CC BY
18
УДК 504.064.2.001.18
ОЦЕНКА ОБЪЕМОВ БОЛОТНО-ТОРФЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ ЗОНЫ ЗАТОПЛЕНИЯ
ЭВЕНКИЙСКОЙ ГЭС
'Корпачев В.П., 'Пережилин А.И., 'Андрияс А.А., 'Рябоконь Ю.И.
1ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», Красноярск, Россия 660049, Красноярск, просп. Мира, 82, e-mail: [email protected]
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №13-05-98038 рсибирьа
Проектируемым водохранилищем Эвенкийской ГЭС будут затоплены торфяные месторождения. Всплывающие и мигрирующие по акватории водохранилища торфяные поля создают угрозу для гидроэнергетического комплекса, судоходства, рыбного хозяйства. В связи с этим необходимо знать запасы торфяных залежей и площади их всплывания. В статье приведены прогнозные площади затопляемых болотно-торфяных месторождений в основном русле и заливах рек-притоков, результаты полученные на основании аналитических исследований и анализа картографических материалов.
Ключевые слова: водохранилище, затопление, болота, торфяники, всплывание
Reservoir of Evenkiyskaya HPS, projected on the Nizhyaya Tunguska River, whose length along the center line of 1,347 km, the reservoir surface area 9406 km2 will cause flooding of peat deposits. Flooded degradable peat for different reasons floats on the water surface. Floating and migrating in the waters of the reservoir peat fields threaten hydropower complex, shipping, fisheries.
In this regard, it is necessary to know the reserves of peat deposits and areas of floating peat fields. Despite the fairly large amount of peat bog Krasnoyarsk region, a number of areas, including the Nizhyaya Tunguska River basin are still poorly understood. The article presents the projected area of the flooded bog peat deposits in the mainstream of rivers, bays and tributaries, the results obtained on the basis of analytical studies and analysis of cartographic materials reservoir area and the adjacent territories.
Taking the weighted average capacity of peat deposits of 1,8 m (60 % hollows at an average power of peat 1 m and 40% of the mounds at an average power of peat in which 3 m), we can say that the peat bed in the Evenkisky reservoir, to a first approximation are: bog peat -194,76 million m3 tundra - 24,876 million m3.
The total area flooded bog peat deposits amount to 10,820 hectares, including in the mainstream N. Tunguska River - 3294 ha (30.4 % of the total area of wetlands) in the bays , rivers tributaries - 7526 ha (69,6 %).
The main part of the bog peat deposits is concentrated: in the bays of 3 major rivers, tributaries Chiskova , Timur and Vivi - 4388 ha ( 64.2 % of the total area of wetlands , tributaries of the main rivers ), in the III and V regions of the mainstream N. Tunguska River - 3186 ha (96,7 % of the total area of the wetlands of the main channel).
Keywords: reservoir, flooding, bogs, peat bogs, floating
ВВЕДЕНИЕ
Проектируемым на реке Нижняя Тунгуска Эвенкийским водохранилищем будут затоплены торфяные месторождения, находящиеся в зоне его тяготения в границах территории Эвенкийского лесничества Красноярского края.
Экспедиционные исследования и практика эксплуатации водохранилищ, расположенных зоне аналогичной Эвенкийскому (Курейское, Хантайское, Вилюйское и др.) показывают, что затопленный торф подвергается разложению и нередко всплывает на поверхность воды. Такие всплывающие и мигрирующие по акватории водохранилища торфяные поля (острова) создают угрозу для нормального функционирования гидротехнических сооружений ГЭС, речного судоходства и рыбного хозяйства. Поэтому при проектировании нормальной работы гидроэнергетического комплекса встает задача определения возможных запасов торфяных залежей и площадей всплывания торфа с целью разработки рекомендаций
по предотвращению или локализации неблагоприятных последствий от всплывающих и дрейфующих торфяных залежей.
МАТЕРИАЛ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Сведения о болотно-тундровых образованиях Красноярского края их растительном покрове, составе и мощности залежей торфа разбросаны в различных источниках, начиная с первой четверти XX века [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]. Учитывая значительную разноречивость сведений о площадях торфяных болот Красноярского края и недостаточную изученность рассматриваемого вопроса, в первом приближении можно оценить площадь болотно-торфяных залежей Красноярского края цифрой в 8130,8 тыс. га, что составляет 5,7 % по отношению ко всей площади лесных земель. Отметим, что помимо торфяных болот, дополнительно учитываются «заболоченные территории» (к которым относятся и тундры), составляющие 2884,75 тыс. га [9].
Несмотря на достаточно большой объем болот-но-торфяного фонда Красноярского края, ряд территорий все еще остается недостаточно изученными. Так совершенно не изучены бассейн реки Нижняя Тунгуска и территории расположенные к северу от него (исключения составляют водохранилища Курейской и Хантайской ГЭС). Кроме того, крайне мало данных о болотах реки Подкаменная Тунгуска.
Все это обуславливает значительные расхождения в сведениях о площадях, типах, мощности, ботаническом составе и других характеристиках бо-лотно-торфяных залежей.
Известные в настоящее время средние и осред-ненные качественно-количественные показатели, не смотря на их значительную вариабельность (коэффициент вариации более 35 % [10] и недостаточную изученность роли отдельных факторов (например, изменение качественно-количественных показателей от глубины залегания торфа и др.), дают возможность, в первом приближении, использовать эти показатели в качестве общеоценочных критериев типов, видов и объемов торфяных залежей. Такая оценка в настоящей работе, ввиду отсутствия других сведений, на данном этапе проработки вопроса, принимается в зависимости от особенностей климата, стока и условий залегания торфяных месторождений, определяемых по топографическим картам.
Эвенкийское водохранилище, проектируемое на реке Нижняя Тунгуска, простирается от 120 до 1347 км. Длина водохранилища по средней линии составляет 1115 км. Максимальная ширина достигает 14,0 км. Наибольшая глубина в приплотинной части от 177 до 185 м, средняя - 90 м. Площадь зеркала водохранилища равна 9406 км2. По многочисленным долинам притоков возникнут заливы.
Общая площадь затапливаемых земель (по материалам лесоинвентаризации) составляет 8445,50 км2, из них на основную акваторию (магистральную часть основного русла) приходится 3737,58 км2, остальная часть - 4707,92 км2 (около 56 %) - площадь затопления долин притоков.
В плане Эвенкийское водохранилище будет иметь четковидное строение (хотя и слабо выраженное). Расширенные участки будут сменяться сужениями, что обусловлено геологическим строением долины Н. Тунгуски. По морфологическим условиям акватория водохранилища разделяется на 6 районов - 3 сужения и 3 расширения: I район - 120-205 км от устья р. Н. Тунгуска, II район - Ногинское сужение (205-375 км), III район - Туточано-Вивийское расширение (375-700 км), IV район - Ямбуканское сужение (700-1055 км), V район
- Кислоканское расширение (1055-1255 км), VI район
- Юктинское сужение (1255-1347 км). Основные мор-фометрические характеристики районов и всего водохранилища представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Морфометрическая характеристика Эвенкийского водохранилища при НПУ-200,0 м
Район
Длина района, км
а и Л о
с
й
и
Ширина, км
и
р
Площадь затопления, км2
Глубина, м
е р
=
ь л о б
Уклон водной поверхности в бытовом режиме
Ё £ ес
§ 8
ис
§
т § ,о 8 « К
I 85 79 3,5 5,0 653,46 171,0 177,0 0,0001294 1,08
II 170 146 2,0 3,5 576,60 154,0 166,0 0,0001449 1,16
III 325 305 5,0 14,0 5783,70 120,0 141,0 0,0001278 1,07
IV 355 310 2,0 3,5 1005,47 67,0 100,0 0,0001860 1,15
V 200 183 3,0 4,0 404,43 21,0 34,0 0,0001326 1,09
VI 92 92 1,5 2,0 21,84 3,5 7,0 0,0000804 1,00
Всего 1227 1115 2,8 14 8445,50 89,4 177,0 0,0001443 1,10
Анализируя данные представленные в таблице 1 можно отметить некоторую связь между плановыми очертаниями ряда районов водохранилища с уклоном водной поверхности на них.
Представленное районирование можно принять как основу для выделения участков водохранили-
ща, однородных по ряду гидроморфологических показателей, при дальнейшем изучении их заболоченности, абразии, термоабразии и других параметров.
В таблице 2 приведено краткое описание основных притоков Эвенкийского водохранилища.
Таблица 2 - Морфометрическая характеристика основных притоков Эвенкийского водохранилища
Название реки
Протяженность подпора, км
а
см
^ ^ *
К л
к
е р
о п
о К
« 5 ои вн о ра
Площадь затопления, км-
Уклон водной 2 поверхности в бытовом режиме
§
т ш ,0 8 « К
Ерачимо (пр.) 124,0 139,2 90,3 381,21 0,0012723 1,54
Кочумдек (пр.) 381,4 105,6 91,0 322,77 0,0013324 1,16
Дэтыктэ (лев.) 417,9 58,2 51,0 140,50 0,0023660 1,14
Тутончана (пр.) 439,2 260,8 214,0 650,94 0,0005146 1,22
Дегали (лев.) 450,1 58,5 52,8 65,73 0,0022786 1,11
Чискова (пр.) 542,2 150,7 117,4 608,54 0,0008049 1,28
Учами (лев.) 601,4 223,6 203,1 463,33 0,0005076 1,10
Катарамба (лев.) 642,6 85,5 56,5 90,40 0,0012515 1,51
Таймура (лев.) 684,1 275,0 251,2 933,93 0,0003727 1,09
Виви (пр.) 701,0 233,0 199,0 557,41 0,0004288 1,17
Ямбукан (пр.) 744,4 82,0 64,9 102,58 0,0011305 1,26
Нидым (лев.) 845,0 118,4 113,0 180,11 0,0006368 1,05
Кочечумо (пр.) 866,0 223,0 215,5 199,30 0,0003130 1,03
Ейка (пр.) 1227,0 65,0 50,0 11,17 0,0002062 1,31
Всего по все притокам 4707,92
Примечание: пр. - правобережный приток; лев. - левобережный приток.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ морфометрических характеристик по основным притокам и основному руслу Эвенкийского водохранилища позволяет сделать следующие выводы:
Площадь затопления долин основных притоков составляет 4706,92 км2, что на 26 % превышает площадь зоны затопления магистрального русла (3738,58 км2) водохранилища и влечет необходимость внимательного отношения к изучению долин притоков при их камеральных и экспедиционных исследованиях;
Извилистость русла основных притоков (от 1,03 до 1,54) значительно превышает извилистость основного русла водохранилища (от 1,0 до 1,16), что дает основание предполагать о большей заболоченности долин его основных притоков;
Пониженные уклоны береговой полосы и водной поверхности (от 1,12 до 1,45) в озерной (глубоководной) части в районах расширения обуславливают повышенную степень заболоченности этих участков, в сравнении с районами сужения зоны затопления водохранилища.
Приведенное краткое описание и анализ отдельных районов акватории Эвенкийского водохранилища показывает большую пестроту геолого-геоморфологических условий и факторов формирования берегов и ложа зоны затопления.
В таблице 3 приведена оценка болотно-торфяных залежей и тундровых образований, основываясь на результаты проведенных выше исследований по основным притокам реки Н. Тунгуски. В таблице 4 приведена оценка болотно-торфяных залежей и тундро-
вых образований в основном (магистральном) русле и суммарная оценка.
Проведенные на основе имеющихся базовых данных аналитическо-информационные и камеральные исследования в зоне затопления Эвенкийского водохранилища (при НПУ-200,0 м) показали:
Заболоченность акватории водохранилища невысока и составляет, га (%): для магистральной части -3294 (0,88); для притоков - 7526 (1,60); в общем, для зоны затопления - 10820 (1,28).
На торфяных залежах практически отсутствует зыбунные участки (80 до 90 % от площади труднопроходимых болот), а сплавинные участки болот и озерков, торф которых всплывает уже в начальный период наполнения водохранилища, составляет не более 2-3 % от площади низинных и 1 % переходных болот;
Зимняя сработка уровня водохранилища (как при его наполнении, так и при эксплуатации - 8 м) увеличивает площадь возможного всплывания торфяников на 5-10 %.
Все виды тундр, встречающиеся в зоне затопления, отличаются малой мощностью (до 0,2 м) торфяных залежей, да и их общая площадь также незначительна (124,38 км2 или 1,47 % от общей площади затопления).
Принимая средневзвешенную мощность торфяных залежей равной 1,8 м (60 % мочажин при средней мощности торфа 1 м и 40 % бугров при средней мощности торфа в них 3 м) можно говорить, что запасы торфа в ложе Эвенкийского водохранилища, в первом приближении составляют: болотно-торфяные - 108200000 м2х1,8 м = 194,76 млн. м3; тундровые -124380000 м2х0,2 м = 24,876 млн. м3.
Таблица 3 - Характеристика болотных ландшафтов зоны затопления долин основных притоков Эвенкийского водохранилища
Расстояние, км
Площади ландшафтов зоны затопления притоков, км2
Название притока
подпора коэффици- коэффи-
от устья . Н. Тунгуска по реке по водо-хранилищу общая площадь затопления в т.ч. болот % от общей ент удельного распространения болот в т.ч. тундр % от общей в т.ч. тундр и болот % от общей циент удельного распространения
124,0 139,2 90,3 381,21 5,01 1,31 3,60/5,55 30,45 7,99 35,46 9,30 25,47/39,27
381,4 105,6 91,0 322,77 1,40 0,43 1,33/1,54 2,48 0,77 3,88 1,20 3,67/4,26
417,9 58,2 51,0 140,50 3,19 2,27 5,48/6,25 5,45 3,88 8,64 6,15 14,85/16,94
439,2 260,8 214,0 650,94 6,92 1,06 2,65/3,23 10,95 1,68 17,87 2,75 6,85/8,35
450,1 58,5 52,8 65,73 - - - 5,91 8,99 5,91 8,99 10,10/11,19
542,2 150,7 117,4 608,54 15,24 2,50 10,11/12,98 16,82 2,76 32,06 5,27 21,27/27,31
601,4 223,6 203,1 463,33 2,35 0,51 1,05/1,16 - - 2,35 0,51 1,05/1,16
642,6 85,5 56,5 90,40 1,88 2,08 2,20/3,33 - - 1,88 2,08 2,20/3,33
684,1 275,0 251,2 933,93 21,31 2,28 7,75/8,48 37,44 4,01 58,75 6,29 21,36/23,39
701,0 233,0 199,0 557,41 11,78 2,11 5,06/5,92 - - 11,78 2,11 5,06/5,92
744,4 82,0 64,9 102,58 3,57 3,48 4,35/5,50 - - 3,57 3,48 4,35/5,50
845,0 118,4 113,0 180,11 0,19 0,11 0,16/0,17 - - 0,19 0,11 0,16/0,17
866,0 223,0 215,5 199,30 2,24 1,12 1,00/1,04 0,71 0,36 2,95 1,48 1,32/1,37
1227,0 65,0 50,0 11,17 4707,92 0,18 75,26 1,61 1,60 0,28/0,36 110,21 2,34 0,18 185,47 1,61 3,94 0,28/0,36
1. Ерачимо
2. Кочум-дек
3. Дэтыктэ
4. Тутон-чана
5. Дегали
6. Чискова
7. Учами
8. Ката-рамба
9. Таймура
10. Виви
11. Ямбу-кан
12. Нидым
13. Коче-чумо
14. Ейка Итого
Примечание: «—» - площади отсутствуют; коэффициент удельного распространения дан (га/км): по отношению к длине реки / по отношению к средней линии подпора водохранилища.
Таблица 4 - Характеристика ландшафтов зоны затопления водохранилища Эвенкийской ГЭС
Расстояние, км
Площади ландшафтов зоны затопления, км2
Район основного русла
подпора
от устья р. Н. Тунгуска
по реке
по водо-
хранилищу
общая
площадь в т.ч. % от
затопле- болот общей ния
коэффициент удельного
распространения болот
в т.ч. тундр
коэффи-% от в т.ч. % от циент об- тундр и об- удельного щей болот щей распространения
I 120-205 85 79 272,25 - - - - - - - -
II 205-375 170 146 576,60 0,26 0,05 0,15/0,18 9,73 1,69 9,99 1,73 5,88/6,84
III 375-700 325 305 1950,15 16,79 0,86 5,17/5,50 4,23 0,22 21,02 1,08 6,47/6,89
IV 700-1055 355 310 523,48 0,82 0,16 0,23/0,26 - - 0,82 0,16 0,23/0,26
V 1055-1255 200 183 393,26 15,07 3,83 7,54/8,23 0,21 0,05 15,28 3,89 7,64/8,35
VI 1255-1347 92 92 21,84 - - - - - - - -
Итого по
основному 120-1347 1227 1115 3737,58 32,94 0,88 14,17 0,38 47,11 1,26
ложу
Итого по 4707,92 75,26 1,60 110,21 2,34 185,47 3,94
притокам
Всего 8445,50 108,20 1,28 124,38 1,47 232,58 2,75
ВЫВОДЫ
Общая площадь затопляемых болотно-торфя-ных месторождений составит 10820 га, в том числе в основном русле р. Н. Тунгуска - 3294 га (30,4 % от общей площади болот), в заливах рек-притоков -7526 га (69,6 %).
Основная часть болотно-торфяных залежей сосредоточена: в заливах 3 основных рек-притоков Чискова, Таймура и Виви - 4388 га (64,2 % от общей площади болот основных рек-притоков); в III и V районах основного русла Н. Тунгуски - 3186 га (96,7 % от общей площади болот основного русла).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Самбук, Ф. В. Краткий очерк растительности Таймыра / Ф.В. Самбук // Проблемы Арктики. - 1973. - № 1. -С. 127-153.
Агроклиматический справочник по Красноярскому краю и Тувинской автономной области. - Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 288 с.
Шумилова, А. В. О бугристых болотах южной части Туру-ханского края / А.В. Шумилова // Изв. Томск. отд. Русск. ботан. общ-ва. - 1931. - Т. 3. - № 1, 2.
Нейштадт, М. И. Торфяные запасы азиатской части СССР / М.И. Нейштадт // Тр. Центр. торфяной опытной станции. - М., 1938. - Т. 4. -С. 1-79.
Кац, Н. Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение / Н.Я. Кац. - М.: Гео-графгиз, 1948. - 320 с.
Никонов, М. Н. Районирование торфяных болот в связи с использованием их в народном хозяйстве / М.Н. Никонов // Тр. ин-та леса АН СССР. - 1955. - Т. ХХХ1. -С. 49-63.
Пьявченко, Н. И. Бугристые торфяники / Н.И. Пьявченко. -М.: АН СССР, 1955. - 280 с.
Пьявченко, Н. И. Лесное болотоведение (основные вопросы) / Н.И. Пьявченко. - М.: АН СССР, 1963. -192 с.
Пьявченко, Н. И. К изучению болот Красноярского края / Н.И. Пьявченко // Заболоченные леса и болота Сибири. - М.: АН СССР, 1963. - С. 5-32.
Ларгин, И. Ф. Качественные показатели торфяных залежей в зависимости от гидрогеологических условий залегания / И.Ф. Ларгин // Природа болот и методы их исследования. - Л.: Наука, 1967. - С. 169-173.
Поступила в редакцию 20.07.14 Принята к печати 20.12.14
