ПОДХОДЫ К СЦЕНАРНОЙ ОЦЕНКЕ СОВОКУПНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА БАССЕЙН РЕКИ. АМУРСКИЙ ПРИМЕР. Евгений Симонов. Аспирант СВЛУ(Харбин), Со-координатор коалиции «Реки без границ», Консультант Амурской программы WWF,. Евгений Егидарев. ТИГ ДВО РАН (Владивосток)м.н.с., ГИС-менеджер Амурского филиалаWWF, V МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «РЕКИ СИБИРИ» -Апрель 2010-Томск

Данные о створах ГЭС к Востоку от Урала Представление о крупной гидроэнергетике как возобновляемом ресурсе очевидно ошибочно. При перекрытии реки плотиной возможности ее использования сокращаются а природные свойства меняются безвозвратно. Живые продуктивные саморегулирующи еся речные экосистемы – не возобновляемый ресурс.

РусГидро: Промышленные комплексы на основе ГЭС – инструмент территориального развития России и новой водной политики Реализуемые комплексы (одобрены правительственной комиссией) Приангарский комплекс : Богучанское энерго- металлургическое объединение Южно-Якутский комплекс : Канкунская ГЭС (1-я очередь ЮЯГЭК) Комплексы в процессе одобрения (одобрены инвестиционной комиссией) Забайкальский комплекс : Мокская ГЭС и Ивановская ГЭС Северо-Восточный комплекс (1-я очередь) : Колымская ГЭС, Усть- Среднеканская ГЭС Планируемые к реализации комплексы (на стадии подготовки заявок) Приамурский комплекс : Бурейская ГЭС, Нижне-Бурейская ГЭС, Нижне-Зейская ГЭС, Селемджинская ГЭС, Нижнениманская ГЭС, Усть-Ниманская ГЭС, Тугурская ПЭС Северо-Восточный комплекс (2-я очередь): Кегалинская ГЭС, Амгуэмская ГЭС, Толмачевские ГЭС, ГеоЭС, Пенжинская ПЭС Нижнеенисейский комплекс : Эвенкийская ГЭС, Туруханская ГЭС (контррегулятор), Нижне-Курейская ГЭС, Подкаменно-Тунгусская ГЭС Верхнеенисейский комплекс : Тувинские ГЭС Приангарский комплекс (2-я очередь): Мотыгинская ГЭС+, Нижнебогучанская ГЭС Забайкальский комплекс (2-я очередь): Каралонская ГЭС, Шилкинская ГЭС, Тельмамская ГЭС, Амалыкская ГЭС, Бодайбинская ГЭС Западно-Сибирский комплекс: Алтайская ГЭС, Крапивинская ГЭС Южный комплекс : Сочинские ГЭС, Аксаутская ГЭС, Верхне-Красногорская ГЭС, Зленчукские ГЭС-ГАЭС Среднеазиатский комплекс: Рогунская ГЭС (уточняется целесообразность участия совместно с международными партнерами)

Гигантские ГТС в крупнейших бассейнах/регионах Амур - 2 существующих, 17 планируемых крупных ГЭС в России, а также 13 существующих, 25 планируемых крупных и 60 существующих малых ГЭС в Китае. Планируемые переброски вод в Китае и Монголии, включая трения на Аргуни Лена – 4 существующих, 15 планируемых крупных ГЭС Енисей - 8 существующих, 8 планируемых крупных ГЭС, влияние как на Байкал так и на крупнейший в России бассейн оживающий план переброски вод в Среднюю АзиюОбь – планы ГЭС строительства в алтайском экорегионе; оживающий план переброски вод в Среднюю Азию; реальный международный конфликт на Иртыше. Кавказ – 200+ жизнеспособных проектов средних и малых ГЭС. Олимпийские ГЭС?. Большинство крупных ГЭС – построены и планируются с максимальным ущербом для целостности речных бассейнов????

«Сводка проблем связанных с ГЭС» проекта «Беля книга - Плотины и развитие» Сводка составлена как база для дискуссии о воздействиях гидроэнергетики в процессе составления «Белой книги». В данном сводном списке мы разделили проблемы по типам процессов/объектов, которые подвергаются значимому воздействию/изменению: Климат Водный режим Русловые процессы Инженерно-геоморфологические условия Геохимический баланс и загрязнение Экологические изменения Ресурсы и их возобновление Здоровье, культура и условия проживания человека Перспективы развития и социально-политические отношения

Как анализировать целые бассейны и каскады ГЭС? 130 проблем слишком много для анализа. Большинство проблем – развиваются на ограниченной территории. При всем разнообразии факторов воздействия в их основе, по большому счету, лежат два ключевых процесса: фрагментации/нарушения структуры естественных речных систем и изменения естественных параметров стока вещества и энергии по речной сети. Речная сеть является опорным каркасом, наиболее продуктивной частью и транспортной системой для всей территории водного бассейна, плотины и водохранилища нарушают функционирование всех сложившихся в бассейне подсистем - от геологической до социальной. Правильный выбор ключевых показателей нарушенности и ценности (суб)бассейнов важен для масштабного анализа по России в целом и для анализа ситуации в крупных бассейнах.

Первая общемировая оценка нарушенности рек Fragmentation and Flow Regulation of the World's Large River Systems. Christer Nilsson, Catherine A. Reidy,Mats Dynesius, Carmen Revenga. Science 15 April 2005.Vol Оценено 292 больших речных систем мира Оценивались: фрагментация, перераспределение стока, освоенность бассейна. Более половины рек мира нарушены средне или сильно.

Парадоксальный результат для Российской Азии 13 свободно-текущих рек впадают в Ледовитый Океан, Анадырь, Уда и Камчатка –в Тихий 4-средне-нарушенных реки – Лена, Обь, Амур и Колыма Только ОДНА- сильно нарушенная река –Енисей. ЧЕМ ЖЕ НЕДОВОЛЬНЫ ТОВАРИЩИ ЭКОЛОГИ? Природное разнообразие и значимость рек не равны. Например, Енисей или Амур захватывают по 8 экорегионов (суши), а Пур, Анабар, Таймыра, Уда и т.д. по 1-2 причем одних и тех же. Или, Амур один охватывает : пресноводных экорегионов, больше чем вместе взятые 13 нетронутых рек текущих в Ледовитый Океан….

Амурский Пример

База данных по Амурскому бассейну включает плотины и каналы, как существующие так и проектируемые. На начало 2009 года около 500 гидротехничес ких сооружений

Выборка для анализа последствий освоения гидро-потенциала Амура Ста- тус Гидроэлектростанция в РоссииВодоток 1ЗейскаяЗея 1БурейскаяБурея 3Граматухинская -Нижне-зейскаяЗея 3Нижне-бурейская контррегулятор БурейскойБурея 4Усть-НиманскаяБурея 4РусиновскаяСелемджа 4Стойбинская (?каскад Селемджинских ГЭС)Селемджа 4Чалбинская (?каскад Селемджинских ГЭС)Селемджа 4Икиндинская (?каскад Селемджинских ГЭС)Селемджа 4Нижне-Ниманская (Ургальская ГЭС1)Ниман 4ШилкинскаяШилка 4 Сукпай -Каскад -3 ГЭС(Хаб.край)Хор(Сукпай) 5Хинганская Амур 5АмазарскаяАмур 5Джалиндинская -контррегулятор АмазарскойАмур 6Гилюйская ГЭС 2Гилюй 6Дальнереченский каскад - 2 ГЭСБольшая Уссурка

Основные плотины (существующие и планируемые) в бассейне р.Амур

Все ГЭС из списка

Простейшие показатели воздействия При оценке совокупного влияния нескольких ГЭС на экологическое состояние бассейна, в первую очередь необходимо и возможно учитывать: 1) изменение гидрологического режима вниз по течению, вплоть до эстуария; 2) катастрофическую трансформацию местообитаний в районе водохранилищ; 3) фрагментацию речного бассейна в т.ч. путей миграции биологических видов

В пределе упрощения считаем всего три бассейновых индекса: Степень изменения гидрорежима и способности к переносу наносов ( отношение регулирующей емкости водохранилищ к стоку и его сезонным составляющим) Полностью уничтоженные местообитания – площадь водохранилищ ( или процент длины реки занятый водохранилищем) Фрагментация как процент длины или площади бассейна реки отрезанной от устья. Также можем отдельно считать процент утраченных связей между пресноводными экорегионами.

ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РЕЧНОЙ БАССЕЙН (показатели для более подробной модели) 1.Безвозвратные потери воды 1.2. Устойчивость к выравниванию годового стока 1.3. Коэффициент вариации стока для участка 2.Транспорт наносов 2.2. Коэффициент аккумуляции 3. Уничтожение участка речной долины 3.1.Шлейф измененой температуры в нижнем бъефе 3.2. Длина затопленного водохранилищем участка долин 3.3. Длина действия суточных кратковременных техногенных колебаний стока 5. Фрагментация бассейна реки 5.1. Доля фрагментированной речной сети бассейна 5.2. Доля нарушенных связей между экорегионами (районами) 5.3.Сокрашение ареала мигрирующих рыб 6. Площадь пойменных местообитаний под воздействием

Грубое деление рек бассейна на отрезки

Современная ситуация: В 2008 году 30% водосбора блокирована плотинами. Регулирование стока в главном русле от 17 до 29%

Сценарий 1 - Осуществление Российско-китайской Схемы Амура– 73% водосбора блокировано плотинами. Регулирование стока в главном русле от 23 до 43%

Сценарий российских проектов «Независимое» развитие ГЭС в национальных частях бассейна. Внутри КНР не принесет сильных изменений ибо сделана ставка на ветроэнергетику Реализация лишь 10 самых перспективных проектов (15 створов) уже заявленных в разных российских программах, приведет к зарегулированности стока Верхнего Амура до 20%, Среднего Амура ниже Благовещенска до 60%, а Амура ниже Хабаровска до 40%. На притоках появится еще примерно га водохранилищ, а степень фрагментации бассейна достигнет 43%. Легко переходит в сценарий ALL = 2+3

Реализация всех актуальных проектов ГЭС Сценарий ALL = % водосбора блокировано плотинами. Регулирование стока в главном русле от 42 до 70%, 100% увеличение площади водохранилищ

Сценарий 3. «Экологически ответственное» гидростроительство Ранжировать сценарии развития по степени экологического ущерба и воздействий В каждом из 6 пресноводных экорегионов в Амурском бассейне следует обоснованно нормировать допустимую степень регулирования стока и фрагментации и ограничивать местоположение и размер водохранилищ. Полный запрет на сооружение гидроэнергетического объектадля ООПТ, главных русел пограничных рек, зон природного наследия, крупных лососевых рек и т.д. Устойчивое развитие также требует принятия поляризованной схемы территориальной организации освоения, что также подразумевает отказ от освоения значительной части суб- бассейнов. Учитывая кумулятивный комплексный эффект который оказывают уже действующие и планируемые гидроузлы в едином бассейне реки, оценивать надо несколько вариантов размещения ГЭС на притоках на долгую перспективу, чтобы иметь возможность выбрать экологически менее опасный сценарий развития гидроэнергетики в бассейне в целом с возможно лучшими удельными показателями выработки электроэнергии на единицу воздействия.

Ранее предложенные критерии для размещения ГЭС -Строительство только на уже затронутых притоках -Соблюдение заданных критических параметров экологического стока -Минимизация воздействия на вырабатываемый мегаватт*час в год или единицу установленной мощности -Минимизация общего воздействия при экспорте в Китай -Выделение и охрана модельных «свободнотекущих» рек в каждом выделенном типе суббассейнов каждого экорегиона -Вложение в охрану рек аналогичных осваиваемым

Сценарий 4. Сначала «разрубим» Зейско-Бурейский гидроузел Сток ниже Зейской ГЭС в марте увеличился в раз!! С мая по сентябрь уменьшился в раза. Это ведет к комплексной трансформации как физических местообитаний так и сообществ биологических организмов

Изменение в пойме до и после строительства Зейской ГЭС (~110км ниже по течению) Снимки июль-август

Воздействие на поймы и ООПТ Самый большой процент(и площадь) поймы в РФ - 14% охраняется в экорегионе Среднего Амура и в основном представлен высокой поймой Зеи,Амура и Буреи, которая уже не заливается в связи с отсутствием должных экологических попусков с Зейской а теперь и Бурейской ГЭС. То есть данные пойменные экосистемы обречены на деградацию если в нормативах допустимого воздействия на водные объекты соответствующего участка не будет назначен достаточный экологический попуск, а затем внесены поправки в правила использования водных ресурсов водохранилищ Зейской и Бурейской ГЭС.

Перспективы работы: Сбор данных и доскональный обсчет 5-10 бассейновых сценариев для Амура Оценка сравнительной интенсивности воздействия ГЭС на бассейны в масштабах России (Проект «Белая книга» объявил тендер на сбор данных) Учет воздействия на индивидуальные ценности бассейнов на примере Амура Обоснование экологических попусков на Зее и Бурее ГЭС как условия продолжения любого строительства ГЭС в бассейне Предъявление требований к экологическому попуску и компенсационным мероприятиям на существующих ГЭС. В частности внедрение экологических попусков в ПИВР Зейского и Бурейского водохранилищ которые уже оказывают негативное воздействие на гидрологический режим пойм и многих ООПТ расположенных вдоль Зеи и Амура. Внедрение учета экологических ценностей бассейнов и стандартов бассейновой оценки в методику составления НДВ- СКИОВО

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Учет ценностей речных бассейнов Для каждого бассейна нужна карта «социально и экологически значимых» объектов затрагиваемых в случае строительства ГЭС. Номенклатура ценностей должна быть уточнена, но может быть весьма широка и в т.ч. отражать многие местные особенности. В целом это ООПТ, ТТП, КОТР, местообитания редких и ценных видов прежде всего водных организмов, распространение редких типов экосистем, культурные памятники и т.д.

Пример показателей ценностей Ареал проходных лососевых рыб (анадромных) Ареал осетровых рыб Гнездовой реал дальневосточного аиста Ареал мягкотелой черепахи Площадь пойменных угодий Справа – схема пойменных угодий нижнего Амура рассчитанных по модели рельефа:

Пойма – выделенная в Институте Водных Экологических Проблем Пойма выделенная с космоснимков и топокарт Болота

Пойма в районе слияния рек Ингода, Онон.

Ареал проходных лососевых рыб (анадромных)

Ареал осетровых рыб

Ареал мягкотелой черепахи

Гнездовой реал дальневосточного аиста

Современная ситуация: воздействия и ценности

Подходы В.М.Сапаева применительно к Нижнему Амуру Потребности биоты по месяцам и ход паводков в створе Троицкое на Нижнем Амуре. ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ СТОК И НДВИС

Экологический попуск сток и его изъятие (НДВИС)–нормирование одного из допустимых воздействий на водные объекты «Методические указания по нормированию допустимого безвозвратного изъятия речного стока и установлению экологического стока (попуска)» (проект) Разрабатываются в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2006 года 881 «О порядке утверждения нормативов допустимого воздействия на водные объекты» (Собрание законодательства Российской Федерации, 2007, 4, ст.510) и в целях усовершенствования Методических указаний по разработке нормативов допустимого воздействия на водные объекты (утверждены Приказом МПР России от г. 328 Методические указания устанавливают основные принципы и методы нормирования допустимого безвозвратного изъятия речного стока, а также определения экологического стока для незарегулированных рек или их участков и экологического попуска из водохранилищ с целью обеспечения устойчивого и безопасного функционирования и воспроизводства водных и околоводных (пойменных) экосистем (далее водных экосистем), при которых сохраняется способность природных компонентов к саморегуляции, т.е. самовозобновлению и самоочищению.

Ключевой задачей является определение критических для воспроизводства организмов и функционирования экосистем гидрологических условий, методы определения которых подразделяются на две основные группы: 1)методы на основе анализа связей биологических и гидрологических характеристик состояния экосистем ( КРИТЕРИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТОКА) ; 2)методы на основе критических экологических параметров, основанных на использовании косвенных (в том числе абиотических) характеристик состояния экосистем. ( ПАРАМЕТРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТОКА) Экосток - Разработка Ихтиологической Комиссии (В.Г.Дубинина и др)

КРИТЕРИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТОКА В качестве экологических критериев, которые учитываются и используются при разработке норм Wди, Wэс, Wэп и оценке степени нарушенности экосистем рекомендуются следующие: условия естественного воспроизводства водных биологических ресурсов и пойменной растительности; уровень биологической продуктивности экосистем; структура сообщества рыб, в т.ч. соотношение ценных и мало ценных видов рыб, темпы их роста; видовое разнообразие организмов, смена сообществ животных и растений; состояние русла реки и поймы, процессы дельтообразования и др.

ПАРАМЕТРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТОКА В качестве основных параметров при разработке норм Wди, Wэс, Wэп используются: расход, сток и уровни воды, а также их внутригодовое распределение (гидрограф) в годы различной водности; сроки весеннего половодья и паводков; площадь затопления поймы и дельты; характеристики водного режима русловых и пойменных нерестилищ (скорость течения, глубина, температура и др.); уровенный режим, соленость воды, площади нагула молоди и взрослых особей рыб и др. показатели для замыкающих водных объектов; видовой состав, численность и биомасса планктонных и донных организмов, динамика численности популяций рыб, характеристики численности молоди конкретного года рождения («урожайность» поколения), промысловый возврат (величина вылова рыб одного поколения в течение всего жизненного цикла), запасы массовых и ценных рыб.

Общие выводы: ЧТО НАДО ДЕЛАТЬ? Законодательно предусмотреть разработку и осуществление на всех модифицированных человеком реках экологического попуска, в составе комплексного попуска, обеспечивающего режим близкий к естественному и поддержание биологической продуктивности и биологического разнообразия речного бассейна. (Современные нормы НДВИС недостаточны для обеспечения даже минимальных потребностей биоты, а начало их внедрения в рамках разработки НДВ в ряде случаев является профанацией.). Обеспечить сопряженное рассмотрение стоковых, гидрохимических и температурных показателей, способных повлиять на состояние водных экосистем ниже по течению.

Необходимо законодательно закрепить постепенный экспериментальный процесс отладки попусков на конкретных существующих гидроузлах и определить порядок в котором государство и собственник ГТС делят ответственность и материальные издержки в этом процессе. Предусмотреть квалифицированный многолетний гидро-экологический мониторинг для оценки эффективности и оптимизации режимов попуска. Предусмотреть первоочередный расчет НДВ и многолетний мониторинг в створах считающихся перспективными для гидростроительства. Пересмотреть Правила использования водных ресурсов водохранилищ, с целью обязательного включения обоснованных норм попуска и иных экологических требований к стоку. В общем случае ввести в повседневные нормы эксплуатации ГЭС «холостой» сброс для обеспечения тех или иных социально-экологических нужд.

В области технической политики и проектирования и модернизации конкретных ГЭС не повторять ошибок прошлого, когда конструктивные недостатки плотин и оборудования препятствуют оптимизации экологических параметров. Конструкция новых ГЭС должна учитывать экологические требования и позволять дальнейшую оптимизацию режимов стока. Это прежде всего касается размера/ количества турбин и возможности варьировать сток. Во-вторых это касается конструкции и местоположения водозаборов и сливов для обеспечения должного напора, качества и температуры воды. Максимизировать экологические функции нижних плотин ГЭС каскадов, в том числе контррегуляторов, в целях обеспечения экологических попусков, выравнивания суточной и недельной пульсации стока, улучшения температурного и иных аспектов стока в нижнем бьефе. При необходимости рассмотреть перераспределение нагрузок в выработке энергии на другие ГЭС и иные электростанции.

Предусмотреть конкретные алгоритмы сопряженного бассейнового планирования функционирования старых и размещения новых ГТС (в т.ч. плотин ГЭС) и охраны природы целых речных бассейнов, в частности в рамках СКИОВО. В рамках таких комплексных планах предусмотреть взаимосвязанные меры по А) восстановлению нарушенных речных экологических систем, Б) демонтажу (или модификации) неэффективных ГТС, наносящих ущерб биоте, а часто и представляющих опасность для общества, В) планировать постепенное снижение общего негативного воздействия плотин на бассейн

Участие ОБЩЕСТВЕННОСТИ И НЕЗАВИСИМЫХ УЧЕНЫХ в составлении нормативов допустимых воздействий на конкретные бассейны и разработках СКИОВО. Требовать переделки Генсхемы размещения ГЭС на основе по-бассейновой схемы оценки социально- экологических рисков от размещения ГЭС. Унифицировать миимальные требования к ОВОС ГЭС и создать общую базу знаний по важным бассейнам и створам Всемерно ограничить экспорт электроэнергии в КНР, ибо с ним сопряжены огромные риски неустойчивого развития Сибири и ДВ.