ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2013, том 40, № 5, с. 507-518
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ, ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ
УДК 556.048:51:681.3(470.44/.47)
ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РЕШЕНИЙ ПО УПРАВЛЕНИЮ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ НИЖНЕЙ ВОЛГИ
© 2013 г. М. В. Болгов, Л. К. Левит-Гуревич
Институт водных проблем РАН 119333 Москва, ул. Губкина, 3 E-mail: lev-gur@yandex.ru Поступила в редакцию 15.12.2010 г.
Нижняя Волга — уникальный по природным богатствам регион России, на территории которого сталкиваются интересы различных отраслей народного хозяйства, использующих водные ресурсы. Хозяйственное развитие региона требует эффективного управления водными ресурсами в увязке с природными условиями и работой Волжско-Камского каскада водохранилищ. Надежным инструментом управления является компьютерная система поддержки водохозяйственных решений для Нижней Волги. Решаемые в рамках системы задачи соответствуют существующим водным проблемам региона. Приведены сведения о внедряемых и подлежащих разработке программах, дана модель вододеления, показан путь совместного выбора режима управления Волжско-Камским каскадом и использования водных ресурсов Нижней Волги.
Ключевые слова: Нижняя Волга, водные ресурсы, оперативное управление, Волжско-Камский каскад водохранилищ, поддержка водохозяйственных решений
DOI: 10.7868/S0321059613050027
В водохозяйственном плане регион Нижней Волги представляет собой подбассейн Волги (рис. 1) от Волгоградского гидроузла до Каспийского моря, включая Астраханскую область, часть Волгоградской области и Калмыкии (2.43 млн чел., 7 городов, 13 поселков, 694 прочих населенных пунктов). Нижняя Волга — уникальный природный район мирового значения. Флора представлена 300 видами растений, фауна — около 30 видами животных и десятками видов птиц. Но главное богатство — рыба; в регионе насчитывается 60 видов рыб. По обилию и концентрации ценных видов дельте Волги нет равных в мире.
Кроме рыбного хозяйства, экономика Нижней Волги, основанная на использовании водных ресурсов, имеет другие важные направления: орошение и обводнение, питьевое и промышленное водоснабжение. На орошаемых землях выращиваются овощи, бахчевые культуры, зернобобовые. При водообеспечении и современных водных технологиях площадь бассейна Нижней Волги можно использовать под хлопчатник, сахарную свеклу, виноградники, сады и пр. [26]. Нижняя Волга имеет важное транспортное значение, в регионе развит речной и морской транспорт, работа которого за-
висит от водности Волги, распределения ее стока по дельтовым водотокам.
В городах и поселках сосредоточены объекты пищевой и легкой промышленности. Машиностроение, металлообработка, химия и нефтехимия Волгограда и Астрахани являются крупными водо-потребителями. Судостроительно-судоремонтные заводы на берегах рек испытывают негативное влияние русловых процессов. Топливная промышленность — специализация Астраханской обл., где расположено крупнейшее в европейской части России газоконденсатное месторождение и газовый комплекс. Все промышленные предприятия — "поставщики" сточных вод в водные объекты.
Экономическая жизнь региона находится под существенным влиянием водного режима Волги. Водохранилища Волжско-Камского каскада, изменив естественные гидрологические условия, решают водохозяйственные проблемы экономики Поволжья. На Нижней же Волге появились другие проблемы: нарушение характера внутри-годового распределения стока, перекрытие путей миграции на нерест ценных видов проходных и полупроходных рыб, антропогенное воздействие.
У^Г' ^ Л'
КАСПИЙСКОЕ МОРЕ
ЕЗ'Ы'Ы
Рис. 1. Карта-схема региона Нижней Волги в границах водосборной площади и областей: 1 — границы областей, 2 — граница РФ, 3 — граница водосборной площади.
Регулирование стока Саратовским и Волгоградским водохранилищами для безопасного пропуска высоких вод и обеспечения водой Нижней Волги в межень осложнено неконтролируемой застройкой нижних бьефов, изменением условий водозаборов и пр.
Проблемам Нижней Волги и возможностям их решения посвящено много научных работ [6, 11,
12, 23]. Гидрологический анализ стока и его изменений, многолетние характеристики половодий в естественных и зарегулированных условиях даны в [6, 21, 24]; зимний и весенний периоды, рыбохозяй-ственные и навигационные требования к водному режиму хорошо разобраны в [22]. Ряд проблем Нижней Волги связан с накоплением наносов в Волгоградском водохранилище [21]. Эффективность рыбного хозяйства, требования к водному режиму показаны в [25]. Однако до настоящего времени почти не разрабатывалась компьютерная поддержка выработки водохозяйственных решений, без которой современное управление водными ресурсами невозможно. Водные и водохозяйственные научные дисциплины располагают достаточным числом методов и программ расчета, но разработок специально для Нижней Волги почти нет.
НИЖНЯЯ ВОЛГА
Волга в нижнем течении не имеет притоков. После Волгоградского гидроузла (г/у) (условная шкала — 0 км) Волга до Астрахани течет в низменных берегах. Ниже гидроузла берет начало Ахтуба — левый рукав Волги. Междуречье — Волго-Ахту-бинская пойма площадью 14 тыс. км2, шириной 20—40 км. На всем своем протяжении пойма прорезана многочисленными рукавами, протоками, воложками, ериками, имеет массу мелководных озер, множество сравнительно крупных островов. В 47 км ниже гидроузла начинается Волго-Донской судоходный канал.
В 140 км ниже Волгоградского г/у расположено с. Каменный Яр, где Ахтуба почти вплотную сближается с Волгой. Пойму между ними прорезает широкая Молочная протока; здесь — небольшой участок Калмыкии протяженностью по реке всего 12 км. Далее вниз расположен рук. Енотаев-ский, на правом берегу находится с. Верхнелебяжье — граница между Волго-Ахтубинской поймой и дельтой Волги. В 460 км влево от Волгоградского г/у отходит первый большой рукав дельты — Бузан.
Дельта Волги занимает площадь 19 тыс. км2, расстояние между самым западным и самым восточным рукавами — 170 км. Дельта Волги делится на зоны: верхнюю и среднюю (482 водотока), нижнюю с многочисленными (около 800) разветвлениями русел. Водотоки верхней и средней зон различаются по крупности: одно основное русло, 5 рукавов, 127 протоков, 305 ериков. 16 банок, 28 каналов — всего 482 водотока.
3
Выше г. Нариманова и в 22 км ниже истока р. Бу-зан расположен Астраханский вододелитель, перегораживающий Волгу так, что при его работе можно часть стока регулировать по Волге, а часть — направлять по р. Бузан и заливать восточную часть дельты. Бузан начинает восточную часть дельты, вододелитель расположен в голове западной части. Главные рукава здесь — Бахтемир, Камызяк, Старая Волга, Болда, Сарбай. На 508 км от Волгоградского г/у вдоль рукавов Трусовский и Городской тянется Астрахань. Ниже отходят левые рукава Кривая Болда и Кизань, правый — Бахтемир. По нему и по Волго-Каспийскому каналу осуществляется судоходство до Каспийского моря. От Волги далее отходят рукава Каныча (левый), затем Сомовка (правый). Ниже их (в 570 — 627 км от Волгоградского г/у) ряд небольших рукавов Волги впадает в Каспийское море, значительно обмелев.
ПРОБЛЕМЫ НИЖНЕЙ ВОЛГИ
Источник водохозяйственных проблем Нижней Волги — уникальные природные условия: гидрографические, ландшафтные, топографические, климатические — на фоне проблем сбалансированности экономического развития всей реки и региона. Эффективное использование стока в бассейне Нижней Волги заключается в своевременном весеннем затоплении пойм для поддержания поёмности сельскохозяйственных площадей и наполнения ильменей, выдерживании стабильных уровней воды во время рыбного нереста, обеспечения возможности схода молоди рыбы в основную реку и многочисленные протоки, поддержание уровней и расходов реки для обеспечения судоходства, водоснабжения и водозаборов. Серьезное влияние на рыбохозяйственное и иное использование реки оказывает качество воды; оно определяется сбросами из Волгоградского водохранилища, водоотведением в пределах самого региона, состоянием очистных сооружений, водоохранными мероприятиями. Ниже перечисляются проблемы, с которыми сталкивается водное хозяйство на Нижней Волге.
Пропуск низкого половодья. При низких сбросных расходах из Волгоградского водохранилища в период половодья невозможно наполнение ильменей и затопление нерестовых участков достаточной площади. Возникают трудности в организации "рыбной полки" гидрографа паводкового сброса из Волгоградского водохранилища (поддержание постоянного расхода с целью сохранения постоянных уровней на нерестовых участках). Отказ от "сельскохозяйственной полки" сбросного
гидрографа и затопления пойм на 5—7 сут приводит к определенным экономическим потерям; невозможность организации "рыбной полки" создает еще большие потери, связанные с уменьшением рыбного стада, что сказывается на рыбной отрасли в течение последующих лет. Приемлемые параметры "рыбной полки": расходы 21—24 тыс. м3/с, продолжительность 19—21 сут [25].
Работа вододелителя. С начала ввода в эксплуатацию в 1977 г. вододелитель применялся лишь 6 раз, но, по данным [25], его работа имела экономический эффект. Некоторые ихтиологи считают, что деление воды причиняет осетровым потери, ухудшая условия миграции, но превалирует взгляд о целесообразности возобновления работы вододелителя [11]. Есть идеи о строительстве других вододелителей и регулирующих сооружений в дельте.
Назначение Нижневолжского вододелителя состоит в создании подпора и подаче в р. Бузан 8— 9 тыс. м3/с воды, затапливающей Восточную часть дельты и нижнюю часть Волго-Ахтубин-ской поймы при удержании воды вододелитель-ной дамбой. Восточная часть дельты расположена ниже западной и заливается при меньших расходах. При уровне у вододелителя по вод-посту Астрахани в 250 см восточная часть дельты заливается на 54, западная — на 33%, при 300 см — на 82 и 56% [2]. Достаточное затопление нерестилищ и сельскохозяйственных угодий восточной и западной частей дельты обеспечивается сейчас при расходах воды в ее вершине не менее 24 тыс. м3/с. Расход воды в Бузане величиной 8—9 тыс. м3/с обводняет Волго-Ахтубинскую пойму и восточную де
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.