Зачем нужны водохранилища?

Вода всегда была, есть и будет важнейшей основой жизни человечества. Прекрасны слова Антуана де Сент-Экзюпери: "Вода, ты не просто необходима для жизни, ты есть жизнь. Ты - величайшее в мире богатство…"

На протяжении всей истории человечества люди строили водохранилища для удовлетворения потребности в воде, и с ростом потребности увеличивалось количество водохранилищ, их глубины, объемы воды. Вода была важнейшим фактором, определяющим жизнь людей и развитие производственных сил.

В условиях крайне неравномерного распределения ресурсов речного стока (составляющих во всем мире около 37 тыс. км³), уже на уровне 2000 г. полный объем водохранилищ превысил 6,5 тыс. км³, а водопотребление составило около 6 тыс. км³, в том числе безвозвратное - 3 тыс. км³.

В 2000 г. из общего количества 2360 крупных водохранилищ объемом более 100 млн км³, большинство было построено в Северной Америке - 38%, в Европе - 22%, в Азии - 25%. При этом в большинстве стран усилилось природоохранное законодательство для минимизации последствий для окружающей среды от создания водохранилищ, нахождения оптимального равновесия между экономическими и социальными потребностями общества и окружающей средой.

На многих крупных водохранилищах построены ГЭС со среднегодовым производством возобновляемой электроэнергии на уровне 2000 г. около 2600 млрд. кВт∙ч (18% мирового производства).

В ХХI веке продолжается строительство водохранилищ, причем большинство - в развивающихся странах Азии, Африки, Южной Америки.

При этом во многих странах, в том числе Европы, разбираются старые плотины с малыми водохранилищами, давно отработавшие свой ресурс, а также бесхозные разрушенные плотины, что является нормальным процессом.

В настоящее время в мире эксплуатируется около 50 тысяч водохранилищ с плотинами высотой более 15 метров, основное назначение которых - обеспечение потребности в воде, причем большое их количество находится в наиболее развитых странах Западной Европы, США, Канаде и Японии, где самое жесткое природоохранное законодательство.

В Украине водные ресурсы крайне ограничены, особенно на юге страны. При суммарном среднемноголетнем стоке всех рек около 87 км³, лишь 52 км³ формируется на территории Украины, а в маловодные годы объем речного стока снижается до 30 км³. При этом объем речного стока, приходящийся на одного жителя, является одним из самых низких среди стран Европы.

В этих условиях при крайне неравномерном распределении стока рек по территории Украины и по сезонам года для его регулирования и рационального использования имеется 1090 водохранилищ полезным объемом 26,3 км³. Реки с водохранилищами являются основным источником водоснабжения при крайне ограниченных объемах подземных вод, пригодных для использования.

В то же время "преобразователи природы" старались навязать общественности свое представление о "техносфере" - искусственно созданной среде существования, где найдет свое счастье человек коммунистического будущего. Реку они рассматривали как сугубо технологическую систему, не принимая во внимание роль растений и животных в формировании экосистемы и качества воды. Ученые Института гидробиологии, под руководством академика А.Топачевского решительно выступили против такого подхода технократов и руководящей верхушки, в частности им удалось добиться снижения уровня в проекте Каневского водохранилища на полтора метра и сохранить речной участок Днепра в районе Киева, заблокировать перекрытие Днепровско-Бугского лимана Очаковской дамбой, разрушить планы гидростроительства на Десне. По этому поводу Топачевский специально побывал на приеме у первого секретаря ЦК КПУ П.Шелеста, от которого услышал: "Без вашего института Украина обойдется, а без ГЭС - нет!". Тем не менее, каскад водохранилищ был построен, что при безусловных экологических потерях дало мощнейший толчок к становлению промышленности, энергетики и сельского хозяйства Украины, обеспечению хозпитьевого водоснабжения и санитарных попусков.

За счет водных ресурсов Днепра с каскадом водохранилищ полезным объемом 18,4 км³ решается главнейшая задача - обеспечивается водоснабжение населения, промышленности, сельского хозяйства и орошение на территории, где проживает около 70% населения. При общем объеме водопотребления 9 км³, безвозвратное составляет около 5 км³. При этом вода из днепровских водохранилищ ежегодно перебрасывается каналами в маловодные районы Донбасса, Кривого Рога, Приазовья и других, орошается более одного миллиона гектаров земли.

Об опустошительных засухах в бассейне реки Днепр в 1652-м и 1680 годах в исторических документах написано "стояла страшная сушь и спека солнечная, повысыхали воды и травы". В последние десятилетия, например, в засушливых маловодных 2015-м, 2018-м и 2019 годах, водохранилища в полном объеме обеспечили водопотребление и санитарно-экологические попуски. Очень актуальной проблемой может оказаться нехватка воды в текущем году в связи с аномально теплой и бесснежной зимой. По информации Укргидрометцентра, в бассейнах всех рек Украины сложились крайне неблагоприятные гидрометеорологические условия для формирования весеннего половодья. Такая неблагоприятная ситуация, которая сложилась к началу февраля 2020 года, наблюдается впервые.

Полезный объем Днепровских водохранилищ - это стратегический запас пресной воды, гарантия того, что население, экономика и окружающая среда будут обеспечены водой в засушливые маловодные годы в условиях негативного влияния изменения климата на водность рек. Обеспечение пресной водой - вопрос национальной безопасности.

Кроме того, благодаря водохранилищам обеспечены потребности в воде и санитарно-экологические попуски в нижнем течении расходом 500 м³/с для недопущения засолонения Днепровской дельты и Днепро-Бугского лимана и ухудшения санитарных условий.

Без Днепровских водохранилищ в маловодные годы при годовом объеме стока около 23 км³, паводковые расходы, составляющие 60% объема стока, сбрасывались бы в море, а в остальное время года минимальные среднемесячные расходы Днепра могли составить порядка 216–300 м³/с (как было до создания водохранилищ, например, в ноябре 1920-го- 277 м³/с, в декабре 1921-го - 223 м³/с, в ноябре 1922-го - 241 м³/с, в декабре - 216 м³/с), что исключало бы возможность в настоящее время обеспечить водопотребление, составившее в 2018 году в эти месяцы 320 м³/с, безвозвратное - около 180 м³/с, санитарно-экологический попуск - 500 м³/с и привело бы к катастрофическим социально-экономическим последствиям, тяжелейшей санитарной обстановке и в целом - к экологической катастрофе.

Одновременно ГЭС на водохранилищах Днепровского и Днестровского каскадов выполняют важнейшую роль в обеспечении надежной работы Объединенной энергосистемы Украины, осуществляя балансирование электроэнергии в течение суток, являясь аварийным и частотным резервом энергосистемы. Причем роль ГЭС и ГАЭС резко возрастает в условиях быстрого развития ветро- и солнечных электростанций с изменчивым характером выработки электроэнергии. Уже сейчас из-за нехватки балансирующих мощностей в энергосистеме периодически вынуждено ограничивается работа ВЭС и СЭС.

Важнейшим вопросом при создании водохранилищ является обеспечение качества воды и сохранения биоразнообразия. К сожалению, каскад ГЭС стал непреодолимым препятствием для проходных и полупроходных рыб. Наибольшая потеря - это невозможность пройти на нерест осетровым. Созданный для решения данной проблемы осетровый завод в Херсоне никоим образом не может решить эту проблему. Поэтому, на наш взгляд, вопрос создания рыбопропускных сооружений на существующих гидроузлах Днепра должен быть рассмотрен в рамках формирования новой государственной Программы экологического возрождения Днепра, (старая заканчивается в текущем году). К примеру, по рекомендациям Института гидробиологии на реке Сырдарья при реконструкции Кайракумской ГЭС планируют строить рыбоход, хотя она отрезана от Арала двумя плотинами, где нет рыбоходов. Это делается в расчете на то, что и те плотины будут реконструированы.

Главным внешним фактором, приводящим к ухудшению качества воды Днепра, является сброс загрязненных коммунальных сточных вод и загрязняющих веществ с промышленными стоками (годовой объем которых в бассейне Днепра около 0,63 км³). Все это приводит к увеличению общего количества азота, фосфора, тяжелых металлов, биогенных элементов и т.д. Без аккумулирования огромных объемов воды в водохранилищах, где происходит разбавление этих сбросов, концентрация загрязняющих веществ от работающей промышленности и жизнедеятельности крупных городов, привела бы к гибели всего живого. Кроме того, за счет огромных площадей мелководий и значительного объема воды суммарный самоочистительный потенциал водохранилищ на несколько порядков превышает потенциал реки.

Отдельная проблема - "цветение воды" или массовое развитие микроскопических планктонных водорослей. Наиболее интенсивное "цветение" воды в днепровском каскаде наблюдалось в 1960–1970-е годы после зарегулирования Днепра Каховским и Кременчугским водохранилищами. С конца 1970-х и до начала 2000-х годов стабилизировалось уменьшение биомассы фитопланктона, в том числе сине-зеленых водорослей, сократились площади акваторий, охваченных "цветением" воды. В последние годы поступление в водоемы высоких концентраций азота и фосфора, в первую очередь из-за массового использования фосфат-содержащих моющих средств, климатические изменения с повышением температуры воды на фоне маловодности, а также повсеместное несоблюдение санитарных зон привело к интенсификации данного явления.

Водохранилища Днепровского каскада стали естественной частью окружающей среды. Здесь живут и воспроизводятся множество видов, занесенных в Красную книгу Украины. На части территории водохранилищ находятся объекты природно-заповедного фонда общегосударственного значения: на Киевском - ландшафтный заказник "Днепровско-Деснянский", на Каневском - ландшафтные заказники "Козинский" и "Ржищевский", а также природный заповедник "Каневский", на Кременчугском - орнитологические заказники "Святиловский" и "Липовский", на Каменском - природный заповедник "Днепровско-Орельский", на Днепровском - лесной заказник "Урочище Яцево", на Каховском - ландшафтный заказник "Крутогоры Каховского водохранилища".

Поэтому стратегической задачей для обеспечения нормативного качества воды и сохранения водных экосистем является прекращение сброса неочищенных сточных вод в наши реки и водохранилища, что требует скорейшего принятия и реализации соответствующей государственной программы по бассейнам Днепра, Днестра и других рек, и более жесткого природоохранного законодательства. Исключение сброса неочищенных сточных вод позволило повысить качество воды ряда ранее загрязненных рек с водохранилищами, обеспечить соответствие нормативным требованиям.

В современном мире проблема водообеспечения населения Земли является глобальной, учитывая, что сейчас около двух миллиардов человек не имеют доступа к чистой воде. И эту проблему можно решить путем строительства водохранилищ и подачи воды из них в маловодные регионы.

Невозможно одновременно обеспечить социально-экономическое развитие и сохранить природу в первозданном состоянии, но многие развитые страны доказали возможность обеспечения соответствия уровня социально-экономического развития и охраны окружающей природной среды. И практика многолетней эксплуатации многих крупных водохранилищ комплексного назначения, где выполнены необходимые природоохранные мероприятия, показала возможность минимизации отрицательных последствий и сохранения экологического равновесия.

То, что люди поняли давно, еще в библейские времена, к сожалению, не могут понять некоторые наши недалекие современники, предлагая отказаться от плотин и водохранилищ на Днепре и Днестре.

В наше непростое время для решения острейших проблем, стоящих перед человечеством: обеспечения водой, энергией, продовольствием, состояния окружающей природной среды, рисков изменения климата, теснейшим образом переплетенных между собой, следует проявить здравомыслие, высочайший профессионализм и государственную мудрость.