Header Image

В апреле 2011 г. в Казани состоялся Всероссийский Съезд  руководителей предприятий промышленности строительных материалов, изделий и конструкций.

Подробнее ...
5.2. Прогноз изменения экологической ситуации при снижении уровня Нижнезырянского водохранилища Печать E-mail
21.01.2015 15:05

5.2.1. Донные отложения

Перераспределение отложений по площади
Оценка возможных изменений экологических параметров водохранилища выполнена Е. А. Ворончихиной с учетом прогноза естественного развития природных процессов после снижения объема вод. Учитывая типологическую принадлежность объекта и его размещение в границах региона с высоким естественным эрозионным потенциалом, можно ожидать, что на первом этапе ведущую роль будет играть перераспределение донных отложений, оставшихся выше уровня воды.

Активные каналы стока в зоне осушения представлены временными и постоянными водотоками, в том числе на участках разгрузки подземных вод, имеющих значительные дебиты. Участки интенсивного линейного размыва донных отложений показаны на рисунке 3.7. Характер размыва донных отложений показан на рисунках 3.27 и 3.28.
Наибольшего поступления наносов в результате линейного размыва донных отложений следует ожидать в результате эрозионной деятельности рек Зырянка и Быгель. Перемещение границы  выклинивания подпора в результате частичного спуска водохранилища и смена условий зарегулированного стока на условия реки, в свободном течении приведет к интенсивному размыву толщ накопленных донных отложений и формированию на осушившемся участке дна новых пойменно-русловых форм рельефа, соответствующих новым гидродинамическим условиям.
Помимо линейной эрозии часть донных отложений водохранилища, находящаяся в пределах зоны осушения, будет размываться под действием плоскостного стока, а в приурезовой зоне – ветрового волнения.
В связи с понижением базиса эрозии по сравнению с современным на 2,0 м, прогнозируемый врез составит значительную величину. Количественные характеристики вреза будут определяться погодными условиями теплого времени года, количеством дождевых осадков, объемом снегозапасов и их перераспределением в границах площади, обусловленным ветровым режимом, а также дебитами родников. Наибольшая активность водно-эрозионных процессов ожидается в период активного снеготаяния и протаивания грунтов: апрель-май. В теплый период года интенсивность проявления стокообусловленных процессов варьирует пропорционально количеству осадков. По средним многолетним характеристикам максимальная стоковая нагрузка приходится на июль-август.
В пространственном отношении наиболее интенсивный размыв донных отложений будет происходить в верховье водохранилища. Это обусловлено впадением сюда главных его притоков и наличием большого количества родников.
Общая направленность потоков вещества определяется уклоном поверхности в направлении к приплотинной части водохранилища. Наличие техногенного механического барьера в виде плотины на пути повышенного транзита наносов будет способствовать их аккумуляции в оставшейся части чаши водохранилища независимо от гидравлической крупности взвешенного материала. Перемещение размытых донных отложений в оставшуюся часть водохранилища будет способствовать его ускоренному занесению и, как следствие, уменьшению емкости водохранилища, а также увеличению площади мелководий, которая при НПУ 112,5 м и без того составляет 93% площади водохранилища. Размыв и перенос донных отложений отрицательно скажется и на качестве воды.

Высыхание донных отложений и воздействие на прилегающие экосистемы в связи с пылением
Одновременно с эрозионным размывом на участке осушения неизбежно развитие дефляционных процессов, чему будет способствовать высыхание обнажающегося слоя донных отложений. Максимальный уровень пыления ожидается на втором этапе развития последствий сброса вод – обнажения поверхности отложений при отсутствии фитопродуцирования, то есть в период, когда их поверхность просохнет до состояния пыления, но еще не будет покрыта растительностью. В обезвоженном, просохшем состоянии донные отложения будут являться источниками развеваемой пыли, загрязняющей водоохранную зону водохранилища и прилегающую урбанизированную территорию.
Первичный анализ гранулометрического состава донных отложений позволяет оценить пылевой потенциал осушаемой акватории. По расчетам Е. А. Вороночихиной, с учетом того, что пылевая фракция в составе отложений колеблется от 7 до 24% (табл. 3.9), эродируемая мощность слоя составляет 0,01 м, потенциальный объем пыли в максимальном варианте на 1 га площади осушения составит 240 т, а на всю площадь осушения – более 40 тыс. т.
Учитывая состав пылевых масс, насыщенность их загрязняющими ингредиентами, в том числе тяжелыми металлами 1 класса экологической опасности (Zn, Pb, Cd), можно прогнозировать увеличение общей атмохимической нагрузки на прилегающие к акватории водохранилища экосистемы. Объем выноса и перераспределения перечисленных ингредиентов составит от 3 до 72 кг в пересчете на 1 га площади, что соответствует нормативной оценке «умеренно опасное загрязнение» (Санитарно-эпидемиологические…, 2003).
С учетом сложившейся розы ветров (преобладают южные – 31%, юго-восточные – 14%, юго-западные – 12%), их скорости и повторяемости наиболее вероятностным ареалом атмохимического загрязнения может рассматриваться северное побережье водохранилища, где расположен г. Березники. Экологическая опасность атмохимической загрязняющей нагрузки значительно увеличивается современным санитарно-бактериологическим состоянием донных отложений в зоне северного побережья: в 45% проб донных отложений водохранилища здесь выявлено присутствие микроорганизмов из группы кишечной палочки, общее санитарно-бактериологическое состояние отложений неудовлетворительное.
Наибольшую экологическую опасность обнажающиеся донные отложения будут представлять до их зарастания, то есть до формирования устойчивых сомкнутых растительных ассоциаций, препятствующих развитию дефляционных процессов.

Оценка возможности зарастания ложа водохранилища и изменений в наземных экосистемах
Процесс зарастания обнажающейся донной поверхности протекает с различной степенью интенсивности в зависимости от эдафического состояния грунтов, их пригодности для роста и развития зональных видов растительности. Натурное обследование, выполненное Е. А. Ворончихиной, показало, что в прибрежной зоне осушения, шириной до 20 м, под влиянием обезвоживания донных отложений начинается активное развитие болотного процесса, предопределяющего состав формирующейся растительности с преобладанием гигрофитов – Typha orientalis, Carex pilosa, Juncus filiformis, Eguisetum palustre, Cirsium palustre и др.
Информация о развитии ситуации на объектах аналогах (Парабучев, 2000 и др.) позволяет прогнозировать развитие болотных ценозов в направлении формирования закустаренных гигрофильных лугов из Agropyrum repens, Festuca pratensis, Galamagrostis epigeios, Carex pilosa, Eguisetum palustre и других, с постепенным заселением древесными видами – Salix sp., Betula platyphylla. Данные растительные ассоциации устойчивы в эдафическом плане, хорошо переносят загрязнение, низкий уровень трофности, характерный для обнажающихся донных отложений, однако они обеднены в видовом отношении, имеют низкий уровень фитопродуктивности, низкие водоохранно-защитные свойства и растянутость во времени прохождения первой стадии сукцессионного развития на 30–40 лет. Это позволяет оценить формирующиеся наземные экосистемы как недостаточно эффективные для стабилизации экологической обстановки в охранной зоне водохранилища, требующие коренной реконструкции, направленной на повышение фитопродукционных и водоохранно-защитных свойств.

5.2.2. Поверхностные воды

Морфометрические характеристики
Снижение уровня воды в Нижнезырянском водохранилище до проектной отметки будет неизбежно сопровождаться изменением его морфометрических характеристик. Снижение НПУ до проект-
ной отметки 112,5 м приведет к уменьшению размеров водоема и новому очертанию береговой линии. Количественное выражение изменения основных морфометрических показателей отражено в таблице 5.1.
Размеры и форма водохранилища изменятся в первую очередь за счет уменьшения объема воды, площади зеркала, глубины и ширины. Уменьшение перечисленных показателей произойдет преимущественно за счет освобождения от воды хвостовой части водохранилища и гипсометрически низких участков на правом берегу (бывшее Косачевское болото и прилегающие территории). После предполагаемого спуска воды водоем приобретет более вытянутую форму, что находит свое отражение в увеличении удлиненности.
Площадь зеркала и объем водоема являются одними из наиболее важных морфометрических характеристик. На рисунке 5.2 представлен график зависимости данных показателей от уровня воды в водоеме и рассчитанный для современных условий (накопленные донные отложения, выработанная береговая линия и проч.).

Таблица 5.1. Характеристика основных морфометрических характеристик Нижнезырянского водохранилища при НПУ до предполагаемого спуска воды и после.

Морфометрические характеристики водохранилища

Уровни НПУ

Коэффициент

НПУ 114,5

НПУ 112,5

114,5 м*

112,5 м**

Длина, м

3850

3240

1,19

Ширина средняя, м

948

531

1,69

Ширина максимальная, м

1455

990

1,47

Длина береговой линии для правого берега, м

6793

4051

1,67

Длина береговой линии для левого берега, м

5454

3800

1,43

Площадь зеркала, км2

3,65

1,72

2,02

Удлиненность

4,1

6,1

0,70

Глубина средняя, м

1,9

1,05

1,9

Глубина максимальная, м

Полный объем, млн м3

5,6

6,9

3,6

1,8

1,56

3,83

Примечания:
* НПУ, регламентированный документом (Акт обследования гидротехнических…, 2007).
** НПУ, проектируемый после снижения уровня вод.


Рисунок 5.2.
Зависимость площади зеркала и объема водоема от уровня воды.

Вследствие снижения уровня воды в Нижнезырянском водохранилище ожидается увеличение площади мелководных зон (глубина менее 2 м). Расчетные данные показывают, что площадь мелководий до снижения воды равнялась 1,9 км2, что составляло 52% от площади зеркала. Ожидается, что после снижения уровня воды площадь мелководий водохранилища составит 1,6 км2, что составит 93% от площади зеркала. На рисунке 5.3 представлен характер распределения мелководных зон до и после предполагаемого снижения уровня воды. Рисунок 5.4 характеризует зависимость площади мелководных зон (в процентном отношении к площади зеркала) от уровня воды в водохранилище. Таким образом, после снижения уровня вод Нижнезырянское водохранилище станет весьма мелководным водоемом. Возможно, потребуется удаление части донных отложений для сокращения площади мелководных зон. Следует отметить, что после снижения уровня начнется интенсивный снос осушенных донных отложений в оставшуюся часть водохранилища, что приведет к его обмелению и расширению мелководной зоны.


Рисунок 5.3.
Мелководные зоны при НПУ 112,5 м.


Рисунок 5.4.
График зависимости площади мелководий от уровня вод.

Гидрологические характеристики
Основными рассматриваемыми гидрологическими характеристиками водохранилищ являются расход воды, скорости течения, термический и ледовый режимы, мутность воды, водообмен вод. Анализ гидрологических процессов, происходящих в водоеме, имеющихся гидрологических характеристик Нижнезырянского водохранилища и изучение аналогичных ситуаций (снижение уровня воды и спуск водохранилищ) на других водных объектах позволяют сделать некоторые выводы.
Изменение морфометрических показателей (уменьшение объема, площади зеркала) приведет к незначительному увеличению температур в теплое время года за счет улучшения условий прогревания.
В ледовом режиме водохранилищ выделяются 3 фазы: замерзание, ледостав, вскрытие. После спуска водохранилища, вследствие уменьшения объема водных масс, площади зеркала, ширины водоема возникнут условия для незначительного смещения сроков как замерзания, так и вскрытия – они будут наступать раньше. Возможно, что толщина льда в период ледостава увеличится.
Скорости движения водных масс при осуществлении поэтапного спуска воды увеличатся. После достижения проектного НПУ, на отметке 112,5 м произойдет их стабилизация. Учитывая, что уменьшится площадь зеркала водоема, и новые условия движения водных масс станут более близки к речным, чем ранее, скорость течения немного возрастет.
Мутность воды резко возрастет в период снижения уровня водохранилища и в первое время по его завершении. Особенно заметно взмучивание будет наблюдаться вдоль береговой линии. Повышение мутности связано с поступлением в водохранилище твердых частиц вследствие активизации экзогенных процессов: выработки новой береговой линии, проложения новых русел притоками, временными водотоками (стекание дождевых и талых вод), формирования новых тальвегов оврагов. Продукты разрушающей деятельности воды неизбежно будут поступать в водохранилище, увеличивая мутность воды. По достижении местной гидросетью нового базиса эрозии, мутность воды уменьшится.
Коэффициент водообмена для Нижнезырянского водохранилища рассчитывался по формуле, предложенной Дубровиным Л. И. (1958 г.):

Д = Wгэс/V , где Дгэс – коэффициент водообмена, W – сброс через гидроузел, V – объем водохранилища.

Характер изменения коэффициента водообмена Нижнезырянского водохранилища в течение года до предполагаемого снижения уровня вод показывает таблица 5.2. Расчет коэффициента произведен на основе данных, приведенных в таблице 2.1.
Из таблицы 5.2 следует, что максимальный коэффициент водообмена наблюдается в половодье: в июне при наивысшем уровне вод 115,0 м он составит 2,38. Минимальные значения коэффициента водообмена характерны для меженного периода: в марте при самом низком уровне 112,8 м он равен 0,27. Расчет прогнозных коэффициентов водообмена рассматриваемого водоема, то есть после предполагаемого снижения уровня воды, произведен для этих же периодов:
Д1 – для половодья, характеризующегося наивысшими уровнями воды в году – 112,5 м (июнь);
Д2– для зимней межени, когда устанавливаются самые минимальные уровни воды в водоеме – 111,5 м (март).
Для расчета прогнозного коэффициента водообмена использованы данные таблицы 2.1 (объемы сброса через гидроузел) и расчетные данные, приведенные в табл. 3.10.

Д1 = Wгэс1/V1 = 24,3/1,8 = 13,5

Д2 = Wгэс2/V2 = 0.8/0,56 = 1,4

где Wгэс1 – сброс через гидроузел в период половодья, Wгэс2сброс через гидроузел в период межени, V1 – объем водохранилища при проектируемом НПУ 112,5 м, V2 – объем водохранилища при УМО 111,5 м.
Сопоставление полученных коэффициентов водообмена в характерные периоды года до предполагаемого снижения уровня вод и после показало, что данный показатель после снижения уровня возрастет. Следовательно, условия для перемешивания и транзита загрязняющих веществ, поступающих в водоем, несколько улучшатся.

Таблица 5.2. Коэффициент водообмена Нижнезырянского водохранилища при НПУ 115,0 (до снижения уровня вод) на 1990 г.

Месяц

Уровень вод на конец месяца, м

Сброс вод через гидроузел, млн м3

Объем воды в водоеме на конец месяца, млн м3

Коэффициент водообмена (Д)

апрель

114,0

0,8

6,3

0,12

май

115,0

14,2

10,2

1,39

июнь

115,0

24,3

10,2

2,38

июль

115,0

1,3

10,2

0,12

август

114,7

0,8

8,9

0,09

сентябрь

114,4

0,8

7,5

0,10

октябрь

114,3

0,8

7,4

0,10

ноябрь

114,2

0,8

7,0

0,11

декабрь

114,0

0,8

6,3

0,12

январь

113,7

0,8

5,3

0,15

февраль

113,3

0,8

4,2

0,19

март

112,8

0,8

2,9

0,27

Расходы воды во входном створе и при сбросе через плотину после завершения работ по снижению уровня воды в водохранилище не претерпят значительных изменений.

Прогноз изменения качества воды
Предполагаемое снижение уровня воды Нижнезырянского водохранилища будет сопровождаться вторичным загрязнением водных масс под влиянием атмосферных осадков, временных водотоков (ливневые и талые воды), притоков, ветрового волнения, стока родниковой воды и др.
Поступление в водохранилище загрязняющих веществ во многом будет связано с донными отложениями, освобождающимися от воды вследствие снижения уровня. При снижении уровня до отметки 112,5 м площадь осушенной части водохранилища составит 193 га накопившихся на дне водохранилища отложений. Исследование состава донных отложений Нижнезырянского водохранилища выявило наличие в них значительного количества загрязняющих веществ. Оголившиеся донные отложения представляют собой источник загрязнения водохранилища.
Уровень воды в Нижнезырянском водохранилище является местным базисом эрозии для приповерхностной гидросферы участка. Предполагаемое снижение уровня воды приведет к развитию эрозии как в обнажившихся донных отложениях, так и в руслах постоянных и временных водотоков. Данные отложения будут размываться за счет плоскостного смыва дождевыми и талыми водами, формирования русел постоянных и временных водотоков, в том числе на участках выхода подземных вод. Процесс вымывания загрязняющих веществ из оголившихся донных отложений начнется уже в ходе снижения уровня и усилится при снижении базиса эрозии. Особенно интенсивно вымывание будет протекать при атмосферных осадках и в период продолжительных дождей и интенсивного снеготаяния.
Размыв донных отложений и усиление эрозии существующих русел приведет к ухудшению качества вод водохранилища за счет увеличения количества взвешенных частиц и экстракции загрязняющих веществ из донных отложений. Вторичное загрязнение обусловлено рядом сложных процессов: перехода поровых вод донных отложений в воды водохранилища, ионного обмена, растворения, химических реакций и др. Произойдет изменение окислительно-восстановительных условий и форм нахождения элементов (железо, марганец и др.) (Венецианов, Лепихин, 2002), активизируются процессы разложения органических соединений. Вместе с процессами вторичного загрязнения будет происходить частичное осаждение загрязняющих компонентов за счет седиментации взвешенных частиц, процессов окисления и др. Для количественной оценки этих процессов необходим комплекс специальных полевых и лабораторных исследований.
Качество поверхностных вод после снижения уровня воды в Нижнезырянском водохранилище ухудшится вследствие дополнительного поступления загрязняющих веществ и взвешенных частиц. Соответственно, ухудшится качество р. Зырянка в нижнем бьефе.
Поступление загрязняющих веществ ожидается в основном с площадей, освобождающихся от воды в результате снижения уровня. В этом аспекте выделяются 3 участка: северная прибрежная зона западнее Семино; верховье водохранилища, включая приустьевую часть р. Быгель; юго-западная приплотинная часть. Наиболее сильный размыв донных отложений и сопутствующий ему вынос загрязняющих веществ ожидается в верховье водохранилища, что обусловлено эрозионной деятельностью р. Быгель и наличием многочисленных выходов подземных вод, в каналах стока которых также будут протекать эрозионные процессы.
Вымывание загрязняющих веществ, связанное с ветровым волнением, будет происходить и по всей прибрежной зоне, которая в водоеме с уровнем воды 112,5 м будет также покрыта донными отложениями.
Учитывая результаты, полученные при обследовании состава донных отложений, в первую очередь следует ожидать поступление в водохранилище тяжелых металлов (таких как Zn, Рb, Ni, Сd), органических веществ. В настоящее время в воде Нижнезырянского водохранилища уже отмечается превышение предельно допустимых норм по Zn, Ni, Сd. В связи с дополнительным поступлением тяжелых металлов, вымываемых из донных отложений, возможно увеличение степени загрязнения водных ресурсов водохранилища этими ингредиентами.
Загрязняющие веществ, поступившие в водохранилище с взвешенными веществами при размыве донных отложений, перераспределятся за счет течения, волнения по водоему. Большая часть их со временем будет аккумулирована на дне. Часть материала во взвешенном состоянии через отводящий канал попадет в нижний бьеф. При этом будет соблюдаться тенденция переноса загрязняющих компонентов к приплотинной части, которая при движении загрязнителей по водоему является барьером. Часть загрязняющих веществ, депонированных в донные отложения водохранилища, будет являться источником его вторичного загрязнения.
На водосборной площади Нижнезырянского водохранилища со стороны правого берега находится Косачевское болото, в которое до 40-х гг. прошлого столетия осуществлялся сброс городских сточных вод. В настоящее время в районе болота протекает ручей. Не исключено, что за счет эрозионных процессов в русле ручья начнется вымывание ранее накопленных загрязняющих веществ и поступление их в водохранилище. Размыв донных отложений приведет к ухудшению санитарно-гигиенических характеристик воды.
По данным санитарно-бактериологического исследования донных отложений зафиксировано превышение нормативного уровня по индексу БГКП (бактерии группы кишечной палочки) в 50% проб. Наибольшие превышения показали пробы, отобранные на правобережной части водохранилища, в районе ул. Качалова, и к востоку от нее, а также в юго-западной прибрежной части водоема. В одной пробе (район пионерлагеря «Дружба», на левом берегу водохранилища) обнаружены яйца гельминтов (лентец широкий) в количестве 100 экземпляров/кг, которые согласно СанПиН 2.1.7.1287-03 по степени эпидемической опасности относятся к категории опасных. При размыве отложений, содержащих бактерии и гельминты, опасные микроорганизмы перейдут в воды водохранилища.
Водные массы Нижнезырянского водохранилища, как и других водоемов, обладают потенциалом самоочищения и естественного восстановления. Эрозия в обнажившихся донных отложениях и в руслах постоянных и временных водотоков со временем замедлится. По завершении выработки профиля равновесия постоянными, временными водотоками и процесса промывания донных отложений поверхностными водами, дополнительное поступление взвешенных и загрязняющих веществ в водохранилище замедлится. В этот период прогнозируется улучшение качества вод, которые были подвергнуты вторичному загрязнению. Наиболее активная фаза загрязнения будет происходить во время первого гидрологического года. В дальнейшем качество воды приблизится к исходному.

5.2.3. Подземные воды и геологические процессы

Подземные воды
Долиной р. Зырянка дренируются подземные воды терригенно-карбонатной толщи. Разгрузка подземных вод происходит как в виде родников по берегам водохранилища, так и субаквально. В прибрежной зоне водохранилища подземные воды и воды водохранилища характеризуются наличием гидродинамической связи. Уровень подземных вод на прибрежных участках и места их разгрузки во многом контролируются уровнем воды в Нижнезырянском водохранилище (базис дренирования). Снижение уровня воды в водохранилище повлечет за собой снижение уровня подземных вод. Следует отметить значительную сложность гидрогеологических условий в придолинных участках. Изначально сложные природные условия участка в настоящее время усугублены техногенными факторами: созданием водохранилища в 50-е гг. прошлого столетия; наличием перетоков по скважинам, пробуренным в долине р. Зырянка и вскрывшим природные минерализованные воды или покровную соль; оседанием поверхности, сопровождающим разработку ВКМКС; аварийной ситуацией на БПКРУ-1, наложившей отпечаток на гидрогеологические и гидродинамические условия прилегающих территорий.
В настоящее время гидрогеологические исследования в районе водохранилища не ведутся. Нет данных о состоянии стволов скважин на побережье (а часто и об их местоположении). В таких условиях прогноз изменения гидрогеологических и гидродинамических характеристик в связи со снижением уровня водохранилища затруднен. Однако можно предполагать, что вследствие снижения базиса дренирования на 2 м произойдет уменьшение дебитов и даже пересыхание некоторых родников. Подобное явление имело место при снижении уровня водохранилища в июле- августе 2007 г. в районе Семино (рис. 5.5) и д. Суханово. В связи с понижением базиса дренирования прогнозируется усиление роли субаквальной разгрузки подземных вод, которая будет происходить через накопленные донные отложения. Это может обусловить вынос загрязняющих веществ из донных отложений, таких как Zn, Рb, Ni, Сd, Cо и др.



Рисунок 5.5.
Родник у пос. Семино. 17 и 30 августа 2007 г.

Процесс вымывания загрязняющих веществ из донных отложений будет происходить около мест интенсивной разгрузки подземных вод долины Нижнезырянского водохранилища (рис. 5.6).
Снижение базиса дренирования на 2 м может привести к усилению перетоков минерализованных вод по стволами скважин, пробуренных в долине р. Зырянка. Анализ картографического, гидрогеологического, гидрогеохимического материалов показывает, что перетоки имеются и оказывают свое отрицательное влияние на состав подземных вод терригенно-карбонатной толщи. В результате в пресных подземных водах увеличивается минерализация, содержание ионов Na+, Сl- и тяжелых металлов. Особенно это касается участков зоны выклинивания отложений ТКТ, где их мощность измеряется 10–20 м. Например, скв.99, правый берег водохранилища, где были вскрыты пресные сульфатно-кальциевые воды, а мощность ТКТ составляет всего 20 м.
Таким образом, ожидается, что негативные изменения, касающиеся подземных вод, выразятся в пересыхании некоторых родников, усилении субаквальной разгрузки через донные отложения и увеличении засоления пресных вод ТКТ за счет усиления перетоков по старым скважинам.


Рисунок 5.6.
Размыв осушенных донных отложений родниковыми водами.

Геологические процессы
В настоящее время в пределах рассматриваемой территории развиты соляной карст и суффозия. Снижение уровня вод Нижнезырянского водохранилища может косвенно оказать влияние на соляной карст за счет усиления перетока по стволам негерметичных скважин, способствующего интенсивному выщелачиванию солей. Этот вопрос требует специального рассмотрения с учетом изменения гидрогеологической обстановки после затопления рудника.
Суффозионные процессы, по мнению большинства исследователей, явились причиной провалов в пос. Новая Зырянка. Эти процессы определяются геологическими, гидрогеологическими условиями и техногенными факторами. Снижение базиса дренирования будет сопровождаться изменениями гидродинамических параметров подземных вод, циркулирующих в районе водохранилища. При снижении уровня, особенно на первых этапах, произойдет увеличение напорного градиента подземных вод, что может активизировать суффозионные процессы. В первую очередь это может коснуться южного берега водохранилища, где эти процессы периодически проявляются.
В прибрежной части, в основном на освобождающихся от воды донных отложениях, ожидается интенсивное развитие экзогенных инженерно-геологических процессов: переработка береговой линии и эрозионные процессы.
Снижение уровня воды в водохранилище и перемещение уреза неизбежно приведут к формированию новой береговой линии. Переработке подвергнутся, в первую очередь, освободившиеся от воды донные отложения. Основными динамическими факторами воздействия будут волны (рис. 5.7) и поверхностный сток (рис. 5.8). Влияние процесса переработки берега заметно проявится на узком участке около нового уреза воды (прибрежная зона и береговая зона водоема). По-видимому, процесс трансформации береговой линии в связи со снижением уровня вод пройдет довольно быстро, что обусловлено высокой размываемостью грунтов. После снижения уровня водоем приобретет новые очертания, менее благоприятствующие разгону волн.
Переработка береговой линии будет сопровождаться двумя разнонаправленными процессами – разрушения и аккумуляции. Ожидается, что переработка берегов начнется уже в процессе снижения уровня и наиболее интенсивно будет протекать в первое время. По мере выработки нового профиля равновесия процессы формирования береговой линии будут затухать.
Снижение базиса эрозии активизирует эрозионные процессы, которые выразятся во врезании постоянных и временных водотоков в легко размываемые поверхностные отложения. Выработка новых продольных профилей рек и ручьев наиболее интенсивно будет проходить на площадях, освободившихся от воды. Поскольку эти площади покрыты донными отложениями, то эрозии подвергнутся в первую очередь они.
Эрозионный размыв берегов и русел постоянных и временных водотоков вне осушающейся зоны будет выражен значительно слабее. Как следствие эрозионной деятельности временных водотоков в связи с их приспособлением к новому базису эрозии, ожидается рост (углубление) существующих оврагов.


Рисунок 5.7.
Размыв осушенных донных отложений за счет воздействия волн.

Переработка берегов и эрозионные процессы будут сопровождаться образованием продуктов разрушения, их перемещением и аккумуляцией, как правило, в чаше водоема и в прибрежной зоне.

Водная растительность

5.2.4. Биотические компоненты
При снижении уровня Нижнезырянского водохранилища изменения видового состава высшей водной растительности не произойдет. Однако, по прогнозу, выполненному М. А. Баклановым, изменится соотношение отдельных видов в фитоценозе, при сохранении доминантов – рдестов, роголистника погруженного и элодеи канадской. Учитывая, что при снижении уровня водохранилища до 112,5 м над уровнем моря площадь мелководий глубиной до 2 м составит 93% от площади водохранилища, существенно возрастет зарастание дна. При этом основной рост мелководий произойдет за счет участков с глубинами до 1 м – их площадь по сравнению с современным состоянием увеличится более чем в 2,5 раза.


Рисунок 5.8.
Размыв осушенных донных отложений дождевыми водами.

Значительному увеличению фитомассы при снижении уровня воды в водохранилище будет способствовать и смыв в водоем биогенных веществ с осушенных участков, а также наличие больших запасов иловых отложений в центральной части водохранилища. Существенно возрастет продуктивность фитоценоза, что приведет к ежегодному росту запасов органического вещества в водоеме. Разложение отмирающей растительности в осенне-зимний период будет вызывать дефицит кислорода в воде.
Кроме высшей водной растительности при спуске водохранилища произойдет рост численности биомассы нитчатых и одноклеточных водорослей. В летний период при значительном прогреве вод будет наблюдаться эффект «цветения» воды за счет сине-зеленых водорослей.
Осушенные участки прибрежья будут зарастать водно-наземными и прибрежными растениями – рогозом, камышом, стрелолистом, различными видами осок, а также некоторыми наземными представителями местной флоры. В местах выхода грунтовых вод сформируются заболоченные участки, особенно в правобережной части водохранилища.
При отсутствии рекультивационных мероприятий произойдет постепенное зарастание высшей водной растительностью всей площади мелководий водохранилища, а на участках с глубинами до 1 м начнут развиваться процессы заболачивания.

Гидробионты
При снижении уровня Нижнезырянского водохранилища до отметки 112,5 м его площадь уменьшится примерно в 2 раза. При этом доминирующим типом грунта станут ил и сильно заиленный песок. Как показало исследование современного состояния водохранилища в гидробиологическом плане, для илистого грунта характерен бедный видовой состав зообентоса и низкие показатели биомассы. Исчезновение песчаных мелководий со слабым заилением, по мнению М. А. Бакланова, приведет к снижению численности большинства групп донных беспозвоночных, а особенно представителей отрядов Ephemeroptera, Trichoptera, Lepidoptera, Heteroptera. Отдельные виды, наиболее требовательные к определенным условиям обитания, могут исчезнуть из водоема полностью. Возрастет численность олигохет, в частности Tubifex tubifex,
характерного для пелофильного зообентоса. Значительно сократится кормовая база рыб.
Эти процессы существенно усилятся ростом загрязнения водохранилища, дефицитом кислорода в воде в подледный период и летом в период максимальных температур.
Все индексы, характеризующие экологическое состояние водоема по зообентосу, будут демонстрировать ухудшение состояния водохранилища из-за сокращения видового разнообразия гидробионтов, роста численности и биомассы олигохет и, наоборот, снижения этих показателей хирономид.

Ихтиофауна
В ихтиофауне Нижнезырянского водохранилища при планируемом снижении уровня воды произойдут существенные преобразования. Исследования, проведенные М. А. Баклановым, показали, что из-за повышения загрязнения вод и появления периодов с резким дефицитом кислорода произойдет полное выпадение чувствительных видов рыб. В первую очередь это касается представителей семейства окуневых: судак и ерш исчезнут из водоема полностью, а окунь заметно сократит свою численность. Угнетающее действие этих факторов приведет к снижению численности популяций и всех других видов рыб.
Наиболее резкое сокращение рыбного населения произойдет в первые два года. В результате значительного уменьшения площади и объема водохранилища рыбы окажутся в условиях скученности, что само по себе будет являться для них стрессовым фактором. Возникнет напряженность в пищевых взаимоотношениях, так как кормовая база подвергнется быстрому выеданию. Недостаток пищевых ресурсов усилится в связи с сокращением численности и продуктивности гидробионтов. В этих условиях большинство рыб будут иметь разную степень истощения, что приведет к возникновению и распространению в рыбном сообществе массовых заболеваний (эпизоотий) и, в конечном итоге, к гибели рыб. Массовая гибель рыб будет возникать в критические периоды: подледный и во время летнего цветения воды, что, в свою очередь, приведет к усугублению негативных явлений.
Практически полное исчезновение участков с глубинами более 2 м негативно скажется на популяции леща, а сплошное зарастание мелководий высшей водной растительностью постепенно может привести к исчезновению уклейки, так как она приурочена к свободной толще вод. Сильное заиление грунта неблагоприятно для пескаря, типичного придонного жителя. Если взрослые особи этого вида способны существовать в таких условиях, то развитие икры и молоди невозможно без наличия песчаных участков со слабым заилением. Скорее всего, в течение нескольких лет после снижения уровня водохранилища произойдет исчезновение из ихтиофауны пескаря.
Связанная с заилением повышенная мутность вод окажет негативное воздействие на развитие икры всех обитающих в водохранилище рыб. Осаждение взвешенных веществ на икринки ухудшит их газообмен с окружающей средой, будет способствовать развитию гнилостных грибков и, соответственно, резко снизит воспроизводство рыб.
Доминирующим видом в ихтиоценозе станет токсикорезистентная плотва. Окунь и лещ из разряда многочисленных рыб водоема перейдут в обычные, а со временем численность леща может сократиться еще больше. Состояние популяции щуки, скорее всего, не изменится, так как этот вид устойчив к загрязнению водоемов органическими веществами, а численность будет определяться кормовой базой. Со временем возможен рост популяции золотого карася из-за снижения конкуренции со стороны других рыб и устойчивости к заморным явлениям.
Таким образом, в результате снижения уровня водохранилища произойдет сокращение видового состава фауны рыб (до 8–10 видов), и резко сократится рыбопродуктивность водоема, причем за счет ценных в промысловом плане видов (судак, лещ, окунь).

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.