В России более 1200 крупных водохранилищ. Первые рукотворные водоёмы появились ещё при Петре, но тогда никто не задумывался об экологии, просто необходимо было связать Волгу с Петербургом. Экологические проблемы активно стали обсуждать лишь последние пятьдесят лет. Стало ясно, что создание водохранилищ влечёт за собой ряд проблем, начиная от затопления плодородных земель и заканчивая изменением климата.
Однако отказываться от создания искусственных водоёмов человечество в ближайшее время не готово, разве что принципы их строительства будут другими. Об этом и о том, какие изменения претерпевают с годами водохранилища Красноярского края, рассказывает Сергей Михайлович ЧУПРОВ, кандидат биологических наук, профессор кафедры водных и наземных экосистем Института фундаментальной биологии и биотехнолии СФУ.
— Давно ли человечество строит водохранилища?
— Конечно. Возьмём те, что создавали римляне, а они строили и обычные земляные плотины, и каменные, эти плотины существуют много веков. Ну, а крупные водохранилища, такие как наше Красноярское, стали строить последние сто лет. Обычно их строят на реках — ведь нужен хороший сток, уклон, река должна быть полноводной.
Вообще видов водохранилищ довольно много — в зависимости от задач, которые они выполняют. Есть такие, где не вырабатывается электроэнергия, а преследуются другие цели — например, накопление воды. Есть те, что созданы для орошения земель. В зависимости от объёма, они делятся на крупные, средние и мелкие. А если мы говорим о ГЭС, они разделяются по мощности, по выработке мегаваттов.
— Специалисты спорят о плюсах и минусах таких огромных водохранилищ. В чём они, по-вашему?
— Последние годы крупные водохранилища стараются строить на руслах горных рек, где экологический ущерб минимальный, потому что если строить плотину на равнинных реках — это всегда большие затопления пойменных земель. И мало того, что затопляется пойма, затопляются посёлки, при этом переселяется много людей, меняется их уклад жизни. У нас на месте Красноярского водохранилища была затоплена масса деревень, и людей выселили наверх, на «бугры», селили по несколько деревень вместе, им пришлось притираться друг к другу. В нескольких посёлках, где я жил, народ так до сих пор и не притёрся...
Кроме того, на Красноярском водохранилище ушли под воду древние наскальные рисунки. Какие-то успели перенести, срисовать, но часть всё равно была утрачена.
Если мы говорим о водохранилищах гидростанций, то главный их плюс, конечно, дешёвая энергия. Дешёвая и относительно чистая с точки зрения экологии — вода проходит через турбины, она не загрязняется, воздух при этом тоже остаётся чистым, в отличие от тех же ТЭЦ или ГРЭС.
Только у нас в Красноярском крае — шесть крупных ГЭС. Это Красноярская, Саяно-Шушенская, между ними контррегулирующая Майнская ГЭС. Дальше они идут по притокам — Курейская, Хантайская, сейчас уже функционирует Богучанская ГЭС.
Кроме энергии их плюс в том, что это стратегические запасы пресной воды в засушливые годы.
И ещё одно преимущество — на реках, где никогда не было судоходства или оно было слабым, при создании водохранилища судоходство появляется, организуются зоны отдыха для населения…
— Как долго могут существовать искусственные водохранилища?
— Довольно долго. Обычно водохранилище работает в пределах ста лет, потом собирается комиссия, обследуются все параметры, и если всё нормально, эксплуатация продолжается. По российскому регламенту срок службы водохранилища неограничен. Вообще, в мире нет прецедентов разбора таких крупных плотин, и в ближайшем будущем не предвидится. Разумеется, периодически на ГЭС заменяются турбины, на плотинах обновляют бетон, меняют шлюзы… А бетон и железобетон со временем даже крепчают. Бетон «дышит», и через него сочится вода. Он должен «дышать», потому что сплошной монолит — вот он как раз может разрушиться. Мы и на Саянской ГЭС вниз спускались, и на Красноярской — там местами даже небольшие ручейки бегут, которые специально выводятся. Хотя есть и гравийные плотины: если взять Богучанскую ГЭС, у неё частично гравийная отсыпка.
— А это не влияет на прочность?
— Нет, это же камень, миллионы тонн камня.
— Как реагирует речная фауна на создание плотины?
— Строительство плотины, конечно же, сказывается на рыбных ресурсах. У большинства плотин не предусмотрено рыбоводов. Рыба подходит к плотине — и всё, упирается в стену. Поэтому для так называемых проходных рыб, которые поднимаются с моря и идут в реки на нерест, для них проход закрыт. Они начинают выбрасывать икру у плотин. И здесь необходимо искусственное воспроизводство рыбы. Кстати, при строительстве Красноярской ГЭС такой компенсационный рыбзавод был создан.
Второй момент — исчезают виды, которые были приспособлены для жизни в течении, так называемые реофилы. Течение становится меньше, и осетровые, сиговые постепенно исчезают. Но появляются другие виды рыб, менее ценные, но многочисленные — карповые, щука, окунь. Щука даёт просто резкую вспышку по количеству!
Вообще, в первые годы, когда водохранилище начинает заливаться, случается резкая вспышка численности рыбы. Заливаются мелководные зоны, они прогреваются, появляется много планктона. А когда заливаются трава и кустарники, то образуется удобное место для нереста. То есть условия для рыбы благоприятные, и в связи с этим выбрасывается много икры. Такая вспышка длится до десяти лет. Потом рыбная популяция стабилизируется. Это мы говорим о сибирских водохранилищах. А на волжских, например, немного по-другому, но всё равно преобладают карпообразные, и численность их увеличивается резко.
Если в нашем Енисее, условно говоря, какой-то участок был малопродуктивным (был таймень, хариус, осётр, стерлядь, но их численность была невелика), то сейчас там ловят много рыбы — того же окуня на Красноярском водохранилище вылавливают пятьсот тонн в год. Сейчас пелядь выпустили в Красноярское водохранилище, она там прекрасно прижилась, уже идёт промысловый лов.
— А говорят, что в Красноярском море рыба часто заражена глистами, это правда?
— Многие крупные рыбьи паразиты для человека не опасны. Они довольно заметны, их можно просто убрать и даже есть после тепловой обработки, хотя, конечно, это неприятно. Но есть, например, плоские черви — их трудно заметить, и они очень опасны: некоторые их разновидности вызывают у людей серьёзные заболевания вроде описторхоза. Да, есть участки, где встречается определённый процент заражённой рыбы — это средний участок водохранилища, район Приморска. Но профилактика простая — непроваренную, непрожаренную и малосольную рыбу не есть, и всё. А при высоких температурах и хорошей засолке, при достаточно длительной обработке паразит погибает.
Эта проблема — заболеваемость рыб в водохранилищах — есть и у нас, и за рубежом. Рыбьи паразиты повреждают внутренности, рыба не может уйти на глубину и постепенно погибает. Но, с другой стороны, биосистема гибкая, и на Саяно-Шушенском водохранилище медведи приспособились эту мелкоплавающую рыбу возле берега добывать и поедать, таким образом очищая популяцию от больных особей. Медведь жирует на этой рыбе. Такие вспышки болезней бывают не каждый год — раз в пять-шесть лет. И медведь в такой год спускается с гор и ест её. Вообще-то он традиционно охотится за козерогами и другими животными, но здесь приспособился к ситуации и ест рыбу. Для него большинство рыбьих паразитов не опасны.
— Как водохранилище меняет климат региона?
— Поскольку тёплая вода стоит долго, водохранилище не замерзает. И весь прибрежный климат в пределах нескольких километров от берега становится более тёплым. Но, с другой стороны, если взять то же самое Саяно-Шушенское водохранилище — там в прибрежных скалах-каньонах повысилась влажность, и они стали зарастать. А это плохо для козерога, который там обитает. Ему трудно пробираться среди зарослей. Влияние на экосистему можно оценивать с разных сторон. Однозначно оценить нельзя, есть и свои плюсы, и свои минусы.
Опять же на крупных водохранилищах резко увеличиваются ветровые воздействия. Постоянно дует ветер, и берега разрушаются. И так будет сотни лет. Потихоньку волна подмывает берег, особенно когда уровень воды поднимается до максимума, происходит обрушение берегов, лес падает в воду и так далее. Вот эта эрозия берегов, она, конечно, существует практически везде в искусственных водохранилищах.
— Теперь у нас Енисей зимой тёплый, а летом холодный, почему так происходит?
— Водозабор на ГЭС осуществляется с большой глубины, вода, которая попадает в турбину, берётся с глубины сорок метров и ниже. Поэтому в нижнем бьефе — ниже по течению от плотины — вода холодная. И зимой, и летом вода на такой глубине около +4. И в нашем Енисее после плотины вода всегда холодная. Для лета холодная, а для зимы — нет. И эта огромная полынья в пределах 200-300 км, которая у нас образуется за счёт того, что в реку поступает тёплая вода. И так до Казачинского. Раньше летом хороший тепловой сток давала Ангара, но сейчас он сократится, потому что тепло немножко забрала Богучанская ГЭС. Хотя уверяют, что на расстоянии около шестисот километров — от плотины до устья Ангары — вода успеет нагреться. Посмотрим. Холодолюбивая рыба начинает понемногу подтягиваться к плотине Богучанской ГЭС, так как вода стала чуть холоднее. Ангара раньше давала хорошую биогенность — кормовые беспозвоночные организмы шли в Енисей, а сейчас они будут задерживаться у плотины, рыба останется без привычной пищи.
— Иногда вода в водохранилищах цветёт, в чём причины этого явления?
— Да, это проблема водохранилищ — цветение водорослей. Причина цветения — сине-зелёные водоросли, сейчас их называют цианобактериями, потому что они образуют симбиоз с растениями. Это водоросли, которые существуют с давних времён. Чем они опасны? Некоторые виды при своей гибели выделяют в воду токсины. И, попадая в воду, эти токсины могут вызывать различные аллергические заболевания, воспаления у людей и животных, которые пьют эту воду. Вплоть до серьёзных отравлений. Пять лет назад на некоторых озёрах в Забайкалье были случаи отравления людей этими токсинами. У нас на Красноярском водохранилище такие явления наблюдались в 80-е годы, когда был низкий уровень воды и хороший её прогрев — тогда крупные заливы все были покрыты плёнкой зеленовато-фиолетового цвета. Рыба болела, вылавливали окуней, которые все были в язвах. Сейчас цветение сошло на нет, заливы относительно чистые. Эта фаза ушла, потому что последние годы идёт мощное наполнение водохранилища, вода не прогревается настолько, чтобы вызывать массовое размножение опасных водорослей.
Такая проблема существует при затоплении водохранилищ между скалами, покрытыми лесом. Убрать его сложно. Частично береговая зона срубается, но если, как у Красноярской ГЭС, строится плотина под двести метров, понятно, что всё равно лес затапливается и гниёт под водой.
Когда мы работали на Саяно-Шушенском водохранилище, по нему проехать было невозможно — всё было забито лесом. Он плавал везде, и его, конечно, увозили. Сейчас же делают так — загоняют лес в крупные заливы и закрывают, огораживают понемногу тросами-бонами. Древесина — это, конечно, проблема, потому что когда разлагается кора, в воду попадает смола, и она выделяет фенольные соединения. Со временем это всё уходит, очищается. На Красноярском водохранилище, например, тот лес, что затопили при создании плотины, давно уже превратился в труху и ушёл вместе с водой.
— Какие этапы проходит становление водохранилища?
— Первый этап — на водохранилище наблюдается вспышка численности рыб, других животных, всё это притирается друг к другу.
Потом водохранилище потихонечку выходит на «плато», наблюдается разрушение берегов, изменение волнового режима, ветрового режима, и если наверху нет крупных заводов, то серьёзного загрязнения нет. Потихоньку водохранилище самоочищается, хотя это зависит от проточности. Например, если взять Красноярское водохранилище, в нём вода практически полностью меняется за год. У него коэффициент водообмена где-то 0,9. Вода приходит со стороны Абакана и за год вся через плотину проходит. На Саяно-Шушенском это происходит ещё быстрее, потому что Енисей вверху мощный и уклон больше.
У нас в Сибири водохранилища заполняются весной-летом, а осенью-зимой уровень понижается из-за работы ГЭС, как говорят, срабатывается.
— Будут ли ещё у нас в крае строить крупные водохранилища?
— Последние годы от этого отказываются. Крупных водохранилищ строить уже не будут. Пытались создать Эвенкийское водохранилище, которое должно было быть ниже Тунгусской ГЭС, в 120 км от устья Нижней Тунгуски. Мы участвовали в исследованиях. Это было бы одно из самых крупных по протяжённости водохранилищ — в пределах 1200 км. Населённость там, конечно, невысокая по берегам рек…
— А зачем строить ГЭС, если населения мало?
— Север нуждается в энергии, он ведь у нас весь «сидит» на дизеле. Постоянные проблемы с соляркой, с завозом. Дизель полетел, деталь поломалась — и посёлок вообще может замёрзнуть. Конечно, там немного посёлков; если говорить о Подкаменной Тунгуске — Тура, Байкит. Ну а отдалённые посёлки на дизеле всегда. Это целая проблема, ведь дизель тоже не может молотить сутками. Раньше на Севере свет включался в определённое время, с семи до одиннадцати вечера. Я сам вырос в Байките, хорошо помню это. Потом ситуация стала лучше, когда появились более мощные дизели.
Сегодня проект Тунгусско-Эвенкийского водохранилища закрыт. Минусов больше, чем плюсов. Это и огромные площади затопления, когда должны были быть затоплены все притоки, и, главное, там большие залежи солёных вод. Если всё это растает и выйдет в водохранилище, в Енисей, то и рыба погибнет, и другие проблемы возникнут. Хотя энергетики утверждали, что этого не будет.
— Зато экологи активно выступали против этого проекта.
— Не только экологи, многие здравомыслящие специалисты были против. Хотя, надо сказать, при создании таких водохранилищ заранее проводятся расчёты и закладывается компенсация экологического ущерба. Но не всегда получается так, как рассчитывали. Например, когда создавали Красноярское водохранилище, то зимняя полынья размером 200 километров от Дивногорска до Казачинского не планировалась. Думали, она будет в разы меньше. Сегодня можно заморозить Енисей, чтобы полыньи не было, но это очень дорогостоящая вещь. А пока у нас зимой открытая вода и высокая влажность. Если к этому прибавить смог от ТЭЦ, получается сажа, которой мы все дышим, и это тоже серьёзная проблема.
— Можно ли сказать о Красноярском водохранилище, что оно вышло на саморегуляцию?
— Оно существует с 1969 года и до сих пор ещё в стадии становления. Процессы формирования ещё идут. И Енисей теперь в отдельных своих частях очень разный. Вот есть большой кусок Енисея от Майнской ГЭС до Абакана, это сто с лишним километров нормальной реки, изолированных между водохранилищами. Фауна там как будто та же, что и в других частях, но своеобразие всё же есть. Мы там тоже занимались исследованиями, и они показывают, что изменения продолжаются…
— Может ли человечество отказаться от создания таких водохранилищ?
— Нет, я думаю, это невозможно, потому что в любом случае заводы, которые будут строиться, без энергии не смогут. На дизельных станциях мы никуда не уедем, с атомными станциями существуют определённые проблемы — они тоже стоят на водоёмах, поскольку контур реактора должен охлаждаться.
На Западе используются ветряные и приливные электростанции, у нас таких возможностей меньше. У нас, в свою очередь, много рек и водоёмов, много водотоков.
На самом деле в Центральной России сейчас не хватает энергии. При этом говорят, что мы продаём энергию за границу, гоним её в тот же Китай… Но ведь наши ГЭС работают часто в пиковом режиме, потому что не то что Китаю, а нам самим в Сибири энергии, случается, не хватает. Саяно-Шушенская, например, работает как регулирующая ГЭС: если где-то нехватка энергии, с неё эту энергию перебрасывают. Такие вещи тоже нужны.
Другое дело, что гигантоманией не надо заниматься, не надо строить огромные ГЭС, не нужно перегораживать русловые реки. И Енисей, конечно, не нужно было трогать, и хорошо, что не пошли ещё дальше — ведь предполагалось сделать ГЭС в Осиновском пороге, ещё ниже. Надо либо стараться строить на притоках, либо не такие огромные ГЭС, когда заливаются огромные пространства и климат очень меняется…
— Большая ГЭС даёт больше энергии…
— Конечно. Но можно построить несколько ГЭС. Кроме того, есть варианты, когда плотина не полностью перегораживает реку, а частично — часть реки пропускается. Понятно, что по мощности они будут уступать большим. Но и вреда от них будет куда меньше
Вероятно, со временем появятся альтернативные источники энергии, и тогда не будут строить таких мощных плотин и водохранилищ, и реки будут свободны. Но пока это только мечты.
— Красноярские учёные исследуют проблемы искусственных водохранилищ?
— Созданием модели водохранилища занимался Институт биофизики СО РАН. По Красноярскому водохранилищу у нас довольно хороший анализ сделан коллективом авторов под руководством Зои Георгиевны ГОЛЬД, монография называется «Красноярское водохранилище: мониторинг, биота, качество вод». Также по Красноярскому водохранилищу есть работы института НИИ экологии рыбохозяйственных водоёмов, но они занимались только рыбой. У них написаны отдельные статьи, посвящённые этой теме. Я издавал атлас рыб, который называется «Атлас бесчелюстных рыб в водоёмах и водотоках Красноярского края».
По Саяно-Шушенскому водохранилищу монография ещё не сделана, но мы планируем этим заняться, так как материал есть. На Саяно-Шушенском мы работали ещё до его создания, когда плотину только-только начинали строить, и у нас есть наработки по биологической составляющей. В 2004 году мы с коллегами два раза полностью прошли всё водохранилище — весной и осенью. Сделали срез биотики — биологической составляющей водохранилища, анализировали и химсостав воды…
По результатам исследований наших северных водохранилищ также был выпущен ряд статей. Так что, да, изучение водохранилищ идёт постоянно.
Ну а о Богучанской ГЭС пока рано делать выводы. Там процессы изменения климата и природного равновесия только начинаются.
Елена НИКИТИНСКАЯ