Водные ресурсы

Дата размещения: 04.07.2018 16:38
Дата изменения: 31.07.2018 07:42


 Ресурсы поверхностных вод

В качестве перспективного источника пресных вод Амурской области рассматриваются поверхностные воды, которые вследствие своего непрерывного возобновления могут служить практически неиссякаемым источником воды. Область находится в зоне избыточного увлажнения и располагает огромными запасами пресных вод, однако крайне высокая пространственно-временная изменчивость водных ресурсов в значительной мере затрудняет их использование для хозяйственных нужд и требует соответствующего изучения и учета.

По территории Амурской области протекает 29 тысяч рек длиной более 10 км, в том числе такие реки, как Амур, Зея, Селемджа, Гилюй, Бурея и другие. Общая длина больших рек в области превышает 77 000 км. Малых рек (длиной до 10 км) насчитывается 56 220, и их общая длина составляет 130 270 км. Большинство всех рек принадлежит к бассейну Амура (86,9%), остальные - к бассейнам Лены (11,7%) и Уды (1,4%) (Амурская область.., 1989).

Данные о больших реках в пределах Амурской области

Название реки

Длина
(км.)

Площадь водосбора
(тыс. км2)

Среднегодовой
расход
3/с)

Годовой
сток
(км3)

Амур (в Ам. обл.)

1246

317,7

4750

150

Зея

1242

233

1900

53,8

Селемджа

647

68,7

665

21

Гилюй

545

22,5

190

6

Бурея (в Ам.обл.)

250

13,8

890

28,1

Олекма (в Ам.обл.)

246

42,8

349

11

Нюкжа (в Ам.обл.)

460

28,7

185

5,8

Густота речной сети в северных районах – 0,96 км/км2, на крайнем юге – до 0,08 км/км. На юге Станового хребта на Ям-Алине, Эзопе и на отрогах Каларского хребта густота речной сети от 1,1 до 1,45 км/км2.

Средний годовой модуль стока на территории области колеблется от 5,45 до 17,5 л/с с 1 км2, для Дальнего Востока этот показатель составляет 8,05 л/с с 1 км2 (Малик, 1990). В верховьях большинства рек модуль значительно выше, чем в центральных частях бассейна. В летние месяцы максимальные модули стока наблюдаются в бассейне реки Селемджи: 124 -135 л/с с 1 км2 (абсолютный максимум - 615 л/с с 1 км2). Наименьшие зимние модули в центральных и южных равнинных районах составляют 0,01, а в горных – 0,12 л/с с 1 км2.

Скорости течения воды в реках различны – на больших реках в периоды прохождения сильных паводков достигают 3-4 м/с, на средних реках 2-3 м/с, у горных потоков 5-6 м/с.

Режим рек отражает климатические условия региона, и по условиям водного режима их относят к дальневосточному типу с хорошо выраженным преобладанием дождевого стока (Львович, 1937; Зайков, 1946; Чеботарев, 1947; Троицкий, 1948; Воскресенский, Народецкая, 1963). Муссонный характер климата обуславливает преобладание летне-осеннего и подчиненное значение весеннего стока большей части рек области.

На долю дождевого питания в разные годы и для разных рек приходится от 75 до 85%, снегового – от 7,5 до 22%, подземного – от 2,5 до 7,5% (Карасев, Худяков, 1984). Вследствие преобладания дождевого питания речной сток рек чрезвычайно неравномерен в течение года. Так, в годовом стоке зимний сток (ноябрь – март) составляет 3-7%, весенний (апрель – май) – 15-20%. Наибольший сток наблюдается в летне-осеннем сезоне и составляет 75-80%. У малых рек южной части увеличивается доля грунтового питания.

Сезонные колебания уровней рек достигают 6-8 метров, летние расходы в сотни раз превышают зимние. Весеннее половодье наиболее продолжительно в северных районах. Это зависит как от больших, по сравнению с югом, зимних осадков, неравномерности и неодновременности начала снеготаяния на склонах разной экспозиции, так и от длительности таяния снегов в таежных условиях, значительных запасов воды в многочисленных наледях и марях.

Анализ многолетнего колебания уровней воды на крупных реках Амурской области показал, что для них характерны также и годичные колебания – наблюдаются мало-, средне- и многоводные годы. Многоводные годы сопровождаются наводнениями, наиболее крупные отмечались в левобережной части бассейна реки Амур в 1872, 1895, 1897, 1923, 1929, 1953, 1956, 1958, 1959, 1962, 1963, 1972 и 1984 годах. Часть из этих наводнений захватили отдельные реки бассейна, но большинство (1872, 1895, 1928, 1953, 1959,1972 и 1984 гг.) были катастрофическими на всех реках Приамурья.

Ледовый режим рек определяется, главным образом, климатическими особенностями территории и наличием многолетней мерзлоты. Ледостав наблюдается с октября по апрель – май. Средние сроки начала осеннего ледохода (шугохода) на реках северной части бассейна (Могоча, Гилюй, правые притоки верхнего течения реки Зея) приурочены к 10-15 октября; на реке Уркан, левых притоках реки Зея и на участках верхнего и частично среднего ее течения осенний ледоход чаще всего наблюдается 15-20 октября, на реках остальной части бассейна – 20-25 октября, а на водотоках Зейско-Буреинской равнины – в последней декаде октября (Никольская, Григорьев, 1958). Осенние ледоходы на крупных реках длятся 15-20 дней, на малых реках – 5-10 дней, длительность весеннего ледохода – 6-13 дней.

Толщина льда к концу зимнего сезона превышает 1 метр, а в наиболее суровые зимы – около 2 метров. Низкие температуры зимой и многолетняя мерзлота ограничивают возможность грунтового питания, благодаря чему большинство рек промерзает до дна, особенно такие, которые имеют площадь водосбора до 500 км2, и реки с более крупными водосборами в северных районах (река Зея у п.Бомнак, река Бурея у с.Чекунда). Ежегодно на перекатах на 100-125 дней промерзают реки Тында, Бысса, Левый Уркан, Томь и др.

Воды рек слабо минерализованы и относятся в большинстве своем к гидрокарбонатному классу, иногда встречаются воды гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевого состава. Минерализация речных вод колеблется как в течение года, так и различается в зависимости от места протекания по территории.

В области наблюдается значительная неравномерность распределения речного стока по времени и территории. В зимний лимитирующий период водность рек снижается в десятки раз, что приводит к проблеме водоснабжения. Поэтому для выявления дефицита водоснабжения предприятий важна оценка стока за период ограниченной водности рек, который длится в области с декабря по март включительно. Южная, наиболее освоенная часть области с позиции обеспечения поверхностным стоком оценивается как территория малоблагоприятная и неблагоприятная с пониженным (0,05-0,1 л/с-км2) и незначительным (менее 0,05л/с-км2) стоком.

Реки служат важными транспортными артериями. Судоходными реками в области являются Амур - на всем протяжении по территории, Зея - до п.Бомнак, Селемджа - до Норска, Бурея в нижнем течении. По многим рекам прокладываются зимники, используемые в основном для вывозки древесины.

Больших по площади водного зеркала озер нет. Исключением является озеро Огорон с площадью акватории 8 км2.

Происхождение озерных котловин различно:

•  провальные (термокарстовые и суффозионные) озера Верхне-Зейской и Зейско-Селемджинской равнин;

• водно-эрозионные озера-старицы в долинах крупных рек;

• ледниковые озера на южных склонах Станового хребта, Тукурингра, Эзоп;

• тектонические озера горных районов;

• искусственные водоемы.

На территории Амурской области выделяют два района большой озерности: Верхне-Зейский и Зейско-Селемджинский. В бассейнах небольших рек озерность достигает 10-12 %. В основном озера представлены многочисленными старицами в поймах среднего Амура, нижней Зеи, средней Селемджи.

Создано 81 водохранилище, в том числе с объемом 1,0 млн. м3 – 22. Водохранилища предназначены для рыборазведения, орошения, рекреации, техводоснабжения предприятий теплоэлектроэнергетики, предотвращения паводков и т.д. Самое крупное Зейское водохранилище расположено на севере на второй по величине реке области – Зее и образовано в результате строительства Зейской ГЭС. Рукотворный водоем занимает по площади 2419 кв.км. Зейская ГЭС регулирует расход воды, предотвращая наводнения в нижнем течении Зеи и Амура.

До пуска в эксплуатацию Зейской ГЭС в 1975 году при наводнениях общая площадь затопления пойменных земель по всем сельскохозяйственным землепользователям в пределах паводков 1% обеспеченности составляла 369,1 тыс. га, в т.ч. сельскохозяйственных угодий – 198,9 тыс. га. Уровень реки после строительства плотины понизился от 1 метра в устье реки до 4 метров в створе плотины. В большей степени зарегулированной оказалась верхняя часть реки. К низовью действие плотины на реку ослабевает.

Территориальная и временная изменчивость величин поверхностного стока делает неоднозначной оценку ресурсов поверхностных вод Амурской области. Для рек, кроме Амура, характерна низкая самоочищающая способность, отрицательный биологический баланс и, как следствие, низкое содержание кислорода. В настоящее время ряд рек и озер сильно загрязнены в результате сбросов неочищенных промышленных, коммунально-бытовых и сельскохозяйственных стоков.

Почти вся равнинная территория области находится в зоне малого стока 0,1-4 л/с на км2. Лишь центральная часть Амуро-Зейского плато лежит в зоне умеренного стока. Предгорные и горные территории имеют более благоприятные условия водообеспеченности, находясь в зоне умеренного, повышенного, а на крайнем северо-востоке высокого стока. Однако эти территории наименее освоены в хозяйственном отношении. Здесь проживает менее половины населения.

Водопльзование

Основными водопотребителями в Амурской области являются жилищно-коммунальное хозяйство (46 %), промышленность (43 %) и сельское хозяйство (11 %). Из отраслей промышленности наибольшими объемами водопотребления характеризуются угледобывающая, цветная металлургия, энергетика.

Снижение водопотребления происходит в результате спада уровня производства в промышленности и других отраслях хозяйства, особенно угольной, цветной металлургии, жилищно-коммунального хозяйства и железнодорожного транспорта. Использование воды на хозяйственно-питьевые нужды также сокращается, что обусловлено сокращением численности населения и закрытием объектов соцкультбыта.

Ресурсы подземных вод 

Свыше 70 процентов территории области занимают гидрогеологические, часто криогенные массивы, сложенные скальными породами, а остальную часть - артезианские (Амуро-Зейский, Верхне-Зейский) и адартезианский (Верхне-Амурский) бассейны. Главные ресурсы подземных вод сосредоточены в артезианских бассейнах. Суммарные запасы их вод оцениваются в 545 м3/с. Разведано 27 месторождений (участков) с эксплуатационными запасами 604,2 тыс. м3/сутки, из которых эксплуатируется 16 месторождений. Из 162 млн. м3 забранной свежей воды в 2001 году 110 млн. м3 было взято из подземных водных источников (75%).

Важное значение для народного хозяйства имеет Амуро-Зейский артезианский бассейн, т.к. охватывает южную, наиболее развитую в промышленном и, в первую очередь, сельскохозяйственном отношении часть ее территории. Бассейн расположен в среднем течении р. Амур и нижнем течении его притоков рр. Зеи и Селемджи и занимает площадь около 100 тыс. км2. На его территории проживает более 80% населения и производится 80-90% сельскохозяйственной продукции. В пределах Амуро-Зейского бассейна отбирается до 270 тыс.м3/сутки при апробированных эксплуатационных запасах 8144 тыс.м3/сутки. За счет эксплуатации водоносных горизонтов четвертичных и верхнемеловых отложений осуществляется водоснабжение городов Благовещенска, Райчихинска, Свободного, Белогорска и большей части сельских населенных пунктов. Воды зон трещиноватости и сквозных таликов кристаллических пород используются городами Тында, Сковородино и практически всеми станциями центрального участка БАМа.

Концентрация в подземных водах железа от 20 до 100 мг/л, марганца – 1,5-11 мг/л, и в то же время отличается низкое содержание фтора, меди кобальта и других микроэлементов, что создает неблагоприятную гидрохимическую ситуацию. На ряде месторождений производится очистка воды от железа, но фторирование и деманганация вод не проводятся. В связи с этим преобладающая часть населения употребляет некачественную питьевую воду, что в свою очередь приводит к распространению болезней обмена веществ, общей повышенной заболеваемости и стоматологическим проблемам.

 Гидроэнергетические ресурсы

Территория Амурской области обладает значительным гидроэнергетическим потенциалом. Основной источник гидроэнергетических ресурсов – река Амур с левобережными притоками – Зеей и Буреей. Геоморфологические и гидрографические характеристики этих рек – многоводность, значительное падение (уклоны), высокие береговые склоны, сужения речных долин и русел, а также благоприятные геологические условия - позволяют использовать отдельные участки рек для сооружения гидроэлектростанций.

Изучение перспектив использования гидроэнергетических ресурсов и условий регулирования стока с целью борьбы с наводнениями в Амурской области началось в 1931 году после катастрофического наводнения 1928 года на реке Зея. В 1953 году Совет по изучению производительных сил (СОПС) Академии наук СССР провел рекогносцировочное обследование реки Зеи и рекомендовал выбрать створ основной регулирующей плотины в нижней части ущелья Тукурингра, у города Зея. Был обследован и участок верхнего Амура от Благовещенска до селения Черняево и выбраны участки, удобные для сооружения плотин, – в районах Благовещенска, Сухотино, Ново-Воскресеновки, Толбузино, Ольгино, Кузнецово. С 1956 по 1960 годы проводились совместные советско-китайские научно-исследовательские работы по выявлению природных ресурсов и перспектив развития производительных сил бассейна реки Амур, а также проектно-изыскательские работы по составлению схемы использования стока верхнего Амура. Первоочередной для строительства на участке верхнего течения реки Амур была предложена Кузнецовская ГЭС, последующее гидроэнергостроительство предполагалось в районах Амазара, Джалинды, Сухотино и Благовещенска. Суммарная мощность этих электростанций определена в 4,3 млн. кВт, а среднегодовая выработка электроэнергии – 22 млрд.кВт-ч. В 1958 году Ленгидроэнергопроектом также была подготовлена "Схема комплексного гидроэнергетического использования рек Зеи и Селемджи". В ней предусматривалось создать на реке Зее каскад из 11 комплексных гидроузлов с общей установленной мощностью 2670 тыс.кВт и среднегодовой выработкой электроэнергии 14 млрд.кВт-ч. В качестве основных вариантов строительства гидроузлов были намечены Зейский створ (перепад 94 м), Граматухинский (в 7 км выше устья Селемджи, перепад 64 м) и Дагмарский - в нижнем течении реки Селемджи.

Гидропроект в 1960-е годы представил результаты расчетов, в соответствии с которыми потенциальные гидроэнергоресурсы Амурской области составили 8671 тыс.кВт среднегодовой мощности и 76 млрд.кВт×ч среднегодовой выработки. Удельная насыщенность гидроресурсов крупных и средних рек достигает отметки 209 мВт-ч/км2, что в полтора раза превосходит средний показатель по Российской Федерации.

Показателем оценки гидроэнергетических ресурсов является экономически эффективный гидроэнергетический потенциал, т.е. та часть гидроэнергетических ресурсов, которую экономически целесообразно использовать при современном уровне развития науки и техники в обозримой перспективе. Его величина для Амурской области составляет 46 млрд. кВт×ч (Энергетические ресурсы СССР, 1967), что значительно превосходит гидроэнергопотенциал Хабаровского и Приморского краев – 4,5 и 1,9 млрд. кВт-ч соответственно (Амурский энергетик, 2000, №1). На основании уточненных данных и проектных материалов «Ленгидропроекта» в 1967 году была рассмотрена возможность создания на территории Амурской области 31 ГЭС различных мощностей, среди которых (кроме строящейся тогда Зейской ГЭС) первоочередными были запланированы Желундинская, Долдыканская и Дагмарская.

Работа по оценке теоретического гидроэнергопотенциала малых рек Амурской области была проведена Ленгидропроектом в 1991 году, в результате которой выделено 97 рек со среднегодовым расходом от 6 до 50 м3/с. Полная теоретическая сумма энергии речного стока со­ставила 2865 МВт среднегодовой мощности и 25 млрд. кВт-ч годовой выработки. Технический потенциал составляет 706 МВт и 6270 млн.кВт-ч. Экономический же гидроэнергопотенциал составляет 44 МВт среднегодовой мощности и 127 млн. кВт-ч годовой выработки. В основном это лево­бережные притоки р. Амур до устья р. Зеи, притоки р. Зеи до впадения р. Селемджи и притоки р. Олекмы.

Особенность рассмотренных малых рек с годовым стоком до 50 мз/с состоит в том, что 90% годового стока приходится на теплое время года (с мая по октябрь). Создание водохранилищ сезонного регулирования, требующих плотин высотой более 10-20 м, приведет к большим затоплениям в долинах рек и для равнин Амурской области недопустимо по экологическим требованиям. Поэтому использование энергий малых рек выгодно в комплексе с использованием других источников энергии.

Первый агрегат Зейской ГЭС был пущен в работу 27 ноября 1975 года. В августе 1980 года завершено заполнение водохранилища Зейской ГЭС до проектной отметки.

Зейский гидроузел имеет следующие показатели:

- мощность электростанции - 1330 тыс. кВт (6 агрегатов по 220-225 кВт);
- среднегодовая выработка электроэнергии – 4,95 млрд. кВт×ч;
- полная емкость водохранилища – 68,42 куб. км;
- полезная емкость – 38,26 куб.км;
- площадь водохранилища при нормальной подпорной отметке - 2419 км2;
- максимальный напор – 98,3 м;
- максимальная высота плотины - 115 м, длина по гребню - 710 м.

Зейская ГЭС имеет целый ряд особенностей, выделяющих её из общего ряда крупных ГЭС России. Здесь впервые в мире установлены мощные поворотно-лопастные диагональные турбины. Особенность их в том, что лопасти расположены к валу не горизонтально, а под углом 45 градусов. Это дает возможность вырабатывать энергию и при низких уровнях воды в водохранилище. Плотина не сплошная бетонная, а полая – бетонная контрфорсная. На плотине впервые в мире уложен кавитационно-стойкий бетон на крупном заполнителе из гравия. Кроме того, реализована новая конструкция носка-трамплина водосливной части для эффективного сопряжения потока падающей воды с нижним бьефом.

Длина водохранилища составляет 225 км, ширина в средней части по линии Береговой – Снежнегорск до 25 км, площадь водного зеркала – 2419 км2, глубина в нижней части достигает 100 м. Годовые колебания уровня водохранилища – от 310 до 316 м над уровнем моря. На выработку электроэнергии расходуется в среднем 27-28 км3воды, что соответствует среднегодовому многолетнему стоку реки. Водный подпор распространился по притокам реки Зеи: рекам – Гилюю, Брянте, Мульмуге, Унахе, Кохани, Уркану, Тулунгину. Расстояние его по отдельным притокам составило от 30 до 70 км. Общая длина береговой линии водохранилища с притоками составила 1700 км, без притоков – 810 км. В периоды аккумуляции в водохранилище дождевых паводков, с вероятностью их повторения один раз в 20 лет, площадь водного зеркала водохранилища увеличивается до 2584 км2.

По морфометрическим показателям – полному объему и площади водного зеркала (Авакян, Шарапов,1986) - Зейское водохранилище относится к категории крупных. По своей конфигурации оно может быть разделено на три характерных участка:

- нижний, каньонообразный, с наибольшими в водохранилище глубинами. Длина нижнего участка от плотины до Инарогдинского переката составляет – 45 км. На этом участке в реку Зея впадает один из ее больших притоков – река Гилюй;
- средний, проходящий по Верхне-Зейской равнине, со средними глубинами. Длина среднего участка от Инарогдинского переката до нового сужения в 12 км ниже устья реки Бомнак – 146 км. Этот участок имеет значительную ширину – до 20 – 24 км. Здесь впадают притоки: Унаха, Брянта, Кохани, Мульмуга, Дуткан, Тулунгин;
- верхний участок - узкий, протяжением 34 км. Водохранилище выклинивается на 22 км выше устья реки Бомнак. Глубины здесь наименьшие.

Главные перспективы развития электроэнергетики в Амурской области связаны с освоением гидроэнергетических ресурсов.

Источники:

География природных ресурсов и природопользования Амурской области: Учебное пособие / Авт. коллектив: А.В. Чуб, В.Г. Козак, В.Д. Мельников, В.С. Онищук, А.Г. Филатов,   М.А. Чуб, Яборов В.Т., И.А. Алексеев / Под общ.ред. А.В. Чуба. – Благовещенск: Изд-во Зея,  2002. – 240 с.: ил.