наибольший вред пойме наносит механическое воздействие, влияющее почти на все ее природные компоненты. Оно сопровождается уничтожением почвенно-растительного покрова, естественной фауны, а также изменением микрорельефа. Особый экологический вред наносят:
1) строительная деятельность, связанная с отчуждением участков поймы под строительные площадки;
2) работы по обустройству полей орошаемого земледелия;
3) дорожное строительство, в т. ч. устройство насыпей при прокладке автомобильных дорог и крупных обваловочных дамб, проходка траншей под газо- и водопроводы, сооружение мостового перехода через реки Волгу и Ахтубу.
После сооружения ГЭС объем стока Волги несколько уменьшился. Вместе с тем изменилось и внутригодовое распределение стока. Следствием явилось сокращение высоты и продолжительности весенних паводков, понижение уровня грунтовых вод, разобщение и изоляция верхних водоносных горизонтов, отмирание ряда проток и ериков. Это, в свою очередь, ведет к засолению почв, усыханию лесов, остепнению лугов на возвышенных участках, а также к уменьшению или прекращению накопления пойменного ила.
Волго-Ахтубинская пойма изрезана протоками и ериками. На территории Волгоградской области в рукав Ахтуба впадают 22 ерика, питающихся из Волги, в т. ч. по Ленинскому району — 8, по Средне-Ахтубинскому — 14. По этой причине расход рукава Ахтуба увеличивается в низовьях. Ахтуба является источником водоснабжения около 50 населенных пунктов на территории Волгоградской и Астраханской областей. Кроме того, ее воды используются для орошения 35 тыс. га сельскохозяйственных земель. Однако при строительстве ГЭС были допущены отдельные просчеты. Во-первых, при компоновке Волгоградского гидроузла вход в рукав Ахтуба перегородили глухой земляной дамбой. Во-вторых, для питания Ахтубы водой из Волги в 6 км ниже створа сооружений гидроузла прорыли канал, получивший название Волго-Ахтубинский, который должен был обеспечивать Ахтубу волжской водой в количестве, необходимом для поддержания систем орошения и водоснабжения, а также для сохранения существовавших ранее условий судоходства. При строительстве канала рассчитывали на его естественное размывание и углубление. Так как для устройства канала с живым сечением, отвечающим проектным размерами Ахтубы, потребовалось бы вынуть до 25 млн. м3 грунта, то в целях экономии было предложено использовать размывающую способность потока, то есть использовать саморазмыв первоначального сечения канала, представляющего пионерную траншею. Однако при подъеме уровней весной 1953 г., вследствие значительно меньшей пропускной способности Волго-Ахтубинского канала по сравнению с руслом Ахтубы, в пределах канала образовались значительно большие уклоны водной поверхности (0,00022), чем на Ахтубе (0,00007). Вследствие больших скоростей течения берега канала стали интенсивно размываться. Этот процесс идет, и по сей день. Дноуглубительные работы практически не ведутся, поэтому смытый грунт, поступая в канал, приводит к заиливанию и образованию плесов.
Другой причиной снижения поступления воды в рукав Ахтуба является размыв русла Волги в нижнем бьефе ГЭС и размыв о. Спорный. Образовавшийся при этом побочен смещается к левому берегу Волги. В результате уже в 1995 году у входа в Волго-Ахтубинский канал, а также в шлюзовой ход, образовался песчаный плес с отметкой —10,5 м. В настоящее время о. Спорный практически смыт, а образовавшийся побочень почти присоединился к пойме и перекрыл входы в судоходный и Волго-Ахтубинский каналы. По этой причине необходимы постоянные расчистки русла Волги в этом месте, но они не проводятся. Третьей причиной уменьшения водности р. Ахтуба является непосредственно режим работы ГЭС. В ночные часы, когда расходы ГЭС становятся меньше 4 тыс. м3/с, вода в рукав Ахтуба не поступает, хотя по проекту этот критический вариант ожидали лишь при самых минимальных внутрисуточных расходах.
Последствия маловодности Ахтубы опасны. Так, в маловодном 1996 г. пришлось сбрасывать на Нижнюю Волгу только санитарные попуски воды (среднесуточный расход всего 3,54 тыс. м3/с), в результате чего в рукаве Ахтуба возник обратный ток воды, и она превратилась в сеть обособленных непроточных ям. В условиях высокой температуры воздуха и малой водности резко ухудшилась санитарно-эпидемиологическая обстановка во всей Волго-Ахтубинской пойме. Ежегодно в межень возникает опасность для г. Ленинска лишиться питьевой воды потому, что оголовок Ленинского водозабора постоянно заносится песком.
До гидротехнического зарегулирования в естественных условиях по Ахтубе плавали мелкосидящие суда, для которых была достаточна глубина 0,7—0,8 м, и судоходным был участок реки от г. Волжского до г. Ленинска. Этот участок ограничивался ниже г. Ленинска перекатом, сложенным плотными фунтами и образующим своего рода естественную преграду. После зарегулирования ГЭС судоходные глубины в Ахтубе до г. Ленинска стали сокращаться и поддерживались землечерпанием, объем которого колебался от 0,3 до 1,2 млн. м3/год. При этом значительные объемы работ (до одной трети) приходились на исток Ахтубы. Кроме того, судоходство особенно сильно затрудняется из-за перемещения вдоль левого берега Волги больших масс песка, который периодически перекрывает вход в Ахтубу.
Интенсивное сельскохозяйственное освоение Волго-Ахтубинской поймы, вырубка лесов, распашка земель, выпас скота, строительство орошаемых участков, дач, лагерей и баз отдыха также привели к значительному ухудшению геоэкологической ситуации на этой территории.
Сохранение и восстановление экосистемы Волго-Ахтубинской поймы возможно лишь при подготовке и осуществлении мероприятий, предусмотренных программой развития созданного здесь природного парка.
Литература
1. Акишин А.С. Природно-ресурсный потенциал России и Волгоградской области: состояние управления и перспективы: уч. пособие. Волгоград, 2006 -336 с.
2. Альманах-2002 (сборник статей) // Волгоградский отдел международ. академ. науч. открытий и изобретений «ВОРАЕН». Волгоград, изд-во ВолГУ, 2002-224 с.
3. Проблемы охраны производственной и окружающей среды: материалы научно-практической конференции г. Волгограда, Волгоград, 2000 г-с101—108.