12.6. Специфіка закритих водойм та їх вплив на довкілля

Для перерозподілу поверхневих вод і більш раціонального використання водних ресурсів людство давно використовує водосховища. У залежності від режиму, інтенсивності водообміну розрізняють водосховища озерного і річкового типу. У першому випадку водообмін незначний і переміщення води визначається вітром. У водосховищах річкового типу водні маси ближче за властивостями до річкової води і водообмін у них носить гравітаційний характер.

Створення водосховищ спричиняє ряд техногенних змін у навколишньому середовищі. У першу чергу затоплюються великі (до тисяч км²) території, підтоплюються і розмиваються прибережні землі. Змінюються санітарно-гігієнічні умови, транспортно-економічні зв'язки, традиційні місця проживання і промислів. Вплив водосховищ на клімат зростає із збільшенням водної маси.

У зоні водосховищ та навколо них змінюються режими поверхневих та підземних вод суходолу. Основною рисою, характерною для всіх штучних водойм, є сповільнення швидкості водообміну між системами, морем і океаном.

Розвиток гідроенергетики, інтенсифікація сільського господарства, проведення меліоративних робіт суттєво змінюють баланс поверхневих вод. Особливо гострою ця проблема стає на рівнинних територіях з невеликим перепадом висот, до яких відноситься і Україна. При наявності великого числа штучних водойм з незначним масообміном в регіоні формуються свої, специфічні закони взаємодії компонент атмосфери, гідросфери і літосфери. Ця специфіка визначається рядом факторів техногенного походження.

Першим серед них слід назвати само будівництво греблі і утворення водосховища. На рівнинній території для накопичення необхідної для роботи гідростанції кількості води затоплюються величезні площі самих родючих земель. Ці водосховища є гігантськими відстійниками, в яких у майже стоячій воді осідають частинки ґрунту, залишки гідробіонтів, виноси каналізації та промислових підприємств, розчинні у воді речовини затопленого ґрунту. Раніше ці речовини частково розсіювались по ходу течії, частково деградували, а залишки зносились в море і таким чином відбувалось самоочищення. Тепер перераховані компоненти накопичуються в водоймі і отруюють воду і все живе в ній, впливаючи по трофічних ув'язках і на людину.

Руйнування берегів водосховищ зумовлює значні переміщення берегової лінії. Раніше сухі гірські породи прибережної зони при заповненні водосховищ тепер зазнають поперемінного змочування і зневоднення. Внаслідок цього змінюються фізичні властивості порід, що складають береги, а це призводить до виникнення несприятливих процесів, а саме: масової активізації зсувів, обвалів, зрушень, провалів тощо.

Так, із загальної протяжності берегової лінії Дніпровського водосховища 3079 км майже 1111 км (або 36 %) є абразійно-ерозійними, з яких 303 км необхідно терміново закріпити. Внаслідок руйнування берегів втрачено 6180 га земель. За останні 35 років у Дніпровське водосховище надійшло більше 340 млн м³ продуктів руйнування берегів.

Проте найбільшої шкоди довкіллю завдають водосховища через затоплення величезних площ земель. Особливо це стосується водосховищ, створених на рівнинних ріках. Тільки водосховищами Дніпровського каскаду ГЕС затоплено близько 7100 км² земель, що дорівнює приблизно чверті території такої держави, як Бельгія. Під затоплення потрапили 2700 км² лісів і дрібнолісся (або 38 % від загальної площі затоплень), 1780 км² сінокосів і пасовищ (25 %), 732 км² орних земель, садів і садиб (більше 10 %), родовища корисних копалин, історичні та ландшафтні пам'ятки, унікальні рекреаційні зони. Із територій, які підлягали затопленню, довелося відселити жителів сотень сіл і прокласти нові дороги і комунікації поза зоною затоплення.

На мілководді водосховищ формуються ідеальні умови для розкладу органічних речовин і прискорення процесів гниття, створюються умови для розмноження хвороботворних мікроорганізмів і утворення вогнищ інфекційних захворювань (гепатит, лептоспіроз тощо).

На великих площах, затоплених водою, процеси фільтрації з водосховища у ґрунт переносять значні маси води з поверхневих у ґрунтові. Це викликає підйом рівня ґрунтових вод і підтоплення навколишніх територій. Постійна зміна рівня води у водосховищі викликає руйнування берегів і ще більші втрати земель та підтоплення.

Науково не обґрунтоване масове будівництво гребель на малих річках та безладна меліорація привели до різкого підвищення рівня ґрунтових вод з 9-12 до 3-4 метрів. Особливо небезпечна ситуація спостерігається на півдні України, де практично відсутні стоки поверхневих вод. За таких умов незначні опади (20-30 мм) можуть викликати серйозні підтоплення, що в останні роки не раз спостерігалось. Утворюються свого роду "моря без берегів", які живляться ґрунтовими водами і досить довго не висихають, незважаючи на відсутність опадів.

Величезні маси води закритих водойм стають гігантськими акумуляторами тепла влітку і холоду взимку, що помітно впливає на клімат навколишнього середовища. Як приклад, можна навести район Київського водосховища, де до побудови греблі клімат був помірно континентальний, а сам регіон відносився до курортної зони. Після заповнення водосховища стали частішими безсніжні зими з великими відлигами, а влітку, навпаки, почастішали періоди з нестійкою, хмарною і дощовою погодою, підвищилась середньорічна вологість повітря.

Регулювання річкового стоку водосховищами на нижніх ділянках річок не завжди збігається з інтересами рибного господарства, оскільки порушуються природні умови нересту напівпрохідної і прохідної риби. Тому частину стоку весняного водопілля доводиться залишати для проходу риби до нерестилищ, затоплюючи останні на період її нересту і скочування рибної молоді в придельтові ділянки морів. На Дніпрі в окремі роки рибогосподарські скиди води із Каховського водосховища становлять 3...8 км³.

Проблеми, що постали перед рибним господарством у зв'язку з гідротехнічним будівництвом, є досить складними. По суті майже всі сучасні водогосподарські заходи, пов'язані з реконструкцією річкових систем в інтересах енергетики, водного транспорту, зрошення, водозабезпечення населення і промисловості, суперечать умовам рибного промислу.

Через фільтрацію вод водосховищ і підпір ґрунтових вод, а також зміни метеорологічного режиму зумовлюються зміни в ґрунтовому і рослинному покривах прибережних біогеоценозів. Залежно від ступеня впливу водосховищ на ґрунти на прилеглих територіях виділяють такі зони:

• періодичного затоплення ґрунтів;

• заболочування з підзонами значного і слабкого підтоплення;

• олуговування ґрунтів (зону підвищеного зволоження);

• оглеювання ґрунтів у глибоких горизонтах.

Сумарна ширина цих зон від декількох десятків метрів до одного кілометра і більше, що залежить від конкретних місцевих умов. Зміни ґрунтового покриву можуть бути негативними і позитивними. Зміни в ґрунтовому покриві впливають на рослинність – поступово зникає мезофітна рослинність, а її місце займає більш гігрофітна. На помірне підтоплення (70...75 см від поверхні землі) позитивно реагують деякі трави – костер безостий, вівсяниця червона, люцерна, польовиця біла, мятлик, конюшина, тимофіївка та інші; при цьому збільшується не тільки загальна маса травостою, а й кількість видів трав.

Зміни ґрунтового та рослинного покривів мають певний вплив і на тваринний світ як у період наповнення водосховищ, так і в перші роки їх функціонування. Під час заповнення водосховищ, яке іноді триває кілька років, дуже помітно знижується чисельність багатьох видів тварин через загибель молоді внаслідок безперервної зміни умов зволоження. Затоплюються гнізда і гинуть відкладені яйця багатьох видів птахів, при лісоочищенні ложа водосховища знищуються місця, де мешкають тварини. Переформування берегів, а також коливання рівнів води у процесі експлуатації водосховищ досить несприятливі для тварин і спричинюють їхню масову міграцію.

При проектуванні будівництва і експлуатації водосховищ мають бути проаналізовані всі можливі наслідки їхнього впливу на навколишнє природне середовище і вироблені оптимальні рішення, які забезпечували б найбільший економічний ефект при мінімумі порушень у природі.

Водосховища та екосистеми. Потрібно звернути особливу увагу на те, що процеси, які виникають під впливом водосховища в екосистемі, надзвичайно складні. Тому не існує і не може існувати нормативних або стандартних підходів до оцінки такого впливу – вона повинна виконуватися у кожному конкретному випадку. Крім того, деякі зміни екосистеми можуть відбуватися в міру розвитку людського суспільства і культури.

Оскільки природні екосистеми виконують певні функції і мають економічне та культурне значення для суспільства, екосистемні зміни в результаті створення водосховищ у свою чергу призводять до економічних і соціальних наслідків. Багато природних угрупувань залежать від функцій, які виконують заболочені землі, хоча досить важко оцінити їх у грошовому еквіваленті. Тому (як результат) вартість екосистемних функцій у процесі вироблення і прийняття економічних рішень не враховується.

Існують чотири основні групи заходів, які можуть бути враховані при проектуванні гребель або їхній експлуатації: заходи, які запобігають очікуваному шкідливому впливу греблі; заходи для пом'якшення шкоди і пропоновані в новий чи існуючий проект греблі або режиму її експлуатації з метою усунення зрушення або зменшення екосистемних впливів до прийнятних рівнів; заходи щодо компенсації тих існуючих або прогнозованих впливів, які не можуть бути відвернуті або зведені до мінімуму; заходи щодо припинення експлуатації греблі і відновлення екосистеми.