Природоохранные мероприятия относятся к числу важнейших на всех стадиях
проектирования, подготовки, первоначального наполнения и постоянной
эксплуатации водохранилищ.
На этих этапах должна предусматриваться охрана водных, земельных,
биологических, минеральных и рекреационных ресурсов. Важнейшее
природоохранное значение имеют режим уровней воды в верхнем бьефе и
режим расходов и уровней воды в нижнем бьефе.
Охрана водных ресурсов имеет два аспекта — количественный (охрана вод от
истощения) и качественный (охрана вод от загрязнения и засорения), тесно
связанные между собой; истощение водных ресурсов всегда приводит к
ухудшению их качественного состояния, а загрязнение части водных
объектов неизбежно ведет к сокращению количества воды для реального
использования.
К числу мероприятий по охране водных ресурсов от истощения относятся
разнообразные водосберегающие мероприятия на территории водосборного
бассейна — выравнивание речного стока с помощью создания водохранилищ и
прудов, посадки лесов, защитных лесополос и т. п., разумное уменьшение
водо-потребления промышленностью и сельским хозяйством за счет внедрения
маловодных и безводных технологических процессов, оборотного
водоснабжения, уменьшения потерь из оросительных каналов на фильтрацию в
грунты и т. д.
К мерам по охране вод от истощения, особенно уменьшения потерь воды на
испарение, относятся также выбор режима уровней, способствующего
уменьшению в наиболее жаркие периоды площади прогреваемых мелководий.
Чтобы затенить прибрежную полосу водоема, высаживаются деревья. Но это
эффективно только на малых русловых водохранилищах и прудах. Проводились
эксперименты по покрытию всей поверхности небольших водохранилищ щитами
из легких синтетических материалов (например, в ЮАР) или монокулярной
пленкой из химических соединений (опыты проводились в ФРГ, США, СССР).
Однако такие мероприятия связаны с очень большими затратами и могут
применяться только на самых малых водохранилищах.
Уменьшить потери воды на испарение можно и путем обвалования мелководных
зон, однако при этом уменьшается полезная емкость водохранилища. В
процессе эксплуатации проводятся работы и по борьбе с чрезмерной
фильтрацией воды из водохранилищ в борта и в нижний бьеф через плотину и
ее основание. Такие потери уменьшаются, если снизить высоту подпора воды
на плотине (Храм-ское водохранилище в СССР, некоторые водохранилища в
Альпах и Динарских горах).
Гораздо большее значение для увеличения водных ресурсов водохранилищ
имеет задержка в них большей части паводковых вод (если это не вызывает
значительного ущерба для природных комплексов в нижнем бьефе).
Аккумуляция дополнительных объемов воды в водохранилище за счет более
продуманного использования полезного и противопаводкового объема (в
зарубежной практике противопаводковый объем обычно не включают в
полезный объем) и за счет разумной форсировки уровней воды сверх НПУ
позволяет не только лучше обеспечить хозяйство водой, но и решать и
некоторые природоохранные задачи, например производить дополнительные
попуски в низовьях рек и т. п.
Охрана водных ресурсов водохранилищ от загрязнения определяется главным
образом мероприятиями в водосборном бассейне. Важнейшие из них — это
прекращение сброса загрязненных вод промышленности, коммунального,
сельского хозяйства, транспорта в речную систему за счет широкого
применения безотходной технологии в промышленности, рационального
использования и хранения удобрений в сельском хозяйстве, а также
полноценной механической, биологической и химической очистки и доочистки
загрязненных сточных вод.
Помимо зон санитарной охраны вод и прибрежных территорий, десятилетиями
уже существующих вокруг водохранилищ питьевого назначения и питьевых
водозаборов на ряде других водохранилищ, в последние годы наблюдается
тенденция к созданию более широких
комплексных водоохранных зон (с ограничением хозяйственной
деятельности), охватывающих в ряде случаев чуть ли не весь водосборный
бассейн.
В границах водоохранных зон осуществляется ряд ограничений на
использование земельных, лесных, минеральных ресурсов для предотвращения
загрязнения водохранилищ, а также проводятся различные гидротехнические,
агролесомелиоративные мероприятия, в частности создание защитных лесных
полос, строительство противоэрозионных сооружений, валов и канав,
способствующих превращению поверхностного стока в подземный и т. д.
Положительное влияние на качество воды, а также на облик ландшафта
оказывают небольшие буферные водохранилища, создаваемые в зонах
выклинивания подпора по главной реке и притокам, а также подводные
плотины-пороги. Из-за постоянного уровня и наличия преграды в буферных
водохранилищах задерживаются наносы, загрязняющие вещества, благодаря
чему в основном водохранилище не образуются илистые осушные зоны с
гниющими остатками растений, улучшается ландшафт. Опыт создания таких
водохранилищ имеется в ряде стран (ГДР, ФРГ и др.).
На небольших водохранилищах проводятся и специальные мероприятия по
улучшению качества воды, в том числе аэрация застойных вод путем подачи
в них воздуха, вселение растительноядных рыб, поедающих синезеленые
водоросли и высшую водную растительность. Благодаря этому уменьшается
вред от разложения и гниения остатков водорослей и растений,
увеличивается содержание кислорода. На некоторых водохранилищах ГДР
применяются специальные установки для аэрации глубинных вод в целях
удаления из придонных слоев некоторых вредных для качества воды
элементов (железа, марганца), уменьшения содержания сероводорода,
улучшения кислородного режима. В перспективе следует ожидать широкого
применения других мероприятий, увеличивающих самоочищающую способность
воды, в том числе изменение направления и увеличения скоростей течений в
водохранилищах, создание «воздушных завес» и т. д.
При соблюдении рационального режима использования
водохранилищ для отдыха и спорта качество воды существенно улучшается.
Необходимо ограничить или полностью запретить использование моторных
лодок и катеров ввиду того, что их выхлопные газы значительно загрязняют
воду канцерогенными веществами и нефтепродуктами. На ряде водохранилищ (Иваньковском,
Клязьминском и других под Москвой) или на отдельных их участках такие
меры уже проведены. Очевидна и роль общественных организаций в
поддержании хорошего санитарного состояния территорий рекреационных
учреждений и зон массового отдыха, в повышении природоохранной культуры
поведения самих отдыхающих.
К мероприятиям по охране земельных ресурсов водохранилищ и их береговых
зон относятся: укрепление берегов, подвергающихся размыву, рекультивация
образующихся отмелей, занесенных заливов и ^ухт, использование отложений
ила и сапропеля для улучшения малопродуктивных земель, мелиорация
подтопляемых прибрежных земель, снятие и использование почвы с
затопляемых земель и т. д. Такие мероприятия предусмотрены, например, в
схемах улучшения природно-технического состояния и благоустройства ряда
крупных водохранилищ СССР. Осуществление указанных мероприятий возложено
на недавно созданные управления эксплуатации водохранилищ.
Охрана растительного и животного мира заключается в улучшении условий
воспроизводства полезных растений и животных, в сохранении и повышении
биологической продуктивности экологических систем водохранилища и его
береговой полосы.
В водохранилища регулярно выпускается молодь (мальки, сеголетки или
годовики) ценных промысловых рыб и рыб-санитаров (хищников и
растительноядных), для чего строятся специальные рыбоводные заводы,
рыбопитомники, нерестово-выростные хозяйства. В низовьях и дельтах
зарегулированных рек также разводят молодь для восполнения потерь ценных
проходных (осетровых, лососевых, сиговых) и полупро-ходных (судака, леща
и др.) рыб.
Для улучшения кормовой базы рыб осуществляется акклиматизация таких
организмов, как мизиды, хирономиды, олигохеты и др., в отдельных случаях
проводятся посадки высших водных растений. Чтобы регулировать
соотношение ценных и малоценных рыб, проводится интродукция хищных рыб,
поедающих так называемых сорных рыб (ерша, окуня, плотву и т. п.), или
производится усиленный отлов этих малоценных рыб.
Для естественного размножения ценных рыб в заливах, отчлененных дамбами
со шлюзами, создаются нерестовые водоемы с регулируемым водным режимом —
повсеместно выставляются плавучие искусственные нерестилища из
синтетических материалов и хвойных ветвей, на которых рыба откладывает
икру. Осушную зону засевают травами, чтобы на следующий год на остатках
луговых растений рыба могла отложить икру. В периоды нереста
ограничиваются колебания уровня; контролируется скорость зимнего
опорожнения ряда водохранилищ, чтобы рыбы могли уйти из заморных
мелководных зон и спастись от придавливания опускающимся льдом.
Для воспроизводства рыб в низовьях рек с зарегулированным стоком в
некоторых речных бассейнах (Волга, Или и др.) производятся
рыбохозяйственные попуски, чтобы залить нерестилища в поймах и дельтах
рек, проводится эксплуатация рыбопропускных сооружений. Важны также меры
по ограничению сроков и размеров улова, запрету лова в период нереста,
полному запрету на отдельные ценные виды рыб.
Некоторые эксплуатационные мероприятия проводятся, как уже говорилось в
гл. IV, для сохранения и обогащения фауны полуводных животных,
водоплавающих и околоводных птиц. Из организационных мер имеет значение
ограничение сроков и районов промысла и любительской охоты, уменьшение
шумов и других беспокоящих животных факторов (например, движение
моторных судов, автомототранспорта, посещение угодий туристами) и т. п.
Все шире распространяется мнение, что нельзя ограничиться лишь
восстановлением ценных в хозяйственном отношении растений и животных,
что сохранять нужно всю экосистему водоема
и береговой зоны в целом, поскольку в природе «все
связано со всем». Поэтому задача природоохранных мероприятий при
эксплуатации водохранилищ в идеале — обеспечить развитие структурно
достаточно разнообразных и устойчивых сообществ, в которых сохраняется
примерный баланс производства и потребления вещества и энергии.
Однако из-за отсутствия полноценных теоретических основ управления
экосистемами и обоснованной методики пока не представляется возможным
разработать конкретные комплексы мероприятий по сохранению в целом
экосистем водохранилищ, их береговых зон и рек в нижних бьефах
гидроузлов. Единственным реальным мероприятием этого плана служит в
некоторой мере создание заповедников, в которых антропогенные
воздействия на экосистемы сводятся к минимуму (кроме режима уровней,
который определяется задачами создания водохранилищ и не может быть
существенно изменен).
Охрана рекреационных ресурсов почти полностью решается перечисленными
выше комплексами мероприятий по охране водных и биологических ресурсов,
поскольку именно они привлекают на водохранилища отдыхающих. Кроме того,
осуществляются мероприятия по охране и благоустройству береговых
ландшафтов и отдельных памятников природы, истории, архитектуры.