ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2014, том 41, № 4, с. 456-465
КАЧЕСТВО И ОХРАНА ВОД, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
УДК 556.18;556.5.01
РЕСУРСНЫЕ И ВОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВОСИБИРСКОГО
ВОДОХРАНИЛИЩА © 2014 г. В. М. Савкин, С. Я. Двуреченская
Институт водных и экологических проблем СО РАН, Новосибирский филиал 630090 Новосибирск, Морской просп., 2 E-mail: savkin@iwep.nsc.ru Поступила в редакцию 19.01.2012 г.
Проанализировано использование водных ресурсов Новосибирского водохранилища сложившимся водохозяйственным комплексом на различных этапах существования водоема. Приведены особенности природных и антропогенных факторов, регламентирующих освоение водных ресурсов водохранилища для приоритетного на современном этапе — питьевого водоснабжения. Рассмотрены проблемы формирования качества воды в водохранилище в зависимости от гидрологических сезонов и периодов водности основной реки. Указаны основные противоречия между участниками водохозяйственного комплекса. Предложены перспективные пути оптимизации использования водных ресурсов водохранилища.
Ключевые слова: водохранилище, водные ресурсы, использование, водоснабжение, водохозяйственный комплекс, водосбор, гидролого-гидрохимический режим, качество вод.
Б01: 10.7868/80321059614030158
Обь-Иртышский бассейн простирается от горных хребтов Алтая и Кузнецкого Алатау на юге до Карского моря на севере и от водораздельных хребтов Урала на западе до водораздела притоков Оби и Енисея на востоке. Площадь бассейна, включая бессточные области, составляет 4.8 млн км2 (с бассейном р. Иртыш и бессточными областями Обь-Иртышского междуречья), или 12% территории страны. Основная часть бассейна расположена в пределах Западно-Сибирской равнины. На территории равнины ярко выражено зональное распределение ландшафтов, вертикальная поясность в горах, при этом вклад каждого природного комплекса в формирование водного стока различен. В лесной зоне формируется 57.9% годового объема стока бассейна, на горные районы Алтая и Саян приходится 16.7% стока, а на зону тундры — 13.3%. Наименьшие объемы водных ресурсов формируются в лесостепной и степной зонах — 12.1%. В среднем многолетний сток рек бассейна оценивается в ~400 км3, при этом более 68% стока приходится на малообжитые и малопригодные для сельскохозяйственного освоения территории среднего и нижнего течения р. Оби, в то же время аграрные и индустриально развитые регионы южной части бассейна испытывают недостаток в воде. Наиболее острый дефицит водных ресурсов —
на территории бессточной зоны бассейна, где формируется всего 1.5% поверхностного стока.
В основу концепции устойчивого водопользования в Обь-Иртышском бассейне, включая Новосибирское водохранилище, положено представление о водопользовании как совокупности всех видов хозяйственного освоения водных ресурсов, прямо и косвенно влияющих на формирование общего водного фонда бассейна. Устойчивое водопользование рассматривается как важнейший вид природопользования в бассейне и как важнейшая составляющая регионального развития. Поэтому эта концепция строится в рамках региональной стратегии бассейна [2].
Новосибирское водохранилище (рис. 1) — единственный крупный на р. Оби искусственный водоем многоцелевого назначения. Оно находится на территории Новосибирской области и Алтайского края. Площадь его водного зеркала — 1090 км2, максимальная глубина — 19 м, наибольшая ширина — 22 км. Протяженность водохранилища — 180 км. Водохранилище заполнялось в 1957—1959 гг., площадь затопления земель составляет 951 км2. Новосибирский гидроузел (г/у) был построен с энергетической целью, однако усиление в 1970-х гг. общего антропогенного пресса на водные объекты
Сибири, в частности на водные ресурсы Новосибирского водохранилища, привело к смене приоритета в водопользовании — развитие объединенной энергосистемы Сибири снизило энергетическую роль Новосибирской ГЭС, а водные ресурсы водохранилища стали использоваться в основном для водоснабжения. Среднемноголетний сток Оби у г. Новосибирска составляет 55 км3, полный объем водохранилища — 8.8 км3 при полезном 4.4 км3. В результате осуществляется неглубокое сезонное регулирование стока, при котором полный объем водохранилища аккумулирует в среднем 17% годового объема, а полезный — 8.6%. Основной приток к водохранилищу (94—96%) происходит за счет стока р. Оби, доля бокового притока с собственного водосбора (без Оби) водохранилища составляет 4% (~2 км3).
В настоящее время водные запасы водохранилища используются сложившимся водохозяйственным комплексом, включающим: водоснабжение (в основном питьевое), энергетику, орошение, рыборазведение, рекреацию. Проблема питьевого водоснабжения в современных условиях приобрела особую актуальность в связи с почти повсеместным загрязнением поверхностных водных объектов Сибири, используемых для коммунального и питьевого водоснабжения и одновременно — в качестве объектов водоотведения. Водохранилище обеспечивает круглогодичное водоснабжение городов, крупных населенных пунктов и промышленных предприятий Новосибирской области и
Алтайского края. Так, в верхней части водохранилища работают городской водозабор г. Камень-на-Оби производительностью ~10 тыс. м3/сут и водозабор Бурлинской оросительной системы. Анализируя объемы целевого использования воды водохранилища, следует отметить, что в Алтайском крае большее количество воды используется для орошения сельхозугодий, меньшее — на питьевое водоснабжение населения и нужды промышленности. Особое значение водохранилище приобрело в связи с необходимостью устойчивого обеспечения коммунального хозяйства г. Новосибирска, водозаборы которого расположены ниже плотины ГЭС. Подготовка питьевой воды осуществляется на заводах при всех водозаборах (таблица).
Из общего объема воды, забираемой промышленными и коммунальными предприятиями, на рассматриваемом участке Оби 11% забирается из водохранилища, 89% — из нижнего бьефа.
В Новосибирской области лидирующая отрасль по водозабору — хозяйственно-питьевое водоснабжение при относительно небольшом потреблении воды сельским хозяйством для орошения. В последние годы ХХ в. в Новосибирской области ежегодно использовалось 791.57 млн м3 пресной воды, из них поверхностных и подземных вод — соответственно 734.72 и 56.85 млн м3. Из общего количества забранной пресной воды на производственные нужды затрачено 425.58, на
Основные водозаборы Новосибирского водохранилища
Наименование Место расположения от устья р. Оби Характеристика
Бердский городской водозабор Водозабор Бердского электромеханического завода Новосибирский (Ордынский) групповой водозабор Водозабор Чеминской оросительной системы (в настоящее время остановлен) Водозабор Бурлинской оросительной системы Алтайского края 2997 км 2954 км В 3 км ниже пос. Спирино 3004 км 3133 км Производительность — 19.5 тыс. м3/сут. Расчетный уровень для забора воды — 107.5 м Производительность — 120 тыс. м3/сут. Расчетный уровень для забора воды — 100 м Производительность — 32 тыс. м3/сут. Расчетный уровень для забора воды — 108 м Производительность — 23 тыс. м3/сут. Расчетный уровень для забора воды — 112.2 м Производительность — 33 тыс. м3/сут. Расчетный уровень для забора воды — 112 м
хозяйственно-питьевые — 243.72, на орошение и обводнение — 65.42 млн м3.
В среднем для хозяйственно-питьевых нужд в г. Новосибирске и области ежегодно расходуется 243.9 млн м3 поверхностных и подземных вод. По городам и районам области удельное водопотреб-ление сильно варьирует в зависимости от природных и хозяйственных факторов: максимально — в городах Бердск (335), Искитим (326), Новосибирск (296 л/чел. сут); минимально — в районах Купинском, Северном, Кыштовском, Чулымском и Венгеровском (от 12 до 18 л/чел. сут).
К настоящему времени в г. Новосибирске создана централизованная система водоотведения полного раздельного типа протяженностью 740 км, включающая в себя самотечные и напорные коллекторы, 27 насосных станций и очистные сооружения со сбросами сточных вод в р. Обь и ее притоки. Основная экологическая проблема г. Новосибирска в части водоотведения на современном этапе и на перспективу — задачи снижения аварийности старых водопроводно-канали-зационных систем, строительство новых инженерно-технических объектов, обеспечивающих устойчивую работу городских сетей канализации, определения и учета потерь в водопроводных сетях. Кроме этого, возникла острая необходимость удаления твердых отходов из канализационных систем водоотведения, что связано со сложнейшим комплекомс задач, емких по финансовым и трудовым затратам.
Ввиду того, что загрязнению в большей степени подвержены поверхностные воды, большое внимание при организации питьевого водоснабжения уделяется подземным водам. В связи с этим в прибрежной зоне Новосибирского водохранилища создано много водозаборов, в том числе питьевого назначения, за счет подземных вод. В условиях подпора водохранилищем под-
земных вод в береговой полосе (по существу, негативный фактор) оказалось возможным получение воды для питьевых и технических нужд из подземных инфильтрационных источников без биологической и механической очистки, обычно необходимой при водозаборах из поверхностных вод. Однако для большинства водозаборов подземных вод характерны дефицит фтора, повышенные минерализация (более 1000 мг/дм3) и жесткость (более 7 мг-экв/дм3), значительное содержание натрия, бора, железа, марганца. Поэтому обеспечение населения питьевой водой из подземных источников остается проблемой, и города и населенные пункты, находящиеся на близких к водохранилищу территориях, обеспечивают себя водой за счет поверхностных вод водохранилища и его притоков.
По данным ГГИ, к 2020 г. ожидается увеличение суммарного водопотребления (одна из причин — развитие орошаемого земледелия) в бассейне Оби на 23%. Одновременно по большинству субъектов РФ предполагается заметное снижение промыш-ленно-коммунального водопотребления [12].
Особенности изменения гидрологического режима водохранилища в многолетнем аспекте влияют на формирование водных экосистем, процессы эвтрофирования водоема, его биопродуктивн
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.